我國(guó)自上世紀(jì)八十年代末開(kāi)展移動(dòng)通信業(yè)務(wù),移動(dòng)通信基站作為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的最基本元素即應(yīng)運(yùn)而生。最初的基站基本上是由移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商各自為政自行建設(shè),并未按照“先規(guī)劃、后建設(shè)”的基本要求履行相關(guān)規(guī)劃手續(xù)。同時(shí)因是新事物,在城鄉(xiāng)規(guī)劃相關(guān)規(guī)范文件中也缺乏對(duì)于基站規(guī)劃管理的明確條文。
由于發(fā)展初期僅僅滿(mǎn)足于語(yǔ)音通話(huà)的需要,城市通信基站設(shè)置數(shù)量較少,尚未引起大的矛盾,也未引起社會(huì)關(guān)注和重視。而隨著手機(jī)大量普及,以及視頻數(shù)據(jù)等新業(yè)務(wù)的急劇發(fā)展,特別是2008年底3G業(yè)務(wù)大規(guī)模商用以來(lái),基站建設(shè)密度也大幅增加,市民對(duì)于基站的投訴也日益增多,干擾、阻止移動(dòng)基站建設(shè)的情況時(shí)有發(fā)生。而另一方面又常常發(fā)生市民投訴某區(qū)域網(wǎng)絡(luò)覆蓋不好、信號(hào)質(zhì)量差,要求建設(shè)基站進(jìn)行無(wú)線電信號(hào)覆蓋的情況。
基站作為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)必不可少的基礎(chǔ)性設(shè)施,如何科學(xué)合理地對(duì)其進(jìn)行布局選址,并納入到城鄉(xiāng)規(guī)劃體系中,已成為擺在上海城鄉(xiāng)規(guī)劃工作者面前的一個(gè)新問(wèn)題。這一問(wèn)題也引起了上海市委市政府領(lǐng)導(dǎo)的高度重視,明確要求將通信基站建設(shè)納入城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃,并且要求市委市政府率先帶頭開(kāi)放樓頂資源支持基站建設(shè)。并指示市無(wú)線電管理部門(mén)和城鄉(xiāng)規(guī)劃管理部門(mén)研究并開(kāi)展《上海市公用移動(dòng)通信基站站址布局專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》工作。
對(duì)于移動(dòng)通信基站這一尚未被納入市政基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃范疇的(目前在城鄉(xiāng)規(guī)劃中的市政基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃規(guī)范中還未見(jiàn)到明確提及基站的文件資料)新事物,由于其專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng),而且對(duì)城市的土地利用、空間布局、資源配置、環(huán)境景觀等都帶來(lái)一定影響,因此有必要根據(jù)其具體設(shè)置形式并借鑒其他類(lèi)似設(shè)施納入城市規(guī)劃的經(jīng)驗(yàn)來(lái)加以分析解決。
基站即公用移動(dòng)通信基站,是無(wú)線電臺(tái)站的一種形式,是指在有限的無(wú)線電信號(hào)覆蓋區(qū)域中,通過(guò)移動(dòng)通信交換中心,與移動(dòng)電話(huà)終端之間進(jìn)行信息傳遞的無(wú)線電收發(fā)信電臺(tái)。無(wú)線電信號(hào)覆蓋區(qū)域主要分為室外和室內(nèi)兩種。在上海,室外無(wú)線電信號(hào)覆蓋手段包括宏基站、微基站、直放站和小區(qū)覆蓋等,室內(nèi)無(wú)線電信號(hào)覆蓋則采用室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)(圖1)。
圖1 基站在通信網(wǎng)絡(luò)中的定義
(1)宏基站
圖2 室外宏基站天線架設(shè)方式
按照室外天線架設(shè)方式,室外宏基站可以分為三種建設(shè)方式,即落地塔式、樓頂塔式和樓頂抱桿式(圖2)。宏基站的優(yōu)點(diǎn)在于發(fā)射功率強(qiáng)、信號(hào)覆蓋面大,可支持多載波多扇區(qū)、擴(kuò)容方便。因此宏基站是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)解決方案的首選和重點(diǎn)。
(2)微基站
微基站可以用于室外建筑物阻擋形成的信號(hào)盲區(qū)、園林綠地深處、小范圍業(yè)務(wù)高度密集區(qū)域的無(wú)線電信號(hào)覆蓋,與宏基站構(gòu)造分層或立體無(wú)線電信號(hào)覆蓋。微基站體積小、重量輕,對(duì)機(jī)房空間要求低,可以?huà)靿Π惭b在室內(nèi)或室外,與宏基站相比其服務(wù)容量比較有限。
(3)直放站
直放站是將無(wú)線信號(hào)延伸到宏基站信號(hào)覆蓋不到的區(qū)域,并將該區(qū)域的手機(jī)信號(hào)上傳回宏基站的設(shè)備,從信號(hào)收發(fā)方式上可以分為光纖和射頻兩種方式。與微基站不同,直放站本身不提供網(wǎng)絡(luò)容量,僅作為一種信號(hào)傳輸中繼,一般在業(yè)務(wù)量少或受地理環(huán)境限制無(wú)法建設(shè)宏基站的情況下使用。
(4)小區(qū)覆蓋
小區(qū)覆蓋是專(zhuān)門(mén)針對(duì)住宅小區(qū)移動(dòng)通信無(wú)線信號(hào)覆蓋不足所發(fā)展的,其基本方案就是以分布式、偽裝化天線將基站無(wú)線信號(hào)延伸覆蓋小區(qū)室外環(huán)境,在解決住宅小區(qū)信號(hào)不足的同時(shí),解決部分室內(nèi)信號(hào)較弱的問(wèn)題。上海在小區(qū)覆蓋中多使用微基站加光纖直放站的方式。
室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可將信號(hào)源信號(hào)均勻地分布在建筑物內(nèi)部的每個(gè)地方,以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)無(wú)線信號(hào)全覆蓋。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)可以應(yīng)用在建筑室內(nèi)、地下空間等封閉場(chǎng)所,如機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、商場(chǎng)、劇院、辦公樓等。室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)除了解決室內(nèi)信號(hào)不足的問(wèn)題之外,還可以緩解室外移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的話(huà)務(wù)負(fù)載。目前的室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)多運(yùn)營(yíng)商、多系統(tǒng)合路,即多信號(hào)源合路后使用同一套室內(nèi)分布系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部全覆蓋。
綜上所述,各種無(wú)線電信號(hào)覆蓋手段特點(diǎn)如表1。
表1 各種無(wú)線電覆蓋手段的比較
城鄉(xiāng)規(guī)劃是對(duì)一定時(shí)期內(nèi)城鄉(xiāng)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展、土地利用、空間布局以及各項(xiàng)建設(shè)的綜合部署、具體安排和實(shí)施管理。城鄉(xiāng)規(guī)劃中對(duì)于城市地區(qū)的規(guī)劃稱(chēng)為城市規(guī)劃,編制城市規(guī)劃一般分總體規(guī)劃和詳細(xì)規(guī)劃兩個(gè)階段。詳細(xì)規(guī)劃又可分為控制性詳細(xì)規(guī)劃和修建性詳細(xì)規(guī)劃。像上海這樣的大城市在總體規(guī)劃基礎(chǔ)上一般還會(huì)編制分區(qū)規(guī)劃。分區(qū)規(guī)劃屬于城市總體規(guī)劃階段,是在城市總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上對(duì)土地利用、人口分布和公共設(shè)施、基礎(chǔ)設(shè)施的配置作出進(jìn)一步的規(guī)劃安排,為詳細(xì)規(guī)劃和規(guī)劃管理提供依據(jù)。
根據(jù)上海城市規(guī)劃(總體規(guī)劃、詳細(xì)規(guī)劃)的層次,市政基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃也分為相應(yīng)匹配的兩個(gè)層次,解決不同層次的問(wèn)題。市政基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)總體規(guī)劃是根據(jù)確定的城市總體規(guī)劃以及本專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃,合理布局本系統(tǒng)的重大關(guān)鍵性設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),制訂本系統(tǒng)主要的技術(shù)政策、規(guī)定和實(shí)施措施。而市政基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)詳細(xì)規(guī)劃則是根據(jù)專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)總體規(guī)劃、結(jié)合詳細(xì)規(guī)劃范圍內(nèi)的各種現(xiàn)狀實(shí)況,具體布置本詳細(xì)規(guī)劃范圍內(nèi)所有的室外市政設(shè)施和管線并明確相關(guān)設(shè)施用地范圍,提出相應(yīng)的工程建設(shè)技術(shù)和實(shí)施措施。
市政基礎(chǔ)設(shè)施總體規(guī)劃和詳細(xì)規(guī)劃的相互關(guān)系是逐層深化、逐層完善的關(guān)系,是上層次指導(dǎo)下層次的關(guān)系。即總體規(guī)劃是詳細(xì)規(guī)劃的依據(jù),起指導(dǎo)作用;而詳細(xì)規(guī)劃是對(duì)前者的深化、完善和具體落實(shí)。同時(shí)下層次規(guī)劃也可對(duì)上層次規(guī)劃不合理的部分進(jìn)行一定的調(diào)整,從而使整個(gè)市政基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃更科學(xué)合理、更具有經(jīng)濟(jì)性和可操作性。
對(duì)于公用移動(dòng)通信基站這一當(dāng)前階段還不屬于城市配套基礎(chǔ)設(shè)施范疇(目前在城市配套基礎(chǔ)設(shè)施范疇中還未見(jiàn)到明確提及基站的文件資料)的新事物,不妨通過(guò)對(duì)同樣具有類(lèi)似特性的電力系統(tǒng)納入城鄉(xiāng)規(guī)劃的過(guò)程加以分析,以作為其納入城鄉(xiāng)規(guī)劃的借鑒。
如圖3所示,供電系統(tǒng)是由發(fā)電、輸(送)電、變電、配電、用電等設(shè)備和相應(yīng)的輔助系統(tǒng),按規(guī)定的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)要求組成的一個(gè)統(tǒng)一系統(tǒng)。
在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市電力規(guī)劃規(guī)范》(GB50293-1999)中對(duì)于電力系統(tǒng)納入城鄉(xiāng)規(guī)劃的過(guò)程有明確規(guī)定。
總體規(guī)劃階段,對(duì)電力總體規(guī)劃的具體要求為:第3.2.2條 城市電力總體規(guī)劃階段編制內(nèi)容,宜符合下列要求:第3.2.2.1條 編制城市電力總體規(guī)劃綱要,內(nèi)容宜包括:(2)確定城市電源、電網(wǎng)布局方案和規(guī)劃原則;第3.2.2.2條 應(yīng)在城市電力總體規(guī)劃綱要的基礎(chǔ)上,編制城市電力總體規(guī)劃,內(nèi)容宜包括:(4)確定城網(wǎng)供電電壓等級(jí)和層次;(5)確定城網(wǎng)中的主網(wǎng)布局及其變電所容量、數(shù)量;(6)確定35KV及以上高壓送、配電線路走向及其防護(hù)范圍。
圖3 城市供電網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成示意圖
而對(duì)應(yīng)于詳細(xì)規(guī)劃階段,則具體要求為:第3.2.4條應(yīng)在電力分區(qū)規(guī)劃或電力總體規(guī)劃的基礎(chǔ)上,編制城市詳細(xì)規(guī)劃階段中的電力規(guī)劃,其編制內(nèi)容宜符合下列要求:第3.2.4.1條 編制電力控制性詳細(xì)規(guī)劃,內(nèi)容宜包括:(3)布置詳細(xì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)中壓配電網(wǎng)或中、高壓配電網(wǎng),確定其變電所、開(kāi)關(guān)站的容量、數(shù)量、結(jié)構(gòu)型式及位置、用地;第3.2.4.2條 在城市開(kāi)發(fā)、修建地區(qū),應(yīng)與城市修建性詳細(xì)規(guī)劃配套編制電力修建性詳細(xì)規(guī)劃,其內(nèi)容宜包括:(3)布置詳細(xì)規(guī)劃區(qū)的中、低壓配電網(wǎng)及其開(kāi)關(guān)站、10KV公用配電所的容量、數(shù)量、結(jié)構(gòu)型式及位置、用地面積(或建筑面積)。
分析《城市電力規(guī)劃規(guī)范》的表述,從規(guī)劃層次來(lái)看,在總體規(guī)劃階段需明確的是35KV及以上的高壓送、配電線路走向及其防護(hù)范圍,而對(duì)于中、低壓配電網(wǎng)則要在詳細(xì)規(guī)劃階段才深入下去。根據(jù)規(guī)范要求,電力設(shè)施很明顯是根據(jù)電壓等級(jí)不同而在不同的規(guī)劃層次中涉及到的。從規(guī)劃控制要素來(lái)說(shuō),總體規(guī)劃階段僅是確定變電所容量、數(shù)量等宏觀性控制要素,具體的位置、用地面積(或建筑面積)等細(xì)化性控制要素則要到詳細(xì)規(guī)劃階段才進(jìn)一步明確,從總體規(guī)劃到詳細(xì)規(guī)劃可以說(shuō)完全是一個(gè)逐步落實(shí)的過(guò)程。
從電力設(shè)施納入城鄉(xiāng)規(guī)劃的過(guò)程可以看出一個(gè)很重要的特點(diǎn),就是根據(jù)設(shè)施在整個(gè)供電網(wǎng)絡(luò)中所屬層次和重要性而在城鄉(xiāng)規(guī)劃中予以分層逐步落實(shí)。對(duì)于基站這種技術(shù)性非常復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施,同樣也應(yīng)該采用分層逐步落實(shí)的方法,從而保證基站的有序建設(shè)。
為此,需要對(duì)公用移動(dòng)通信基站不同設(shè)置形式的各自功能特點(diǎn)加以分析。室內(nèi)分布和小區(qū)覆蓋的設(shè)置形式,基本屬于建筑配套和小區(qū)配套的范疇,就如同建筑設(shè)計(jì)中的弱電井弱電間一樣屬于建筑配套設(shè)計(jì)階段的內(nèi)容,不宜也無(wú)法在城鄉(xiāng)規(guī)劃中明確。而室外宏基站是公用移動(dòng)通信基站體系中的主體部分,主要解決大范圍移動(dòng)通信信號(hào)的面覆蓋,是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)解決方案的首選和重點(diǎn),同時(shí)它的發(fā)射功率強(qiáng)、天線架設(shè)高度要求高、對(duì)周邊環(huán)境及景觀的影響也較大,是城鄉(xiāng)規(guī)劃需要重點(diǎn)關(guān)注的部分。微基站主要用于室外建筑物阻擋形成的信號(hào)盲區(qū)、園林綠地深度、小范圍業(yè)務(wù)高度密集區(qū)域的信號(hào)覆蓋與宏基站構(gòu)造分層或立體覆蓋。直放站主要是實(shí)現(xiàn)在低話(huà)務(wù)區(qū)域解決信號(hào)覆蓋和容量的不足。從其功能上來(lái)說(shuō)微基站和直放站是室外宏基站在功能上的補(bǔ)充和細(xì)化。
移動(dòng)通信基站作為新興的市政基礎(chǔ)設(shè)施之一,將其納入城鄉(xiāng)規(guī)劃各個(gè)層面是確保其合理布局、有序建設(shè)的關(guān)鍵。通過(guò)以上的分析,并參照電力設(shè)施分層納入城鄉(xiāng)規(guī)劃的經(jīng)驗(yàn),在區(qū)域總體規(guī)劃階段,可結(jié)合有關(guān)土地使用性質(zhì)、功能分區(qū)、區(qū)域人口分布情況、基站設(shè)置技術(shù)導(dǎo)則及移動(dòng)通信業(yè)務(wù)密度分布等要素,經(jīng)過(guò)統(tǒng)籌兼顧、綜合平衡形成與總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)的宏基站總體布局專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃。在詳細(xì)規(guī)劃階段則根據(jù)相關(guān)地塊的詳細(xì)指標(biāo)進(jìn)一步細(xì)化落實(shí)宏基站站址的布局規(guī)劃,并在此基礎(chǔ)上對(duì)于微基站和直放站的數(shù)量和具體位置予以明確。
結(jié)合我們正在開(kāi)展的《上海市公用移動(dòng)通信基站站址布局專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》探討總體規(guī)劃層面室外宏基站設(shè)置密度分區(qū)的劃分問(wèn)題。
根據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果,目前上海市域范圍內(nèi)經(jīng)無(wú)線電管理部門(mén)核發(fā)電臺(tái)執(zhí)照設(shè)置的室外宏基站約6,000個(gè)左右,總體設(shè)置密度約為0.65個(gè)/平方公里。
從設(shè)置密度來(lái)研究,崇明、奉賢、金山這些行政區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀宏基站設(shè)置密度較低,寶山、閔行這些行政區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀宏基站設(shè)置密度大致屬于中等水平,靜安、黃浦、盧灣這些行政區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀宏基站設(shè)置密度則較高。其中,崇明縣現(xiàn)狀宏基站設(shè)置密度最低,約為0.2個(gè)/平方公里;靜安區(qū)現(xiàn)狀宏基站設(shè)置密度最高,約為7.5個(gè)/平方公里。
再研究市域范圍內(nèi)人口密度分布情況發(fā)現(xiàn):崇明、奉賢、金山這些行政區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀人口分布密度較低;寶山、閔行這些行政區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀人口分布密度屬于中等水平;靜安、黃浦、盧灣這些行政區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀人口分布密度則較高。
把現(xiàn)狀宏基站設(shè)置密度與現(xiàn)狀人口分布密度相對(duì)比,不難發(fā)現(xiàn)宏基站設(shè)置密度的高低是與其所服務(wù)人口的密度分布情況直接關(guān)聯(lián)的。
綜合現(xiàn)狀人口密度分布情況與現(xiàn)狀土地開(kāi)發(fā)情況可以明顯看出,人口問(wèn)題是與地區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)情況密切相關(guān)的。尋找到上海土地開(kāi)發(fā)建設(shè)情況的規(guī)律也就基本從大方向上找到了宏基站設(shè)置密度的規(guī)律。
根據(jù)上海市城鄉(xiāng)規(guī)劃體系,上海市域?qū)凑罩行某?、新城、新市?zhèn)、中心村四個(gè)層面進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃發(fā)展,具體來(lái)說(shuō),就是1個(gè)中心城、9個(gè)新城、60個(gè)左右的新市鎮(zhèn)、600個(gè)左右的中心村。規(guī)劃到2020年中心城總?cè)丝诳刂圃?50萬(wàn)以?xún)?nèi)。9個(gè)新城規(guī)劃總?cè)丝谠?40萬(wàn)左右,將集聚郊區(qū)1/2人口,其中,松江、嘉定—安亭和臨港三個(gè)新城,人口規(guī)模按照80~100萬(wàn)規(guī)劃,總?cè)丝谠?70萬(wàn)左右,寶山、閔行區(qū)毗鄰中心城,規(guī)劃建設(shè)成具有輔城功能的新城區(qū)。每個(gè)新市鎮(zhèn)規(guī)劃人口規(guī)模在5萬(wàn)人左右,總?cè)丝谠?90萬(wàn)左右。中心村基本規(guī)模為1,000~3,000人。從總體上來(lái)說(shuō),上海市域范圍內(nèi)人口密度是呈現(xiàn)中心城、新城、新市鎮(zhèn)、中心村逐步遞減的態(tài)勢(shì)的,可以預(yù)測(cè)移動(dòng)通信所需要服務(wù)的人口密度必然也存在這種規(guī)律。而上海作為全國(guó)特大型城市,其中心城涵蓋面積約660平方公里,中心城的功能結(jié)構(gòu)又可細(xì)分為市級(jí)中心、市級(jí)副中心、地區(qū)中心、社區(qū)中心四個(gè)層次。那么對(duì)上海的中心城,其基站服務(wù)的人口(常住和流動(dòng)人口均包括)密度大致上也應(yīng)該服從于功能結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)市級(jí)中心、市級(jí)副中心、地區(qū)中心、社區(qū)中心逐步遞減的態(tài)勢(shì)。這就提醒我們可以根據(jù)全市城鄉(xiāng)規(guī)劃體系(圖4)和中心城功能結(jié)構(gòu)層次找出基站設(shè)置規(guī)律,通過(guò)設(shè)置密度分區(qū)來(lái)加以具體劃示。
圖4 上海市城鄉(xiāng)體系規(guī)劃圖
根據(jù)上海市城鄉(xiāng)規(guī)劃體系、中心城功能結(jié)構(gòu)層次和上海市土地利用總體規(guī)劃的相關(guān)情況,同時(shí)考慮到機(jī)場(chǎng)凈空、風(fēng)貌保護(hù)區(qū)等特殊性因素,可以在市域總體規(guī)劃層面將上?;驹O(shè)置密度分區(qū)劃分為高高密區(qū)、高密區(qū)、密集區(qū)、一般區(qū)、邊緣區(qū)、限建區(qū)等6大類(lèi)。具體劃分情況詳見(jiàn)表2。
表2 上海市市域總體規(guī)劃層面宏基站密度分區(qū)情況表
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沈 陽(yáng)
上海市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院市政工程規(guī)劃所