區(qū) 騁

(中國股份有限公司廣西壯族自治區(qū)分公司,廣西 南寧 530000)

0 引言

隨著電子設(shè)備的大量普及以及視頻數(shù)據(jù)等新興業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展,特別是4G、5G 網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模商用之后,用戶的通信需求在快速上升。 為了提高通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋深度、廣度,人們對基站站址資源也提出了更高的需求,當(dāng)前的主要措施是將基站納入城鄉(xiāng)規(guī)劃體系,規(guī)劃無線通信基站布點(diǎn),確定城鄉(xiāng)整體布局。 規(guī)劃人員根據(jù)城鄉(xiāng)建設(shè)需求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)合理地進(jìn)行基站的布點(diǎn)規(guī)劃,從而為城鄉(xiāng)居民提供更加高質(zhì)量的通信服務(wù)。

1 城鄉(xiāng)通信規(guī)劃需求分析

《電信條例》《城鄉(xiāng)規(guī)劃法》等相關(guān)文件明確要求將基站、通信光纜、機(jī)房、鐵塔、管線等通信基礎(chǔ)設(shè)施納入城市規(guī)劃中,促進(jìn)信息消費(fèi)、推進(jìn)信息化建設(shè)、構(gòu)建國家信息基礎(chǔ)設(shè)施、落實“寬帶中國”戰(zhàn)略,并且這也是提升城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量的需要。 當(dāng)前無線通信基站建設(shè)還存在一定問題,包括寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、基站等規(guī)劃不完善、建設(shè)困難、選址困難等,這些問題嚴(yán)重制約了城鄉(xiāng)發(fā)展。

《關(guān)于加強(qiáng)城市通信基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的通知》(〔2015〕132 號文件)[1]提出以加快構(gòu)建“寬帶、融合、安全、泛在”的下一代國家信息基礎(chǔ)設(shè)施為目標(biāo),以“統(tǒng)一規(guī)劃、合理布局、遠(yuǎn)近結(jié)合、共建共享”為原則,結(jié)合城市規(guī)劃,統(tǒng)籌各種通信基礎(chǔ)設(shè)施,提高通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍,進(jìn)一步完善城市通信基礎(chǔ)設(shè)施[1]。 城鄉(xiāng)的“三級三類”規(guī)劃體系如圖1 所示。

圖1 城鄉(xiāng)的“三級三類”規(guī)劃體系

2 無線通信基站布局面臨的問題

2.1 城鄉(xiāng)規(guī)劃與無線通信基站建設(shè)脫節(jié)

無線通信基站建設(shè)與其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不同,不能受到任何阻礙。 由于公共綠地規(guī)劃與無線通信基站建設(shè)脫節(jié),無線通信站點(diǎn)建設(shè)發(fā)生違規(guī)問題,不但會影響無線通信基站的正常建設(shè),同時也會加大無線通信基站建設(shè)的難度,降低無線通信基站的運(yùn)營質(zhì)量[2]。

2.2 基站運(yùn)行維護(hù)難度加大

隨著無線通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的快速擴(kuò)大,無線通信基站的建設(shè)規(guī)模也在擴(kuò)大,這進(jìn)一步縮小了各個通信站點(diǎn)的間距。 同時,城鄉(xiāng)居民環(huán)保意識在不斷增強(qiáng),但是未充分認(rèn)識到電磁輻射,所以經(jīng)常會出現(xiàn)居民阻撓甚至破壞基站的運(yùn)行維護(hù),這給無線通信基站的運(yùn)行和維護(hù)帶來了巨大的困難[3]。

2.3 無線通信基站建設(shè)資源不足

建設(shè)資源是無線通信基站規(guī)劃的物質(zhì)基礎(chǔ),這決定了無線通信基站的覆蓋范圍和運(yùn)營質(zhì)量。 因此,在無線通信基站建設(shè)的初期,通信企業(yè)必須做好成本核算,保證資源充足,支持無線通信基站的規(guī)劃建設(shè)。 然而,由于城鄉(xiāng)的快速發(fā)展,無線通信基站前期投入資源被大大削弱,這主要表現(xiàn)在配套設(shè)施缺失方面。 這導(dǎo)致的直接結(jié)果就是運(yùn)營商無法同步建設(shè)無線通信基站,直接影響到無線通信基站的運(yùn)行,甚至還導(dǎo)致無線通信基站出現(xiàn)安全隱患。

3 基于城鄉(xiāng)規(guī)劃的無線通信基站布點(diǎn)規(guī)劃具體流程

3.1 規(guī)劃思路和規(guī)劃流程

城鄉(xiāng)通信規(guī)劃思路分為正向思維和逆向思維。 其中,正向思維是指先對通信專業(yè)進(jìn)行規(guī)劃,然后轉(zhuǎn)化通信規(guī)劃使其成為城鄉(xiāng)規(guī)劃的一部分,再反轉(zhuǎn)校驗通信規(guī)劃數(shù)據(jù)。 正向思想的規(guī)劃思路優(yōu)點(diǎn)在于規(guī)劃的準(zhǔn)確性,缺點(diǎn)是城鄉(xiāng)規(guī)劃完成并轉(zhuǎn)入城鄉(xiāng)規(guī)劃之后,通信規(guī)劃應(yīng)根據(jù)城鄉(xiāng)規(guī)劃階段逐點(diǎn)修改[4]。 逆向思維是先進(jìn)行城鄉(xiāng)專業(yè)規(guī)劃,然后將城鄉(xiāng)規(guī)劃轉(zhuǎn)化為通信規(guī)劃,再對城鄉(xiāng)規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行逆向驗證。 反向思維的優(yōu)勢在于可以根據(jù)城鄉(xiāng)規(guī)劃直接規(guī)劃無線通信基站之間的距離。 缺點(diǎn)是通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃工程師操作城鄉(xiāng)規(guī)劃圖紙不方便,效率很低。 因此,在城鄉(xiāng)規(guī)劃下進(jìn)行無線通信基站布點(diǎn)規(guī)劃時,大部分規(guī)劃人員會選擇正向思維規(guī)劃思路[5]。

3.2 規(guī)劃流程

目標(biāo)網(wǎng)規(guī)劃主要包括需求規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)布局方案、鏈路預(yù)算、目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模估計和通信規(guī)劃。

(1)按需規(guī)劃:無線通信站采用需求規(guī)劃,可分為通用數(shù)據(jù)集成和可選數(shù)據(jù)查詢。 其中,常規(guī)數(shù)據(jù)包括電信公司、廣播電視公司和鐵塔公司的庫存和規(guī)劃數(shù)據(jù)。 整合計劃數(shù)據(jù),選擇適合的庫存,建立共享網(wǎng)站,形成新的計劃信息表、庫存使用信息表等數(shù)據(jù);可選數(shù)據(jù)主要包括網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化數(shù)據(jù)(SR 弱覆蓋、投訴數(shù)據(jù)道路檢測、仿真)等。 一方面,管理者需要分析覆蓋率和缺口能力,及時彌補(bǔ);另一方面,管理者還要結(jié)合主要點(diǎn)、線、區(qū),根據(jù)城鄉(xiāng)風(fēng)景名勝區(qū)、高速鐵路、新城規(guī)劃、舊城改造等資料來規(guī)劃無線通信基站的站點(diǎn)。

(2)場景網(wǎng)格劃分。 當(dāng)前,人們劃分網(wǎng)格有兩種方式,一是以面覆蓋維度劃分物力網(wǎng)格,二是以線覆蓋維度劃分邏輯網(wǎng)格。 物理網(wǎng)格共4 層,第一層是地市級網(wǎng)絡(luò),第二層是區(qū)縣網(wǎng)絡(luò),第三層是場景網(wǎng)絡(luò),第四層是子網(wǎng)格。 城鄉(xiāng)規(guī)劃主要基于3 層物理網(wǎng)絡(luò);邏輯網(wǎng)絡(luò)主要由高速鐵路、高速干線、城際鐵路等組成。 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃應(yīng)是網(wǎng)絡(luò)共享的主要目標(biāo)。 基于密集城區(qū)、市縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村的無線通信環(huán)境,計算每個網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的數(shù)量以及其中包含的現(xiàn)有網(wǎng)站。

(3)鏈路預(yù)算。 無線通信網(wǎng)絡(luò)基站的覆蓋半徑與基站間距、鏈路預(yù)算、無線電波傳播模型等具有直接關(guān)聯(lián)。 基于網(wǎng)絡(luò)類型、目標(biāo)范圍、范圍類型,筆者在4 種情況下分析了LTE FDD 鏈路和LTE TDD 鏈路的預(yù)算,并計算了無線通信的覆蓋范圍和單個站點(diǎn)的覆蓋范圍。 無線通信基站的間距設(shè)定辦法[6],如表1 所示。

表1 面覆蓋站點(diǎn)間距設(shè)定

(4)推算目標(biāo)網(wǎng)規(guī)模。 根據(jù)單個無線通信站點(diǎn)的網(wǎng)格面積、單個無線通信站點(diǎn)的半徑計算網(wǎng)格內(nèi)需要添加的基站數(shù)量。 這兩者之間的區(qū)別在于添加到城鄉(xiāng)規(guī)劃中的無線通信站點(diǎn)的數(shù)量。

(5)通信規(guī)劃:通過上述4 個階段,相關(guān)人員可以得到網(wǎng)絡(luò)各區(qū)域需要增加的基站數(shù)量,結(jié)合基站間的預(yù)算連接距離,便于在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行無線通信基站的站點(diǎn)位置規(guī)劃。

3.3 城鄉(xiāng)規(guī)劃下的無線通信規(guī)劃流程

城鄉(xiāng)無線通信規(guī)劃過程主要包括兩部分:確定站點(diǎn)經(jīng)度和緯度的位置,在CAD 層,將城鄉(xiāng)規(guī)劃與無線通信基站相結(jié)合進(jìn)行匹配和糾錯,完成基于城鄉(xiāng)規(guī)劃的無線通信基站規(guī)劃。 為城鄉(xiāng)CAD 規(guī)劃導(dǎo)入無線基站位置的過程包括:將基站的長度和緯度更改為城市的XY,將點(diǎn)列和站列保存到TX 文件,修改SCR 后綴,在基站上批量運(yùn)行SCR 腳本,以及修改點(diǎn)樣式。整個城鄉(xiāng)坐標(biāo)系的起點(diǎn)是經(jīng)緯度和XY 轉(zhuǎn)換公式。如果參考點(diǎn)和偏差不準(zhǔn)確,則現(xiàn)場無線通信輸入不正確,這樣會嚴(yán)重影響總體規(guī)劃的準(zhǔn)確性。 每個城市的參考坐標(biāo)都是保密的,通信規(guī)劃人員無法掌握修改后的數(shù)據(jù),因此有必要使用大數(shù)據(jù)手動計算位置并移動參考點(diǎn)。

規(guī)劃人員需要先在CAD 設(shè)計區(qū)域選擇位置,并登記XY 坐標(biāo)。 這些無線通信基站以Ge 記錄經(jīng)緯度、參考點(diǎn)和偏移量,根據(jù)大數(shù)據(jù)的反向公式計算。 通信規(guī)劃人員需要先計算不同區(qū)域的多個基準(zhǔn)點(diǎn)和偏移,執(zhí)行部分操作,并導(dǎo)入CAD。 在CAD 層,將無線通信站與城鄉(xiāng)規(guī)劃相結(jié)合,對地塊的功能屬性進(jìn)行統(tǒng)計匹配,可以改變原規(guī)劃在商住區(qū)的無線通信站,將其盡量轉(zhuǎn)移至公園、綠地等地帶;占地面積分析主要包括無線通信基站、機(jī)房以及圍墻內(nèi)所占據(jù)的面積。 塔型塔高建議包括各個基站塔高限制以及各種美觀塔型的規(guī)劃等。 城鄉(xiāng)規(guī)劃下的無線通信基站布點(diǎn)規(guī)劃需要聯(lián)系當(dāng)?shù)氐亩鄠€部門,主要是住建、經(jīng)信委、規(guī)劃、旅游、衛(wèi)生計生、民防、國土資源、衛(wèi)生、教育、公共安全、水利、交通、體育、林業(yè)、機(jī)關(guān)事務(wù)等部門。

3.4 通信及城鄉(xiāng)規(guī)劃的數(shù)據(jù)校驗

首先,規(guī)劃者在選擇無線通信基站位置之后,需要進(jìn)行匹配修正,并根據(jù)匹配修正的結(jié)果決定是否需要調(diào)整無線通信基站位置;其次,調(diào)整無線通信規(guī)劃站點(diǎn)位置后,還要重新審核站點(diǎn)具體位置。 這一環(huán)節(jié)需要在城鄉(xiāng)通信規(guī)劃反復(fù)操作,以小型網(wǎng)格為單位進(jìn)行,最少需要經(jīng)過 2 次輪回[7]。

4 城鄉(xiāng)規(guī)劃下無線通信基站布點(diǎn)規(guī)劃的相關(guān)建議

4.1 開放資源,促進(jìn)發(fā)展

無線通信站點(diǎn)規(guī)劃設(shè)計需要各個部門的大力支持,因此政府機(jī)關(guān)、企業(yè)事業(yè)單位和其他公共機(jī)構(gòu)等所屬的公共設(shè)施以及火車站、地鐵、道路、機(jī)場、綠地、監(jiān)控標(biāo)桿、路燈等市政公共設(shè)施,盡量向無線通信基站建設(shè)開放,提供便利。

4.2 完善政策,強(qiáng)化要素保障

城鄉(xiāng)控制規(guī)劃和修訂規(guī)劃納入專項規(guī)劃,無線通信基站選址規(guī)劃納入地塊規(guī)劃和土地出讓設(shè)計條件。 在新組件項目的初步審批過程中,無線通信主管部門和基站建設(shè)單位需要參與方案的聯(lián)合審查。 相關(guān)單位和部門應(yīng)給予無線通信基站建設(shè)各個方面的支持,將大型的無線通信基站建設(shè)項目列入各級重點(diǎn)項目進(jìn)行規(guī)劃。 各個部門需要加大對無線通信基站站址建設(shè)用地的支持,簡化審批流程的簡化,甚至可以給予一定的優(yōu)惠政策[8]。

5 結(jié)語

綜上所述,無線通信基站納入城鄉(xiāng)規(guī)劃體系中,編制無線通信基站布局規(guī)劃,基站的總體設(shè)計由基站規(guī)劃設(shè)計方案確定。 本文討論了基于城鄉(xiāng)規(guī)劃的無線通信基站規(guī)劃的策略和方法,分析了基站位置與土地利用之間的關(guān)系,解決無線通信基站站點(diǎn)選址和類似設(shè)施重復(fù)建設(shè)的問題,促進(jìn)通信基站的有序建設(shè)。