在城市智能化、智慧化不斷發(fā)展的今天,智慧城市概念不斷深入,5G 時(shí)代的路燈、物聯(lián)網(wǎng)及智能照明不斷結(jié)合,智慧城市和城市照明的關(guān)系變得越來(lái)越緊密。智慧城市發(fā)展是趨勢(shì)也是未來(lái)。共享5G通信基站燈桿、智慧燈桿的出現(xiàn),使得燈桿等城市照明設(shè)施逐漸切入智慧城市建設(shè),也將給未來(lái)城市的精細(xì)化管理帶來(lái)新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。 一、應(yīng)用背景 隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展,城區(qū)范圍不斷擴(kuò)大,常駐人口、通訊終端設(shè)備等也不斷增加,對(duì)語(yǔ)音及數(shù)據(jù)等的通信業(yè)務(wù)需求日益提升,基站需求也持續(xù)增長(zhǎng),特別是5G 時(shí)代的需求更是成幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。而基站建設(shè)選址涉及的拆遷、征地、輻射等問(wèn)題,致使建設(shè)難度越來(lái)越大。 路燈桿作為城市公共基礎(chǔ)設(shè)施和可掛高資源,一是分布廣泛,有路就有路燈(桿),就有穩(wěn)定的配套電源、供電管網(wǎng);二是間隔均勻、高度適合,平均約35~40 米,主干道路燈普遍在12~16 米,中桿燈等在18.5 米以上,具有較好的信號(hào)傳播高程;三是資源易得,相比較居民樓、辦公樓等設(shè)施,更易于共享實(shí)施。路燈桿等可掛高資源在共享經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下是一種應(yīng)用趨勢(shì)。 二、技術(shù)方案 燈桿掛高共享通信微站建設(shè)涉及照明設(shè)施運(yùn)維及用電安全,并與市容美觀息息相關(guān),通信微站的建設(shè)技術(shù)方案是否切合實(shí)際起著重要的作用。 (一)常用5G 通信微基站設(shè)備簡(jiǎn)析 5G 網(wǎng)絡(luò)中,RAN(接入網(wǎng))由4G 及以前網(wǎng)絡(luò)的BBU( 信號(hào)調(diào)制單元)、RRU( 射頻處理單元)以及饋線( 連接RRU 和天線) 兩級(jí)結(jié)構(gòu)演變?yōu)镃U(集中單元)、DU(分布單元)和AAU(有源天線單元)3 個(gè)功能實(shí)體組成:CU 負(fù)責(zé)處理非實(shí)時(shí)協(xié)議和服;DU 負(fù)責(zé)處理物理層協(xié)議和實(shí)時(shí)服務(wù);AAU包括射頻處理、BBU 的部分物理層處理功能及無(wú)源天線,簡(jiǎn)單來(lái)講AAU 即射頻模塊與天線一體集成。 據(jù)了解,華為、中興、諾基亞貝爾、愛立信、大唐5 個(gè)基站設(shè)備廠家均已推出符合3GPP R15 版本的“CU 和DU 合設(shè)+AAU” 形態(tài)的64T/32TMassive MIMO 基站。 (二)路燈桿共享通信微基站的主要建設(shè)方式 路燈桿共享通信基站原則上通過(guò)共享路燈桿進(jìn)行建設(shè),主要采取在現(xiàn)有路燈加掛通信微基站和整體改造集成通信基站路燈桿兩種方式。 1. 路燈桿加掛通信微基站 結(jié)合覆蓋要求和建設(shè)條件,在滿足一定高度的路燈桿上,通過(guò)緊固件外掛安裝AAU 單元等完成設(shè)置。 2. 一體化集成燈桿 建設(shè)多功能一體化燈桿。 (三)主要優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比 外掛式與一體式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下表所示。
三、濰坊市存量路燈桿共享情況 (一)存量路燈桿情況 截止到2019 年4 月,山東省濰坊市共有存量路燈桿約12 萬(wàn)基,其中,中心城區(qū)4 萬(wàn)基,其他各縣市區(qū)8 萬(wàn)基。按照5G 組網(wǎng)200 米左右的間隔,每4 基路燈需要整體更換一基,約3 萬(wàn)基。 (二)現(xiàn)有路燈桿共享利用情況 2016 年,根據(jù)濰坊市政府會(huì)議紀(jì)要批復(fù),由濰坊市智慧辦和市路燈處按程序,公開招標(biāo)采購(gòu)了《無(wú)線城市網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)服務(wù)及LED 路燈提升改造項(xiàng)目》,由山東中微中標(biāo),基于路燈桿架設(shè)了超級(jí)wifi,一期工程已在東風(fēng)街、勝利街、東方路、四平路、福壽街、和平路和新華路完成了wifi 建設(shè);二期在北海路等23 條道路開展wifi 建設(shè),目前已基本完成。主要運(yùn)作模式是施工單位籌集資金利用高光效LED 光源對(duì)現(xiàn)有路燈進(jìn)行整體更換,同步集成wifi 功能,通過(guò)節(jié)約的電費(fèi)逐年返還施工單位,輔以wifi 的信息發(fā)布政府補(bǔ)貼及商業(yè)廣告(目前應(yīng)尚未啟用)。 (三)其他社會(huì)資源對(duì)路燈桿等可掛高資源 普遍期待隨著城市免費(fèi)wifi、4G 網(wǎng)絡(luò)等的普及,路燈桿作為城市通信微站可掛高載體,已越來(lái)越受到鐵塔公司等通信建設(shè)單位關(guān)注,越來(lái)越多的社會(huì)資源渴望“搭車”“共享”。未來(lái)的路燈桿,不僅需要系統(tǒng)考慮5G 通信、智能交通、城市監(jiān)控、數(shù)字城管等多種應(yīng)用,還需要思考如何統(tǒng)籌建設(shè)、規(guī)范管理、高效運(yùn)維。 四、應(yīng)用實(shí)例與分析 (一)山東省 據(jù)了解,山東省內(nèi)十六地市目前均未開展5G微站的建設(shè)。但部分城市進(jìn)行了4G 基站與路燈共享的試點(diǎn)。 濟(jì)南市在一條城市支路浪潮路進(jìn)行了小規(guī)模4G 智慧路燈試點(diǎn),由浪潮集團(tuán)投資,對(duì)浪潮路的路燈按150 米間隔距離進(jìn)行整體更換,并布設(shè)供電、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)施,更換后的集成式智慧路燈桿具備接駁通信、監(jiān)控、110 報(bào)警、充電等多種功能。 青島市首先在八大關(guān)景區(qū)進(jìn)行了4G 共享基站建設(shè),在庭院燈上增設(shè)了4G 天線,2018 年又在敦化路進(jìn)行了一體化多功能燈桿試點(diǎn);2018 年底又出臺(tái)了《青島市通信設(shè)施建設(shè)與保護(hù)管理辦法》,第十一條約定“規(guī)劃市政道路、綠地、路燈等市政設(shè)施,應(yīng)當(dāng)根據(jù)通信基礎(chǔ)設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃,為通信基礎(chǔ)設(shè)施預(yù)留空間。通信設(shè)施建設(shè)應(yīng)當(dāng)充分利用地下管線空間或者附著于既有建(構(gòu))筑物設(shè)置,并符合城市市容標(biāo)準(zhǔn)。” (二)國(guó)內(nèi)其他地市 經(jīng)對(duì)接城市照明相關(guān)協(xié)會(huì)、學(xué)會(huì),目前國(guó)內(nèi)各地市未見大規(guī)模商用的案例,但有部分城市開展了試點(diǎn)探索。 成都市由四川移動(dòng)牽頭,在成都西部智谷安裝了5G 智慧燈桿,具有安防監(jiān)控系統(tǒng)多角度識(shí)別人臉,以及井蓋監(jiān)測(cè)、水位監(jiān)測(cè)、電纜防盜、漏電監(jiān)測(cè)、緊急呼叫等功能。 武漢市路燈管理服務(wù)中心與中國(guó)鐵塔股份有限公司共同研究了5G 微基站建設(shè)規(guī)劃,并在三陽(yáng)路、澳門路建設(shè)了150 余套智慧路燈,包含5G 微站、視頻監(jiān)控、充電樁等多項(xiàng)功能。雄安新區(qū)2018 年底完成容城容東片區(qū)截洪渠景觀一期照明工程的招標(biāo)采購(gòu),計(jì)劃設(shè)置400 余根集成多種功能的智慧路燈,能夠?qū)崿F(xiàn)智慧化照明、環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣象監(jiān)測(cè)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋、巡更、地圖、廣播等,還可完成滿足物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景化基礎(chǔ)需求的5G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的覆蓋。 五、現(xiàn)存問(wèn)題 (一)頂層規(guī)劃欠缺 通過(guò)調(diào)研,發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)各地5G 燈桿微站等的建設(shè)大多是在支路、景區(qū),對(duì)城市路燈桿資源的利用或由路燈管理部門、或由通信建設(shè)單位實(shí)施試點(diǎn),缺乏統(tǒng)一組織領(lǐng)導(dǎo)。 (二)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)不一 各地實(shí)施的試點(diǎn),從設(shè)置方式上看,有的是在現(xiàn)有存量路燈桿上加裝通信微站,有的是更換一體化集成 通信微站的全新路燈;從功能上,有的僅承載通信功能,有的包含通信微站、物聯(lián)網(wǎng)、智能監(jiān)控、廣告顯示、充電樁等功能,甚至預(yù)留了更多的接口;從市容美觀性上看,有的天線林立美觀性較差,有的一體設(shè)計(jì)造型優(yōu)美,成為城市一景;從供電安全上看,有的直接接入路燈電纜,導(dǎo)致路燈電纜白天也供電,存在一定安全隱患,彼此之間缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)平臺(tái)。 (三)投資運(yùn)作模式不明 從投資建設(shè)角度,缺乏相應(yīng)的投資建設(shè)模式、政策保障、業(yè)務(wù)監(jiān)督和健全的管理機(jī)制。 六、應(yīng)用思考 綜合上述調(diào)研分析,就濰坊市路燈桿通信微站乃至智慧路燈建設(shè),筆者建議從現(xiàn)存問(wèn)題入手,進(jìn)一步明確思路定位,加快通信微站等智慧路燈的建設(shè)。 (一)完善頂層規(guī)劃設(shè)計(jì) 堅(jiān)持規(guī)劃引領(lǐng),濰坊市政府應(yīng)成立推進(jìn)組織領(lǐng)導(dǎo)體系,編制覆蓋中心城區(qū)的路燈桿5G 通信基站乃至智慧路燈實(shí)施方案或規(guī)劃,明確相關(guān)政策、實(shí)施方案、安全規(guī)范、運(yùn)維機(jī)制、監(jiān)管制度、特許經(jīng)營(yíng)等,對(duì)城區(qū)路燈桿資源進(jìn)行整合利用。 (二)統(tǒng)一建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) 在明確組織領(lǐng)導(dǎo)體系的基礎(chǔ)上,積極與行業(yè)協(xié)會(huì)等進(jìn)行對(duì)接,出臺(tái)相關(guān)的建設(shè)、運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn),對(duì)基于燈桿共享的5G 路燈桿微站等多功能智慧路燈桿的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、一體化路燈等適用不同道路等級(jí)市容美觀性的設(shè)計(jì)要求、需納入的不同功能的接口規(guī)格、主次干道及支路的設(shè)置模式、不同場(chǎng)景下的供配電方案等,形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 (三)構(gòu)建投融資建設(shè)新模式 應(yīng)對(duì)其涉及的不同內(nèi)容,探索政府招標(biāo)采購(gòu)及社會(huì)企業(yè)投融資建設(shè)、政府運(yùn)維及購(gòu)買服務(wù)的建設(shè)階段,分層投資、有效運(yùn)營(yíng);探索涵蓋全階段采購(gòu)方式、政策保障、業(yè)務(wù)監(jiān)管的統(tǒng)籌共享的良性體制。 (四)搭建運(yùn)維平臺(tái) 建設(shè)業(yè)務(wù)融合、技術(shù)匯通、數(shù)據(jù)共享合為一體的協(xié)同服務(wù)集約平臺(tái),對(duì)不同業(yè)務(wù)端口明確各運(yùn)維部門職能責(zé)任,建立數(shù)據(jù)共享到位、管理規(guī)范、責(zé)任明晰、維護(hù)有序、運(yùn)作良好、機(jī)制完善的運(yùn)維管理平臺(tái)。
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