無線通訊服務提供了繁榮富足的社會、經濟和人身安全許多利益。為了提昇行動通信網路效率，需要足夠的基礎建設，通常政府或主管機關會透過發放執照，以滿足消費者對行動通信涵蓋服務品質的期待。隨著消費者對無線通訊的需求增加，也擴大了無線通訊的選擇範疇，伴隨而來的是更多的基礎建設要求。

 

無線通訊產業鼓勵政府或主管機關採納國際電信聯盟(ITU)與世界衛生組織(WHO)對於行動通訊射頻(radio frequency)暴露限值的建議。遵循這兩大國際組織的建議將可提供人們曝露於射頻訊號時，建立應有的健康風險防護措施。

 

測量基地台附近的射頻後顯示，民眾所接觸到的射頻訊號遠低於國際許可的安全標準值的百倍，甚至千倍以下。

 

然而民眾對基地台建設的關注，使得部分國家已單方面採用更多的限制，例如更低的國家射頻暴露限值(lower national exposure limits)。這些限制並非基於一些明確且可靠的科學研究，也非對民眾健康防護多做額外考量，然而這項措施的確對基地台建置的部署與營運有著很大的影響。有鑑於此，本文將從技術及公共政策等層面來探討探用更低射頻限值的含意。

 

針對降低射頻標準暴露限值的主要技術結構摘要如下：

 

過大的訊號傳送範圍
在不更動現有無線基地台的前提下，更低的限值會導致週遭的每一個基地台天線負責的收發訊號距離(區域)加大，過大的範圍可能造成通訊不良的現象。

共站共構的困難度
更低的限值使得基地台需加強發射功率，導致損耗較多的無線電能量，對電信業者共站共構產生不利影響。

隨著技術的發展，更低的限值使得基地台在收發訊號的服務數量上受到限制，因此對業者來說，減弱了基地台的整體營運效益。

 

為了確保遵循更低的限值規範，基地台的天線輸出功率也必須減少。不過，一旦減少天線的輸出功率，不但會影響每一個基地台原有的信號涵蓋範圍，使得信號涵蓋範圍產生「缺口」(gaps)，如此一來，不是導致通話訊號斷斷續續或中斷，就是必須額外增設基地台來恢復應有的信號涵蓋範圍。

 

此外，更低的暴露限值對政府與民眾也產生一些政策面的含意，意即：

 

國際建議的暴露限值有十分強大的科學依據，反之採用更低限值的理由則是單純地缺乏科學依據。

 

採用更低的暴露限值對位於公共區域附近基地台的訊號量測標準可能只有些微明顯的改變，但對基地台本身而言，介於標準限值與更低限值兩者之間的差距，卻可被視為一個「有點大」的標準。

 

在許多情況下，採用更低限值的結果，需增加基地台的數量才能提供對等的通訊服務，事實上，當民眾對設置基地台感到不安時，採用更低限值的提議便經常會被拿出來討論，然而就算政策被迫改變，亦無法消除民眾對增設基地台的疑慮，而根據其他國家的經驗，這種做法通常只會提高了民眾關注的程度罷了。

 

最後，採用更低限值的提案忽略了行動通信產業所處的整體政策環境面向，諸如：

綜合以上因素，行動通信業界認為，在沒有對健康更有益處的佐證下，冒然採用比國際非游離輻射防護委員會(ICNIRP)及世界衛生組織(WHO)所制定的標準更低的限值，是個不明智的選擇，更不用說現在採用的標準限值已在經濟、治安及人身安全上，為民眾帶來莫大的好處。

 

引言

 

基地台的射頻暴露模式

一般基地台的天線傳輸電磁波射頻的模式，為一特有的垂直面窄長，水平面十分寬廣的發射範圍。通常射頻的強度會隨著距離而減弱，也因為基地台的天線垂直發送的電波窄長，直接傳送到地面後的電波已所乘無幾，(更多的基地台相關資料請參照附錄A)

 

每個基地台天線所涵蓋的範圍都需遵循一定的電磁波射頻暴露限值，在涵蓋範圍內，天線周圍的電磁波強度有可能會超出限值，於是在我們通稱的射頻範圍的區域中，分別針對架設天線的工作人員及一般民眾，劃分了兩個不同的安全暴露限值區域，來限制一般民眾不會進入專業工作人員所屬的區域。(基地台電磁波暴露標準可參考附錄B，關於基地台天線的種類及各式天線特有的涵蓋範圍可詳閱附錄C)

 

工程師在建置基地台時，會對基地台涵蓋範圍內的實際暴露限值採取更嚴謹的評估，舉例來說，假設一座基地台發揮最大的運作效益，這基地台涵蓋範圍內所有的傳輸頻道的使用效益也將發揮到最大。雖然上述的例子在現實中幾乎不太可能發生，但建置基地台時，必須一併考量所有的情況，以確保基地台是完全符合所屬的規範。

 

在多數的情況下，國際非游離輻射防護委員會(ICNIRP)所制定的暴露限值規範，可做為涵蓋範圍的參考，這些限值是以一個電場強度(electric field strength，E)，單位是每公尺伏特數(V/m)或功率密度(power density，S)，通常以每平方公尺瓦數(W/m2)表示之。

 

從一些國家的主管機關正在實行的規範來看，量測結果一再顯示，公共區域所設之基地台的射頻遠低於國際暴露標準值的百倍，甚至千倍以下。引述世界衛生組織(WHO)資料：

 

 

彙整上述資料，我們現在來探討一下實際採用更低的限值後，對技術及營運層面帶來的影響：

 

採用更低限值將使現有的基地台天線負責的訊號傳送距離擴增，對於人口密集的區域來說，將成為無法承擔的範圍。例如一座微蜂巢基地台(microcell base station)要是將限值降至3V/m，那麼其天線所需的訊號傳送距離將從原本的0.5公尺增加至15公尺，已貼近了住宅區的範圍，這樣的距離並不符合既定的標準規範。對室內微型基地台而言，原本傳送範圍僅限於樓層的室內空間，一旦實行0.6V/m的限值標準後，直徑一公尺內皆為新的傳送範圍，這表示涵蓋範圍將包含整個地板至天花板的面積。

 

從表三、圖三、圖四及圖五中可知，涵蓋範圍延伸至鄰近、甚至更遠的大樓，若把天線方向朝下放置，正常來說會加大對地面的覆蓋程度，但這也意指已接近一般人潮匯流的區域，亦不符合既定的標準規範。

 

大多數國家的電信業者都已採取共站方式來提供不同服務，像是2G及3G服務，同時，不同家業者也開始共構，於是會有許多天線佇立在基地台上。共站共構的好處多多，像是可直接於既有基地台上架設新的天線，除可減少額外增設基地台外，加上節能與市容美化的考量，多數國家的政府十分積極鼓吹共站共構的理念。

然而採用更低限值，將使共站共構變的更加困難，主要是因為訊號傳送範圍產生交互作用，要依循更低限規範的困難度提高。如同圖六所示，暴露限值在3V/m以下，信號傳送已臨界一般住宅區，只好在鄰近的基地台上架設其他天線。

 

電信業者已面臨共站共構的困難，就算想在既有基地台上增設額外的天線，或採用其他技術，仍是無法保證能將訊號控制在應有的傳送範圍內，也就是說，基地台上的每支天線可能會重覆涵蓋彼此負責的傳送區域，或阻擋到無線網路及行動寬頻等高頻率訊號傳送。

 

降低既有基地台上的天線輸出功率將會影響這些天線應有的覆蓋範圍。暴露限值愈低，輸出功率也必須降的更低，影響最大的莫過於大樓樓層內的覆蓋區域。表四是以國際非游離輻射防護委員會(ICNIRP)規定的訊號傳送範圍為準，針對900MHz制定的相關暴露限值與輸出功率對照表。圖七及圖八則是模擬了採用3V/m的限值並降低輸出功率後的實際現況圖，很明顯地，實行了更低限值將會產生一些無訊號涵蓋的區域(缺口)。

 

採用更低限值後，無法避免地將需要設置更多的基地台，以確保電信業者仍可提供原有的訊號品質。以比利時為例，當政府實施了3V/m的限值的政策後，造成某一電信業者必須多架設40%的天線，來維持應有的服務品質(QoS)，雖然每家業者在增設天線的數量有些微的不同，但整體的影響卻是一樣的。

 

對目前既有的基地台來說，若是實行了更低限值，將會面臨必須隨時量測以確保符合應有的規範，因此一些額外的變動也在所難免，而這些不必要的測試不但昂貴，亦顯多餘。

 

如上所述，當天線的輸出功率下降，天線的數量需求便會提升，然而不僅是電信業者，對地方主管機關來說，建置基地台的成本頗高，一旦採用更低限值，基地台的執照申請將如雨後春筍般地大量冒出，而建置基地台的鉅額成本，勢必會轉價至消費者的身上。根據2001年澳洲在Salzburg探用了0.6V/m的更低限值的經驗來看，地方主管機關承受了極大工作負荷量，同時嚴重地延緩了3G網路的架設進度，如今，自從3G服務開始發展後，更低限值的政策已不合實際需求。

 

 

國際組織在過去五十幾年反覆檢驗電磁波相關科學研究與文獻，制定了合乎人體健康和安全的暴露限值，世界衛生組織(WHO)及國際電信聯盟(ITU)建議採用由國際非游離輻射防護委員會(ICNIRP)制定的規範，而這規範除了一般的社會大眾外，還特別為病患、老年人與孩童做了一定程度的防護考量。

 

一旦改探毫無科學依據的更低限值，未來也難保不會再採用比之前又更低的限值，這個現象確實發生在比利時這個國家，比利時在2007年採用了20.6V/m的”預警”限值(只有ICNIRP制定之限值的一半)，然而在持續面臨壓力的情況下，比利時於2009年再改採3V/m的限值，因此，世界衛生組織(WHO)對於所謂的「事先防範政策」做出了警告：

         “採用更低限值的一個原則要求是只有在經由科學風險評估的情況下才成立的，而已符合科學驗證的標準暴露限值準則不該無故被破壞，舉例來說，假設採用更低限值只不過是承擔了原本不該發生的風險，這個不適當的限值調整，則缺乏一定程度的科學依據”

 

國際非游離輻射防護委員會(ICNIRP)制定的規範綜合了幾十年來的研究報告，同時也取得世界衛生組織(WHO)的背書，片面地採用毫無科學論證的更低限值，並無法提出更多對民眾健康的好處。然而，如先前的所述，採用更低限值對業者及其提供的服務的確有著重大的含意。

 

通常會採用更低限值的論點在於對基地台電磁波所帶來的健康因素相關之「事先防範」需求。

 

儘管事實證明無線電波的頻段與電視及廣播電台相近，但行動通信基地台卻產生不同的認知，於是有了帶有偏見的「事先防範」(precautionary)的考量，不過現今有愈來愈多的研究顯示，採用更低限值帶來跟預期中恰好相反的效果：公眾對此議題關注的程度逐漸提高，而非降低。(見表十)

 

多數國家的緊急救援服務目前已採用多元化的數位科技，藉此提供最廣泛的地面救援服務。而緊急救援服務的網路與行動通信的網路是建置在同一個基礎上，所以要是採用更低限值的話，緊急救援服務也會受到相同的影響。

 

以比利時內政部對外發布的數據為例，採用3V/m限值後，使得數位中繼式無線電(TETRA)緊急救援服務網路減少50%的涵蓋範圍，影響了全國警察、消防人員及救護人員所能提供的服務。

 

如同之前討論過的，採用更低限值會導致基地台的需求量增加，才能維持民眾對訊號服務品質的期待與需求，而對基地台的需求增加的結果，帶來了一個公共政策的問題，採用更低限值通常是出自於「事先防範」的考量，而住家或工作靠近基地台的民眾，勢必也意識到主管機關執行這個考量是有一定的公信度。如此一來，業者在設置額外的基地台時，就必須面臨更多的技術與營運層面的風險管理。

 

量測公共區域內基地台的射頻結果顯示(見表十一)，測出的電場強度約2.2V/m，若是以最大的射頻輸出功率來看，也不過是國際非游離輻射防護委員會(ICNIRP)所制定的暴露限值(41V/m)的0.3倍而已，但在量測條件不變的情況下，採用了3V/m的更低限值標準，輸出功率變成只低於新制限值的一半(約54%)，導致基地台天線的輸出功率將十分「接近」更低限值。

 

再次強調，若是基於「事先防範」而採用了更低限值，結果就是基地台天線的輸出功率將不會遠低於目前國際標準規範的百倍或千倍以下，反而是十分接近更低限值的標準。因此，如何能向民眾保證事先防範的政策不會有問題，這樣的疑問肯定會一再地被提及。

 

現階段業界在本質上的運作參照了以下架構：

 

有趣的是，就算提出了諸多科學性與實際面的論述，還是有人會拿其他理由來呼籲採取事先防範的政策，所以我們鼓勵主管機關處理更低限值這個議題時，需要做更多全面性的評估。

 

結論



資料來源：2010年手機製造聯盟(Mobile Manufacturers Forum) -- Implications for Mobile Communications Infrastructure of Arbitrary Radio Frequency Exposure Limits

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