黄浦区通讯集约化建设和管理问题研究

PAGEPAGE3PAGE4黄浦区通信集约化建设和管理问题研究（征求意见稿）黄浦区信息化委员会二○○五年八月

目录TOC\o"1-3"\h\z1 前言 31.1 课题的由来 31.2 研究范围 31.3 负责单位 31.4 协作单位 31.5 课题组成员名单 42 黄浦区通信集约化建设历程 52.1 思路的形成 52.1.1通信基础设施的重复投资重复建设导致社会资源极大浪费 52.1.2无线通信运营商和业主之间的矛盾导致楼宇接入困难 62.1.3通信设施重复建设导致机房等社会资源日趋紧张 62.1.4室外天线林立导致城区景观污染严重 62.2 通信集约化的内涵 72.2.1道路管线集约化 72.2.2楼宇接入集约化 72.2.3机房集约化 82.2.4室内覆盖集约化 82.2.5宏基站集约化 83 黄浦区世纪广场通讯集约化建设 83.1 世纪广场项目简介 83.2 集约化建设技术可行性分析 93.2.1道路管线集约化接入 93.2.2统一规划机房 93.2.3天馈系统合路建设 103.2.4使用POI多系统合一设备 113.3 建设过程中遇到的问题及解决方法 123.3.1技术把关及项目管理的问题 123.3.2配套设施不完善的问题 123.3.3施工过程中遇到的问题 133.4 成本效益分析 134 集约化建设的策略 144.1 发挥政府引导推进作用，统筹协调各方利益。 144.2 建立总包机制，加强项目管理和施工协调 144.3 采用第三方外包方式进行后期维护 155 遗留问题与建议 155.1 集约化建设前期规划问题 155.2 项目建成后资产划分问题 165.3 共用设备、系统的后期维护和管理问题 16附表1：POI设备的性能指标表 错误!未定义书签。

黄浦区通信集约化建设历程早在2000年10月，黄浦区在南京路步行街二期（西藏路—九江路）工程中铺设完成了区第一条集约化道路信息管线，随后提出了“一点、二环、三纵、四横”的黄浦区道路信息管线建设规划。在实施过程中，结合APEC会议期间道路整治和重大市政工程，黄浦区先后完成了人民路、中山东路、北京东路、金陵路、黄陂路、北海路、西藏路、复兴路等商办楼宇集中的道路管线敷设。至2004年底，黄浦区共完成48条路段36沟公里道路信息管线建设，黄浦区成为上海市道路信息管线沟通最为完整、利用率最高、效益最好的城区之一。2001年，在建设汇聚机房过程中引入了集约化理念，九江路道路信息管线工程采用一体化施工作业法。在九江路366号楼宇建设方的配合下道路红线内设置一个公共接入井与道路管线沟通，做到一次开挖实现三家运营商的楼宇管线接入，此举有效地解决了重复开挖道路所带来的不便，得到了市、区建设管理和交通管理部门的认同。从此，黄浦区楼宇接入由区信息委和建设管理部门共同把关，做到一次开挖解决通信、有线、政务等管线接入。至2004年底，黄浦区共接入各类楼宇70余幢。思路的形成黄浦区是上海的行政文化中心，同时又是全国闻名的商贸购物中心、金融中心，城市化和信息化进程比较早，在城市通信基础设施方面碰到的问题也相对较早。这些问题具有一定的普遍性和代表性。例如，我区早期兴建的楼宇对通信要求仅限于固话通信，因此在楼宇的结构设计上仅满足固话通信的要求。但是随着通信事业的发展，业务种类增加，社会资源日益紧张难以满足日益增长的通信要求，也产生了许多问题。主要表现在以下几个方面：2.1.1通信基础设施的重复投资重复建设导致社会资源极大浪费截止到2004年底，在黄浦区主要运营商基站、机房的建设情况如下：上海移动除世纪广场基站为集约化机房外，其它基本均为租用机房，共有基站机房约297处，其中室外宏基站约47处，室内覆盖约250处。上海电信则利用自有资源自建基站，到2004年底已建立小灵通基站494个。上海联通设有逻辑基站约71个，物理站址约34个，全部为租用形式。上海网通作为新兴的电信运营商，初步计划架设42个宏基站用于3G系统的室外覆盖。公司名称上海移动（GSM900/1800）上海电信（PHS）中国联通（GSM900/1800/CDMA800）中国网通（3G）基站数量29749471+3442室外宏基站47494？42室内覆盖250？？0机房211？？0表1到2004年底黄浦区主要运营商基站建设情况表从表1可以看出，各电信运营商为了提高网络覆盖范围和通信质量，进一步推动自身业务快速发展，都在加快基站和机房建设步伐。随着3G时代的临近，互联网应用深入发展，将有更多运营商介入到通信服务领域。各运营商为了抢占市场先机将不得不进行大规模的机房、宏基站和室内分布系统建设。可以预想，如果没有统一的规划，各运营商不能够有效沟通，必将产生重复投资、重复建设现象，造成社会资源的极大浪费。2.1.2无线通信运营商和业主之间的矛盾导致楼宇接入困难各无线通信运营商在不同工作频段上使用不同的无线通信制式，如中国移动是GSM900、DCS1800和3G；中国联通是GSM、DCS1800、CDMA800、3G；中国电信和中国网通是3G系统。在引入集约化建设前，对于希望做到多网室内覆盖的用户，往往需要在同一座大楼内兴建多个室内覆盖系统，若今后开通3G系统或引进其他新的无线业务，还要另外投资兴建。不仅重复投资大，而且由于室内多次施工，易对楼宇内部装璜造成不可修复的破坏，浪费了大量物业资源。尤其是施工时产生噪音，直接干扰了业主的工作与生活，易受到业主的抱怨和抵制。业主和运营商的矛盾极易导致通信业务难以进入楼宇。2.1.3通信设施重复建设导致机房等社会资源日趋紧张通信业务不断发展，由最初的固话发展到寻呼、移动、数据等多种通信方式，基础电信运营商也由中国电信一家发展为中国移动、中国联通、中国网通、中国铁通、中国卫通等六家。各运营商为发展自身业务，自建网络、机房，目光都集中到了楼宇这一赖以生存和发展的资源上。由于区域内楼宇可提供的机房面积有限、布线管道紧张、各系统间相互干扰缺乏保障措施等原因，形成施工上的困难，使各运营商的通信业务难以进入楼宇，矛盾更加突出。例如，虽然不少楼宇物业管理部门希望通过引进众多电信运营商，来提高楼宇品质，但是由于各运营商希望在楼宇内建立独立机房，这就需要物业部门能够提供更多的场地资源，又对物业产生了极大压力。2.1.4室外天线林立导致城区景观污染严重目前在黄浦区，移动和联通的室外宏蜂窝基站，电信PHS系统室外基站数量很多并且相对集中。再加上未来的3G商用网，预计我区将有3~4个无线网络。根据3G规划，预计黄浦区范围内的移动通信基站数量将会大幅增加。然而，目前可以用作无线基站的楼宇资源相对匮乏，极易出现在一幢楼宇的天面上集中所有运营商的无线基站天线的情况。根据目前本市2G移动网络的基站建设情况来看，基本上每种制式的移动基站的天线数量是3～9付。因此，在四家运营商共站可能出现一个天面平台上架有36付天线的情况，如果近期有四家运营商获得3G牌照，则该天面上将再增加12付天线。如此楼宇天线林立，将对黄浦区景观产生严重的视觉污染，对于外滩、南京路、豫园这样的国家级景观，都将产生极大影响。（图1为中山东二路近东门路）图1传统天线极大影响城市景观鉴于以上突出问题，黄浦区信息化委员会作为区域内通信基础设施建设管理部门，从改造老大楼、提升楼宇能级、改善投资环境、提高城区综合管理能力角度出发，结合道路信息管线集约化工程的实施，逐步形成了集约化建设思路。通信集约化的内涵所谓通信集约化，由政府部门牵头和规划，通过平台搭建、合路建设等技术手段将不同运营商所使用的不同通信频段整合在一个平台上，同时通过信息管孔共用，实现光缆敷设“一次开挖，一次穿缆”，达到减少重复投入，降低社会总体成本的目的。黄浦区通信集约化建设内容涵盖了道路管线集约化、楼宇接入集约化、机房集约化、室内覆盖集约化、宏基站集约化等方面。2.2.1道路管线集约化黄浦区地下管位资源十分紧张，如果允许多家运营商开挖，必然造成重复掘路，互联困难，资源浪费（地下空间及开挖投资），甚至产生影响交通等恶劣影响。因此，管线的统一规划相当重要。我们必须按照市政建设规划，结合营运商建网规划进行道路集约化建设，缩短全区成网进程，争取持续发展。2.2.2楼宇接入集约化我们知道，楼宇接入集约化可以避免重复投资和建设；可以避免运营商提供电信服务时曾一度面临的“最后一百米”2.2.3机房集约化机房集约化则通过统一规划，采用科学合理的机房设计，合理设置设备的位置；同时通过共用机房电源、空调等资源，可以有效提高机房资源的利用率。值得指出的是，对于室内宏基站而言，功耗大，统一电源难度较大，但对于室外小基站、微基站，统一电源、备电、电源监控可以有效节约配套设备投资，减少占用面积，配套电源设备统一管理维护。从技术可行性而言，只要严格满足EMC要求，不干扰其他设备即可。2.2.4室内覆盖集约化室内覆盖建设主要是各运营商进行室内分布系统的合路建设。合路建设可以实现特定区域、楼宇或建筑内所有移动信号覆盖，有效解决不同运营商各类无线网络的室内覆盖问题，并且能够做到信号分布均匀，降低室内空间的信号场强。2.2.5宏基站集约化宏基站集约化建设除了机房外，主要是通过天馈系统的集约化建设，有效减少天线、馈线甚至抱杆的数量。在景观区域，还可以通过美化天线或隐蔽天线等方式，做到与周边环境相融合，有效改善城市景观。黄浦区世纪广场通信建设项目，从道路信息管线的接入到机房建设，从室内覆盖到室外宏基站建设完全采用了集约化建设的思路。通过新技术、新产品的运用，取得了较好的社会和经济效益。黄浦区世纪广场通讯集约化建设世纪广场项目简介2005年5月1日建设完工的黄浦区世纪广场，作为向广大市民与游客传播广场文化的重要场所，不仅需要应对大容量无线网络覆盖，同时需要考虑预留3G系统，通信配套环境十分重要。因此，我们将世纪广场通信建设项目作为我区第一个通信集约化建设试点。2005年2月，黄浦区信息委组织上海移动、中国联通、中国网通、上海电信四大运营商提出了通信覆盖的业务需求，并完成建设方案论证。经过一个多月建设施工，实现了电信、移动、联通、网通、有线、政务等管线的接入，机房、无线电基站集约化以及室内多制式提供合路平台接入无线覆盖建设。世纪广场通信集约化建设项目从信息管线接入到机房建设、室内覆盖和宏基站建设均采用了集约化建设的理念，避免了重复投资、重复建设等问题，改善了市容环境，并从根本上解决了运营商进户难问题。目前，世纪广场通信集约化建设涵盖建筑主体内的固话系统，室外8千平方米中心广场、7千平方米的地下停车场、近2千平方米的建筑主体及地下等公共部分的无线覆盖，室外中心广场和室内的建筑主体的WLAN覆盖，较好的满足了广大用户通信和数据业务，并为未来3G系统的接入做好了预留。集约化建设技术可行性分析3.2.1道路管线集约化接入道路信息管线接入采用一次开挖多家集成的模式，同时实现了电信、移动、联通、网通、有线、政务等管线的接入，改变了原来的各家自行施工的模式，避免了多次开挖，减少了由于道路施工而引起的交通及其他各方面的影响，对于业主的管理也起到了一定的便利作用。3.2.2统一规划机房集约化机房建设需要提供统一的机房，按照规划公司对所有运营商的设备安装位置规划设计，实现机房最小化，大大节约机房空间，同时也实现机房资源共享，如空调、电源等系统的共享。传统机房建设方式是每家运营商自己租用独立的机房，根据需求每家运营商租用10-15m2的机房面积，这样租用机房面积在60-70m2。集约化建设通过前期收集各家营运商的需求，将各家运营商需要安装的设备（如：基站设备、电源设备、传输设备和空调设备等）通过统一规划，采用科学合理的机房设计，合理设置设备位置，使用面积控制在30m2传统建设模式集约化建设模式下降率租用机房（包括3G系统租用机房）移动15-30m联通15-电信15网通1小计60-30m50％-57％电力能耗（包括3G系统电力能耗）移动30KW60KW联通20KW电信15KW网通15KW小计80KW60KW25％机房布线架（包括3G系统机房爬架建设）移动10-15m33m联通10-15m电信10-15m网通10-15m小计40-60m33m17.5％-45％表2世纪广场机房集约化与传统模式的比较3.2.3天馈系统合路建设天馈系统集约化包括室内天馈线集约化和室外天馈线集约化。室内覆盖通过使用天线、耦合器、电缆等器件实现楼内无线信号覆盖。传统方式下四大运营商各使用一套天馈系统，大楼内就会分布四套天馈系统。如表3所示，通过集约化建设方式采用合路系统，即使再多的系统，天馈线部分也只需要2套（上下行各一套）即可满足覆盖要求，比传统建设模式投入下降50%-70%。传统建设模式集约化建设模式下降率室内覆盖天馈线（包括3G系统）移动1-2套2套联通1-2套电信1-2套网通1套总计4-7套2套50％—70%表3室内覆盖天馈线室外宏基站建设通过使用专用室外高增益大板状天线和电缆等器件实现室外信号的覆盖。目前国内在网运营的移动通信厂家有移动、联通和电信，运营的网络有移动GSM900、DCS1800，联通CDMA800、GSM900、DCS1800,电信PHS1900。以每个网络三扇区覆盖计，将使用18付天线，加上未来的3G系统，天线数量将达到30付之多。如表4所示，通过合路系统以后，天线数量将只需要8付即可满足覆盖要求。建设项目传统建设模式集约化建设模式下降率室外覆盖天线（备注：此为宏基站3扇区分布时）移动GSM9003付8付移动GSM18003付联通CDMA8003付联通GSM9003付联通GSM18003付电信PHS19003付3G系统12付总计30付8付73％表4室外覆盖天线为了降低建设成本，多运营商可以采用天馈系统共用方式。不管运营商的数量是否继续增加，天馈数量不变。因此，我们需要考虑的是怎样实现多运营商的多系统合一。3.2.4使用POI多系统合一设备由于系统数量增多，系统间合路覆盖势必产生干扰。采用POI多系统合一设备，既可以实现多系统的合路覆盖，做到不论系统如何变化，天馈系统始终保持不变，又可以确保各系统间不产生干扰。其优点在于a)保证各系统之间不产生干扰；b)POI设备预留向后兼容接口，系统升级方便。如图2所示，其中噪声源为不利因素，在此需要减小噪声。在多系统合路的情况下，干扰的方式表现为发射机对接收机的影响，干扰的形式包括杂散、互调、阻塞干扰。通常解决此类问题，是通过POI合路平台增加各系统收、发信机间的隔离度，保证收信机和发信机之间的隔离度大于90dB。图2通信系统的基本模型图下面就POI结构做详细介绍，POI（pointofinterface）又称多系统接入系统，特别指移动通信系统的多系统接入，它包括同频段内和异频段间的系统合路。同频段内的系统合路，如移动GSM935-954MHz与联通GSM954-960MHz的系统合路，通常采用一种称为3dB电桥的同频合路器来实现。完成同频内的系统合路后，再使用多频段合路器完成异频系统间的合路，如CDMA800、GSM900、DCS1800、PHS1900、3G等系统的合路。由于系统间频率间隔较大，对多频段合路器的指标要求较高，实现较为困难，为了确保系统间无干扰，我们可以通过收发分缆方式增加空间隔离，以及合路器的带外抑制达到隔离度指标（见图3）。图3POI隔离示意图通过以上POI设备，可以解决多系统合路带来的干扰问题，使多系统合一建设在技术上成为可能。建设过程中遇到的问题及解决方法在世纪广场通信集约化项目建设和施工过程中，遇到了许多问题。在建设方和施工方的共同努力下，这些问题最终都得到了妥善的解决。这些问题的产生既有管理层面的原因，也有施工层面的原因，具有一定的代表性，总结如下：3.3.1技术把关及项目管理的问题技术把关问题集约化建设对运营商在通信技术上、工程建设上都提出了更高的要求。各运营商由于采用不同制式的通讯设备，需要做好完善的总体设计。因此，我们选择上海移动作为技术牵头单位，论证建设方案。项目管理问题为了在短期内完成该项目，经四家运营商共同讨论决定，选择了长期参与我区通信基础设施建设的公司作为项目管理方，协调建设方以及各分包商，有效解决了施工过程中产生的各种问题。例如，由于世纪广场改造工程的施工时间紧，业主要求各运营商必须在世纪广场改造工程结束前两天之内，将所有设备运到通信机房。通信总包方及时召开运营商会议，安排四家运营商在两天内先后运送近30架设备到通信机房。3.3.2配套设施不完善的问题由于建设部门缺乏对现代通信应用的全面了解，在建设初期没有相应的通信规划，产生许多问题，如没有管线接入井、没有通信机房、没有室内弱电桥架等配套设施。这些问题经信息委与指挥部多次协调，才得到圆满解决。管线接入井问题由于对弱电通信方面的缺乏，建设方对弱电通信的基础建设没有足够的重视，致使初始的设计图纸中没有弱电管线的配套，对以后的施工带来了一定程度上的影响。信息委介入通信施工后，迅速组织施工单位到现场重新勘查，增加管线接入井的设计和施工。通信机房问题刚开始机房位置位于汽车道的下方，由于建筑等多方面的原因，机房有渗水问题。通过邮电设计院等多位专家组的论证，最终确定该区域不宜作为通信机房。在区信息委牵头下，经过指挥部、基建总包方共同努力，重新在规划办公场地选择合适位置作为通信机房。室内弱电桥架问题根据多运营商多系统接入的要求，所有管线需共用。但是在世纪广场弱电规划时并没有考虑各通信运营商的管线接入需求。因此，在总包方牵头下，组织相关单位重新设计、安装相关弱电线槽。3.3.3施工过程中遇到的问题施工规范问题根据消防和基建监理方的防火要求，所有施工都必需符合世纪广场特定施工规范。如馈线需采用金属管进行保护，增加了施工难度及施工周期。但是，通过前期技术培训、抽调高水平施工技术人员、增加施工人员数量等方法，克服施工难度大、施工时间紧等困难，保质保量的提前完成了施工任务。室外天线安装问题由于楼顶上要安装室外天线，根据世纪广场改建工程的时间进度统一安排施工，通过经信息委与指挥部多次协调，确定时间和施工流程，施工双方灵活的安排白天、晚上、星期六、星期天的时间穿插进行施工，很好的克服了因穿插施工带来的难度，完成了施工任务。成本效益分析如表5所示，虽然集约化建设对运营商在通信技术上、工程建设上都提出了更高的要求，集约化建设设备成本投入较以前会有所提高，这主要是由于新技术新产品尚未批量生产导致设备成本的增加。但是，根据世纪广场项目经验，集约化建设总体成本比传统运营商单独建设成本降低了32%。建设项目传统建设模式集约化建设模式机房年租赁费（租赁面积）12万（60m26万（30m2室内覆盖天馈25万30万POI平台010万室外宏基站天馈72万45万合路平台019万天线美化需要各自美化，计90万统一美化25万总计199万135万表5世纪广场成本效益分析表世纪广场作为黄浦区广场文化场所，景观要求高。如果各运营各自独立进行宏基站建设，必须分别进行天线美化工作，天线美化总投入将远远大于集约化建设模式下的天线美化投入，同时道路管线集约化建设，可以最大限度降低道路开挖次数和道路修复成本，降低社会总成本，获取最大社会效益。同时，随着集约化技术的不断深入发展，通信产品成熟和更替，建设成本必将大幅下降。因此，我们认为采用通信集约化方式建设将大大提高社会总体效益，是未来的主流趋势。图4天馈系统的集约化使世纪广场更美观集约化建设的策略在市场经济条件下，各电信运营商之间既有竞争，又有合作。如何协调、平衡各方利益，同时又能促进城市通信建设的和谐、有序的发展，使各方都能从中获益，值得深入研究。众所周知，通信集约建设涉及部门多，需要进行大量的协调工作，同时，集约化技术更复杂，施工难度和要求更高。因此，从前期规划到施工管理到后期维护，都需要采取更加科学合理的管理模式。发挥政府引导推进作用，统筹协调各方利益。集约化建设，根本上是为了实现各运营商的网络资源共享，避免重复建设；具体而言是为了节省投资、扩大覆盖范围和加快网络建设速度。集约化建设实施影响面广、涉及多方利益问题，和实际需求紧密结合，需要政府管理部门进行统筹协调和有效引导。例如，在道路管线和楼宇接入开挖审批过程中，政府需要及时了解和掌握各运营商的需求，尽量做到道路一次开挖，能够解决所有运营商的管线敷设，避免重复建设。同时，政府部门要积极宣传运营商的通信业务，推进各运营商楼宇接入，提高我区楼宇品质，为入住用户提供更为完善和便捷的通信服务，为我区楼宇经济发展体供良好通讯环境。建立总包机制，加强项目管理和施工协调世纪广场通信集约化项目采用总包机制，进行项目管理。总包机制指运营商委托一家建设单位完成前期的勘察、设计，中期的建设、施工，后期的维护总包建设全过程的建设机制。总包机制带来的好处体现在：a）大大的减少了常规操作中的运营商与业主协调的精力与时间，将烦琐的工作简单化。这也是使得世纪广场集约化工程在一个月内就顺利完成的主要原因之一。b）大大的减少了运营商与多家建设单位之间协调的精力与时间。以往的建设过程中，运营商需要在多家分工不同的建设单位之间就工期、工程质量、分工协作等诸多问题花费大量的精力，总包机制有效地分担了运营商的负担。c）总包机制更加便于管理。总包机制确保了工程的总体质量，以往多单位分包建设，由于没有一个非常明确的主管单位，质量方面往往会出现或大或小的问题，因为有些责任很难界定，所以经常会出现各单位相互推卸责任的现象发生。实行了总包机制，运营商只要对口一家总包单位，上述现象随之也得到了杜绝。在世纪广场项目建设过程中，总包方联合建设方、设计方和施工方建立了每周一次的例会制度，明确分工，落实责任，协商解决施工过程中出现的各类问题。通过充分沟通和协调，确保时间进度和工程质量要求。采用第三方外包方式进行后期维护通信集约化建设成功以后，后期维护非常关键。由政府相关部门牵头，由主要运营商参加成立协调小组，统一协调后期管理维护十分必要。本文建议采用自行投资设备各自维护，公共设备则共同委托第三方进行维护。主要好处有：a）便于各运营商协调；b）节省人力物力；c）专业维护更稳定。例如，在2003年底发生了连续两天三次信息井盖被盗的事件，交警和建