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1、基于控规平台的移动通信基站规划布局研究,以中山市火炬开发区为例,刘冉,孙志超,陈永海,摘要:根据国家对通信基础设施战略要求及基站急需纳入城市规划建设的需求,针对移动通信基站规划建 设中面临的突出问题,探讨相应对策。基于控制性详细规划的平台,研究基站新的设置规律及布局方法, 制定基站站址布局及共建共享的新路径。本文以中山市火炬开发区为实例,确定预测模型参数及需求量, 分析基站设置条件及城市片区发展建设需求,制定落实于控规地块的基站详细布局规划,并进一步提出火 炬开发区景观化基站布局方案。同时,提出相应建设管理建议,促进基站共建共享并与城市协调发展。 关键词:基站,布局规划,共建共享,景观化,1
2、引言,近年来,随着国务院关于印发“宽带中国”战略及实施方案的通知、关于促进智 慧城市健康发展的指导意见、十三五国家信息化规划等纲领性文件的发布,“网络强国” 战略、“大数据”战略及“智慧城市”等宏观政策的提出,信息通信基础设施已上升为国家 战略性基础设施。移动通信基站是通信无线网络的重要载体,并且工业和信息化部、住房和 城乡建设部多次发文将基站作为城市基础设施纳入城市规划建设,随后各地市也出台文件要 求编制基站专项规划并支持基站规划建设。在移动通信系统将由 4G 向 5G 演进的新阶段,基 站规划不仅要解决现状面临的问题、为技术发展需求与城市发展预留空间,还要进一步推动 基站纳入城市规划中,加
3、强基站共建共享、促进基站景观化与城市协调发展、提高城市竞争 力与人民生活品质。,2 问题梳理,在多种类型基站中,室外宏基站发射功率强、信号覆盖广,是无线网络的主要骨架,其 站址需占用一定空间资源,因此室外宏基站是规划研究的主要对象。室外宏基站的建设形式 分为独立式(杆塔式)基站与附设式(楼面式)基站两种。,室外宏基站规划建设面临多维因素影响:1)2G、3G、4G 系统多网并存情况还将继续, 5G 即将迎来商用的新格局;2)铁塔公司的成立,基站建设逐步转向由一家专业公司统筹建 设的新局面;3)在区域发展及城市经济发展的刺激下,城市人口增幅明显,新增城市用地 及老城区的城市更新增加,城市规划发展面
4、临新的机遇。在新技术、新格局、新机遇的冲击 下,基站建设中的新老问题值得重新梳理,以思考相应的解决对策。,2.1 基站规划技术上弹性不足,既有规划与实际建设差距大,国内部分城市早期已开展通信基站专项规划,但现状实施效果普遍不太理想,实际建站,数量往往比规划管理数据多出 50-60%。一方面,移动通信技术发展迅速,4G 全面商用后, 早期规划基站规模远远不能满足于基站数量上的需求,因此近年来已无法根据既有专项规划 来开展报建;另一方面,规划未充分考虑城市规划发展状况,使得规划基站与城市实际建设 存在矛盾。,2.2 基站选址难、建设难、管理难,移动通信业务的快速发展,基站密度大幅增加,城市可利用空
5、间资源更是愈加稀少,基 站选址问题与城市空间资源间的矛盾日趋明显。而基站建设由于长期不被公众认可,有大量 现状基站因市民投诉被迫逼迁,甚至有大量基站在新建过程中被市民逼停的情况,导致新站 建不下去,旧址被迫拆除,基站建设维护无法有序进行。,2.3 部分基站布局欠合理、与城市景观不协调,室外宏基站有一定的辐射强度及范围,不宜与敏感建筑太近,如医院、幼儿园及老年社 区等,不合理的布局需要规划中进行必要调整。而基站由于多制式、多家运营商的特点,同 一个楼面或杆塔站址通常有 6 副以上的天线,需挂在 30 米左右高度上,目前选址建站难度 大,一个可利用站址被尽可能多的架设天线,造成景观杂乱无章。另外,
6、部分基站未结合城 市设计风貌、区域类型考虑站型,严重影响城市品质化建设。,3 对策与规划构思,3.1 合理预测并考虑弹性空间,对通信用户数量的预测需以通信业务片区划分为基础,以移动通信系统技术要求为指导 进行。合理的预测应考虑该区域人口活动规律、有效通信用户数,分析人口结构、用地类型, 从基站覆盖与容量两方面进行基站站址预测。例如,城市中心区域整体开发强度高、手机用 户密度高,以解决片区容量为主,因此参考容量预测法站址需求。在此基础上,还需要考虑 一定弹性系数,考虑城市更新、新建地块开发等因素,以应对日趋复杂多变的空间环境和特 殊需求。,3.2 借助控规平台合理利用空间资源,控制性详细规划是政
7、府管理城市用地建设行为的有力手段,借助控规平台,基站可落实 于适合的控规地块中。结合控规地块编号,引入“空间站址”重要概念,对每个基站空间站 址进行编号,给予一个空间站址唯一的编号有,由控规编号、控规地块编号及站址编号组成。 根据控规用地类型与开发强度,因地制宜地选择站址及建站方式。例如,对于干线公路、 开放绿地及郊野公园,宜选择独立式基站,明确站址经纬度;对于城镇中心区域,选择附设 式基站,并优先利用城市公共资源(如政府物业、公共服务设施建筑、商业办公建筑等)落 实站址,共建共享站址资源,并遵循与城市其他公共设施集约建设的原则。 3.3 部署景观化基站注重品质建设,基站建设形式的杂乱无章也是
8、引起居民反感的重要原因之一,也大大影响了城市的景观,环境。景观化基站建设的基本原则就是要与周边自然环境和人文环境融为一体,针对主要的 城市门户区域及休闲景观带,可以考虑设置美化树、半高杆灯、伪装式基站等形式,因地制 宜地部署景观化基站方案。,4 布局规划研究,4.1 布局思路,基站布局从移动通信业务密度分区、基站设置区域分析入手,建立预测模型,结合需求 预测及现状站址数量,确定新增站址数量。基站布局选址时首先解决处理现状问题基站、调 整不合理基站站址,再布置新建站,充分利用城市公共资源(如政府物业、公共服务设施建 筑、开放绿地)。最后,考虑城市更新项目、城市干线公路规划、城市新增用地等城市规划
9、 及交通市政工程的定向需求,按照设置规律规划新增站址,结合城市风貌部署景观化基站。 4.2 宏观规划条件分析,(1)移动通信业务片区划分,结合各控规片区主要用地性质及运营商话务分布,将城市划分为 4 个移动通信业务密度 分区:密集区、中密区、一般区和边缘区(表 1)。,表 1 城市移动通信业务片区划分表,片区名称 密集区,对应功能,主要用地性质 商业、办公,主要特征 高层建筑密集,工作人口、流动人 口密度高,城市主中心,中密区 一般区 边缘区,城市次中心,居住、商业、办公 中高层建筑为主,工作、居住、流 动人口密度较高,一般城市建设区 工业、居住、港口 以多层建筑、低层建筑为主,工作 人口、流
10、动人口密度不高,城市边缘、非建 生态控制区、风景 以零星的旅游休闲、服务业建筑为,设区,区、农田,主,人口稀少或时段性差异明显,(2)基站设置区域划分,结合城市用地及基站的敏感程度分析,将城市划分为基站禁止建设区、限制建设区、适 宜建设区三类:禁止建设区主要针对室外宏基站对其他行业工作区域造成干扰及被动受其他 辐射影响的区域:主要包括机场、气象雷达站、广播发射塔、文物保护单位等。限制建设区 主要考虑宏基站的电磁辐射对敏感人群的影响,与此相关的有幼儿园、小学、医院、疗养院 等。除禁建区与限建区外,其余属适宜建设区,适宜建设区应落实“以人为本”的原则建设。 4.3 引入“空间站址”重要概念,铁搭公
11、司及各运营商通常用“逻辑站、物理站”来定义基站,而其概念不便于纳入城市 规划,为切实落实基站站址并准确表达站址的定义,实现与控规平台对应,首次引入“空间,站址”这个重要概念。空间站址与通信运营商常用的物理站址、逻辑站址有所不同,空间站 址指在一定空间范围内建设的宏基站,一般情况下,可包含一个或多个物理站。利用“空间 站址”概念规划站址可切实落实于控规地块中,并灵活指导基站随建筑主体工程的建设、引 导多家运营商共址,提高共建共享率。,空间站分为附设式基站和独立式基站两种形式。其中附设式空间基站是指附设在建筑物 屋面的宏基站,按控规的地块来控制;独立式空间基站是指设置在杆(塔)上的宏基站,按 基站
12、杆塔坐标的半径 50 米范围内。,4.4 需求预测,根据各控规片区的业务密度及建设用地类型,从规划人口、建设用地两个角度针对基站 开展容量和覆盖需求预测,取各片区的容量和覆盖两者之间最大值作为预测的基础。 覆盖预测:与该片区业务分区、建设用地面积密切相关,根据系统制式参数得出半径 和站距,推导满足覆盖要求所需的宏基站数量。,容量预测:与该片区业务分区、片区的有效用户数密切相关,得出单个宏基站承载用 户数进而推导宏基站数量。,弹性系数控制:在按照覆盖、容量两种方法预测出物理站址的基数后,还需要考虑一 定弹性系数,以应对日趋复杂多变的空间环境和特殊需求;弹性系数同样与业务密度分区、 城区开发强度和
13、新建地块分布密切关系。,空间站址预测:以目前全面商用的 4G 系统为目标,通过较复杂的计算和推导,得出预 测主要参数(表 2)。再依据基站倍乘数及共址率(空间站址和物理站址之间关系)规律, 取覆盖预测与容量预测中最大值,并给予一定的弹性余量,整合修正得出空间站址规模。 表 2 预测主要控制参数,名称,密集区,中密区 250-400 1500-2000 1.2-1.5,一般区 400-600 4100-5000 1.0-1.2,边缘区 600-1500 4100-5000 1.0,基站覆盖半径(米),150-250,单个基站承载用户数(个) 1300-1500,弹性系数,1.5-2,4.5 景观
14、化基站布局,景观化基站建设的基本原则就是与周边的自然环境和人文环境融为一体,关键之处在于 依据不同区域的景观特征因地制宜地选择景观化方案,提高城市品质。考虑到景观化基站成 本较高,不宜全区域部署景观化基站,建议有针对地对景观敏感区域建设景观化基站。 (1)针对生态控制区、旅游景区:包括郊野公园、城市绿地公园等。需采用美化天线, 并对抱杆、机房等设施进行仿生态化处理,减少基站对生态环境影响(图 1)。 (2)城市景观廊道、门户地区、城市重点片区:包括重要行政办公、港口、车站及市 民重要活动场。需对基站天线进行隐藏处理,尽量减少基站对城市景观的影响(图 2)。,图 1 隐藏天线型基站,图 2 仿生
15、态化基站,5 规划案例火炬开发区基站布局规划,5.1 火炬开发区概况,中山市是粤港澳大湾区几何中心,火炬开发区位于中山市东部组团的中心,是“珠江西 岸综合交通枢纽”、“深中通道的重要交通节点”,具有装备制造、健康科技、光电等国家 级示范区(图 3)。,图 3 中山市火炬开发区区位示意图 5.2 结合控规的业务片区划分,火炬开发区控制性详细规划已基本完全覆盖,有 21 个已编控规片区、4 个控规未覆盖,片区(表 3),将其分别编号,作为基站站址编号的前半部分号码段。结合控规编制情况, 火炬开发区各控规片区移动通信业务密度分区情况见下(图 4)。 表 3 火炬开发区控规区域编号一览表(节选),控规
16、名称 ,控规编号,火炬开发区中心区控规,HJ-07 HJ-08 HJ-09 HJ-10 HJ-11,中山火炬开发区东片区控制性详细规划 中山火炬开发区电子信息产业园控制性详细规划调整 中山火炬开发区张家边北片区控制性详细规划 火炬开发区张家边旧城片区控制性详细规划 ,图 4 火炬开发区业务密度分区图,5.3 详细规划布局 5.3.1 空间站址预测,火炬开发区辖区面积 8578 公顷,至 2030 年总体规划期末,规划人口 60 万,按照开发 区业务密度分布,取容量模型量空间站址为 406 个,考虑规划区预留弹性站址 45 个,总预 测空间站址为 461 个(表 4)。,表 4 火炬开发区空间站址预测量,规划人,覆盖 预测,容量 预测,弹性站 址数,业务密度,面积 km 85.78,预测量 461,口(万),区中心以密集区为 主、其余分布以工业 园为主的中密区,60,323,406,45,5.3.2 现状站问题整合与处理,火炬开发区现状站 246 个(独立式 99 个、附设式 147 个)。规划调整禁建、限建区现 状站 5 处。利用现状站址扩建及附近增补新建站的方法解决问