:: Oddziaływanie pól elektromagnetycznych na ludzi i środowisko w sieciach komórkowych ::
:: Oddziaływanie pól elektromagnetycznych na ludzi i środowisko w sieciach komórkowych ::
Procedury projektowania stacji bazowych oraz pomiary wokół źródeł pola elektromagnetycznego w telefonii komórkowej
Wybór lokalizacji stacji bazowych telefonii komórkowej

W ostatnich latach zaobserwowano bardzo szybki wzrost liczby użytkowników telefonii komórkowej oraz zapotrzebowania na usługi wymagające dużej przepływności w kanale radiowym. Rozwój telefonii komórkowej zmusił operatorów do znacznych inwestycji w infrastrukturę sieciową wraz z wprowadzeniem nowych standardów telefonii komórkowej w nowych, wyższych pasmach częstotliwości. Wyższe pasma częstotliwości w stosunku do początkowo używanego pasma standardu GSM 900 oraz rosnący gwałtownie ruch telekomunikacyjny doprowadził do znacznego wzrostu liczby stacji bazowych telefonii komórkowej. Dobór odpowiednich ich lokalizacji jest więc dla operatora zadaniem strategicznym, gdyż bez tych stacji nie jest on w stanie zaoferować użytkownikom pełnego, mobilnego dostępu do usług o każdej godzinie dnia i nocy, w tym także usług podstawowych takich jak połączenia telefoniczne, czy wiadomości tekstowe SMS.

W pierwszej fazie budowy sieci telefonii komórkowej GSM – koniec wieku XX, gdy zapotrzebowanie na usługi mobilne nie było jeszcze tak duże, lokalizacje stacji bazowych były wybierane w taki sposób, aby stacje pokrywały swoim zasięgiem jak największy obszar, często nawet do ponad 30 km, licząc od miejsca lokalizacji stacji. Budowane były one na najwyższych budynkach w terenie miejskim oraz bardzo wysokich wieżach. Zwiększony ruch, ograniczona liczba kanałów radiowych oraz wprowadzenie nowych standardów telefonii komórkowej doprowadziły do zmian w strategii budowy sieci poprzez zmniejszenia obszaru zasięgów radiowych obsługiwanych przez dane stacje bazowe.

Obecnie liczba stacji bazowych znacząco rośnie, zaś istniejące już stacje bazowe są często modernizowane przez operatora w celu odpowiedniego ukształtowaniu emitowanego przez nie pola elektromagnetycznego. Najczęściej zmniejszana jest moc doprowadzona do anten, obniżana wysokość zawieszenia anten lub stosowane jest dodatkowe pochylenie elektryczne lub mechaniczne (tilt) anten.

Wraz z wprowadzaniem nowych standardów telefonii komórkowej, istniejące anteny stacji bazowej są wymieniane na te obsługujące także nowe pasma częstotliwości oraz podpinane są nowe fidery pod nadajniki pracujące w nowych standardach. Niekiedy także zmieniany jest kierunek promieniowania (azymut) anteny lub anteny wymieniane są na nowe o innym zysku energetycznym.

Rys. 4.4. Stacja bazowa sieci telefonii komórkowej Polkomtel S.A. umieszczona na dachu budynku publicznego, lokalizacja: Kraków - ul. Księcia Józefa 337 - szkoła

W celu ograniczenia zaburzenia, otaczającego stację bazową krajobrazu, czy budowie masztów na obiektach o dużej wartości, w tym na zabytkach, lub obiektach pod nadzorem konserwatorskim, operatorzy telefonii komórkowej często malują anteny i fidery oraz inne elementy pod kolor danego obiektu, np. pod kolor wieży kościoła, czy elewacji budynku. Anteny stacji bazowej są więc w tym przypadku trudne do zaobserwowania, a ich wpływ na otaczający krajobraz jest ograniczony do minimum (rys. 4.5). Ciekawą propozycją dla operatorów jest stacja bazowa firmy Ericsson – Capsule Site o budowie typu „all-in-one”, zawierająca całość niezbędnego sprzętu, w tym sprzęt nadawczo-odbiorczy oraz anteny. Dzięki swojemu wyglądowi w skuteczny sposób pozwala na wkomponowanie się w istniejący krajobraz miasta (rys. 4.6).

Rys. 4.5. Stacja bazowa sieci telefonii komórkowej PTK Centertel umieszczona w wieży kościoła, lokalizacja: Tuchów - ul. Wysoka 1 - Klasztor Ojców Redemptorystów
Rys. 4.6. Ericsson Capsule Site - stacja bazowa telefonii komórkowej typu "all-in-one" [Źródło]

Inny sposobem na ukrywanie stacji bazowych, szczególnie poza terenem zabudowanym jest wykorzystywanie sztucznej architektury, np., sztucznych drzew (rys. 4.7 i 4.8). Stosowane jest to w wielu krajach europejskich, niestety rzadko spotykane w Polsce. Stacje takie w mniejszym stopniu ingerują w otaczający je krajobraz niż wolnostojące wieże stalowe lub żelbetonowe.

Rys. 4.7. Stacja bazowa telefonii komórkowej z wykorzystaniem sztucznego drzewa, anteny umieszczone są w jego konarach [Źródło]
Rys. 4.8. Stacja bazowa telefonii komórkowej z wykorzystaniem sztucznego drzewa, anteny umieszczone są w jego konarach [Źródło]

W celu pokrycia sygnałem niewielkiego terenu (mikrokomórki i pikokomórki) operatorzy stosują także anteny przyczepiane do ścian lub do sufitów danych pomieszczeń (rys. 4.9)

Rys. 4.9. Antena stacji bazowej (repeater) PTK Centertel umieszczona na suficie w schronisku PTTK w Morskim Oku

Przy planowaniu stacji bazowych operatorzy wybierają lokalizacje, które umożliwiają optymalne wykorzystanie dostępnych zasobów radiowych. Wybrany przez nich obiekt musi umożliwić montaż anten na odpowiednich wysokościach i skierowanie ich w pożądanych kierunkach (azymutach) wraz z wykorzystaniem kątów pochylenia (tiltów) przy ograniczeniu do minimum emitowanego przez nie pola elektromagnetycznego.

Ze względu na zmiany w prawie o ochronnie środowiska, związane z inwestycjami mogącymi znacząco wpływać na środowisko, w tym stacjami bazowymi telefonii komórkowej, od roku 2007 operatorzy starają się projektować stacje, w taki sposób, aby nie był wymagany raport o oddziaływaniu na środowisku, tak by do minimum skrócić czas niezbędny od zaprojektowania stacji do jej zbudowania i uruchomienia. Przy projektowaniu stacji bazowych muszą być zapewnione oczywiście odpowiednie, mniejsze od dopuszczalnych wartości natężenia pola elektrycznego i gęstości powierzchniowej mocy w miejscach dostępnym dla ludności, zaś po jej zbudowaniu operator zobowiązany jest do wykonania wokół niej odpowiednich pomiarów natężenia pola elektrycznego i gęstości mocy (zobacz więcej).

© 2009 Krzysztof Niemczyk