国内3G网络共享问题之研究和相应策略

  前言
  在中国,信产部已经完成了3G设备的MTnet第一阶段的测试,正在北京、上海、广州进行第二阶段的外场测试,预计于2004年9月底结束。尽管国内3G牌照的发放时间和发放模式还不明朗,但各大运营商,特别是中国电信和中国网通,都正在紧锣密鼓地为3G工作做准备。
  
  对于新的运营商,3G网络建设既是机遇,又是挑战。机遇是不言而喻的,而挑战则主要体现在投资、收益和建设运行等几方面。
  
  a) 关于投资方面。移动通信网络具有规模经济和全程全网的特点,因此3G网络需要投入巨额的建设资金和运营成本。
  
  b) 关于收益方面。3G的亮点是数据和多媒体业务,然而目前除语音业务和短信外,3G还缺乏受消费者广泛欢迎的成熟的数据和多媒体业务,再加上电信市场激烈残酷的价格和用户资源竞争,导致APRU值持续下滑,3G收益问题是一个巨大挑战。
  
  c) 关于建设运行方面。由于工作频段的原因,3G基站覆盖能力将弱于GSM900,3G网络的基站数量将十分巨大;加之国民越来越关注社区景观和环保问题,普遍反对在社区中架设天馈系统,因此,对新的移动运营商来说,站址获取(Site Acquisition)是十分困难的。
  
  另外由于初期缺乏专业技术人员和2G网络的运行维护经验,加之3G网络的规划优化比2G网络更复杂,因此,对新的移动运营商来说,3G网络的建设运行也是一个巨大挑战。
  
  1 全球3G网络之共享
  网络共享是指移动运营商之间为了节省投资、扩大覆盖范围和加快建设速度,相互共享部分3G网络设施。
  
  在3G网络建设初期,特别是覆盖为主的部署阶段,网络共享可以节省建设投资和运行维护费用,可以加快网络部署速度和扩大初期的网络覆盖等。网络共享还可以带来环境方面的益处,如减少铁塔和桅杆的数目,减轻城区、社区和风景区的视觉污染。网络共享还有助于减缓运营商之间的恶性竞争,使竞争领域更多地转向业务创新和服务,从而使消费者受益。
  
  a) 在欧洲,巨额的3G牌照费用给移动运营商带来了沉重的财务负担。为了减轻建设和运营成本,加快3G网络部署速度,许多欧洲运营商正在实践新的3G网络共享模式。欧洲电信管制部门也放松了对网络共享的限制,在某些方面鼓励运营商之间网络共享,并且出台了相应的政策。
  
  2003年4月30日,欧盟通过决议,允许英国有限制地实施3G网络共享策略,认为在网络覆盖不全或者偏远的地方试行3G网络共享规定,可以避免基础设施方面的竞争,同时能使运营商尽快提供3G业务。这次欧盟通过对英国3G网络协作的决议可以为将来在德国进行类似的部署提供参考。
  
  b) 在亚太地区,包括美国,一方面由于3G制式的多样性,另一方面由于移动运营商没有像欧洲的那样背负巨额的债务,因此,3G网络共享并没有像欧洲那样形成一个成熟的模式,在大部分国家还没有具体的政策和管制规定。然而,随着3G网络建设高潮的到来以及更多新的移动运营商的出现,网络共享是不可避免的。
  
  c) 在中国,由于还没有发放3G牌照,而且目前只有两家2G移动运营商,因此还没有出台具体的3G网络共享方面的管制政策。
  
  目前全球电信管制部门对3G网络共享的管制政策不一致,但总的来说是不断在放松限制,特别是在基础设施方面持鼓励态度。
  
  2 3G网络共享模式分析
  根据电信管制政策和运营商之间的合作方式,3G网络共享模式大致有以下几种。
  
  2.1 站址共享
  
  在这种模式下,运营商之间可以共享机房、天面、铁塔或桅杆,还可以进一步共享电源、传输、天馈线等基础设施,而基站主设备则各自独立。这种共享模式也是目前世界范围内2G网络普遍采用的,且没有管制政策方面的限制。这种模式主要是为了解决站址获取的困难、节省投资或加快部署速度,因为站址获取是3G网络建设中最具挑战性的问题。
  
  目前国内联通和移动也存在一些站址共享,一般仅局限于机房、天面和塔桅。这种站址共享主要是因为站址获取困难,或者基于第三方的要求。如联通和移动相互交换一些对方难以获取的站址,或在某个风景区,政府规划部门只允许建设一个铁塔。
  
  2.1.1 站址共享应考虑的问题
  
  不同移动运营商之间站址共享主要应考虑设备安装的可行性和系统之间干扰协调问题。
  
  a) 由于技术的进步,目前通信设备的集成度很高,如某些设备供应商的一个3G无线机架(600 mm×450 mm×1400 mm)可以安装三扇区四载波,大致可以提供600个语音信道。因此,加上传输、电源等配套设备,一个系统的基站设备估计也就2-3个机架,而且站址共享还可以公用一些配套机架。
  
  b) 关于天馈线的安装,由于3G频段比较高,3G网络的天线比较短小,只有1 m左右,采用双极化天线后,每个基站的天线数量只有3根。在同一个天面上,无论是铁塔或桅杆,3-4个运营商的天馈线系统完全可以共存。
  
  为了避免相互干扰,需要注意两者之间是否满足隔离度要求,要尽量减少不同网收发信天线之间的耦合作用和相互影响,设法增大天线相互之间的隔离度。理论和实践证明,在天线间距相同时,垂直隔离要比水平隔离效果更好。在同站址情况下,不同系统之间的天线采用垂直隔离,比两个系统的基站相邻,可以更好地控制移动通信系统之间的干扰。
  
  综上所述,在3G网络的建设过程中,只要科学设计、精心规划,一般情况下站址共享在技术上是完全可行的。
  
  2.1.2 站址共享的主要好处
  
  站址共享一方面可以节省建设成本(根据共享程度,最多可以节省20%的网络建设费用),另一方面可以减少铁塔、桅杆、天馈系统的数量,有助于减少视觉污染。
  
  在一些密集市区,站间距只有500 m左右甚至更短,如果不采用站址共享,那么当有4-5家运营商的时候,到处是桅杆和天线,十分不利于景观。
  
  对于新的运营商而言,最大的好处是可以克服站址获取的困难,加快网络建设和部署的速度,尽早推出3G服务。
  
  2.1.3 政府应制定相关政策
  
  在3G牌照发放时,政府应当制定政策鼓励站址共享,必要时强制进行站址共享。因为老的移动运营商有可能利用站址作为竞争武器,如现有运营商和业主签订排他性的租赁协议,独占第三方产权的天馈系统的安装权利。
  
  如果运营商之间的竞争不是发生在业务和市场上,而是发生在社区站址获取上,那么这无疑是不正当竞争。因此在技术允许和商业条款公平合理的前提下,现有运营商有义务和其他运营商共享站址,特别是天面和塔桅。
  
  2.2 无线子系统共享
  
  这种模式比站址共享更进一步,不仅站址的基础设施共享,而且基站无线主设备(NODE-B)也共享,甚至包括RNC,但每个运营商有自己独立的逻辑上的无线子网络和独立的核心网。
  
  在3G网络投资中,无线部分的投资占了总投资的75%以上,因此,采用无线子系统共享,大致可以节省总投资35%左右。
  
  2.3 全网共享
  
  全网共享有两种方式。一种方式是在某一区域,如在某个城市,运营商共同建设一个网络,包括核心网、无线网络和传输网络,但独立建设支撑系统和业务平台。每个运营商的用户均可以使用该网络
  
  另一种方式是区域划分共享,每个运营商在不同的区域独立建设自己的3G网络,运营商之间签署漫游协议,允许相互漫游。如在3G建设初期,中国电信只在南方21个省(市)建设3G网络,中国网通只在北方10省(市)建设3G网络,两者签署漫游协议,允许用户在对方的网络上漫游。
  
  2.4 2G和3G之间的漫游
  
  新的移动运营商由于没有2G网络,那么他们在3G部署进程的初期会处于3G竞争劣势的地位,因为国内拥有完整2G网络的运营商会发起非常激烈的3G业务竞争,在3G部署完成之前,他们可通过现有的2G网络来提供话音和一些移动数据通信业务。
  
  为促进新加入的运营商和现有运营商之间在3G业务初期公平有效的竞争,政府管制机构在发放3G许可证的同时,应明确要求成功获得3G牌照的现有2G网络运营商必须允许获得3G牌照但本身并无2G网的新运营商的用户,从3G网漫游到前者的2G网。
  
  网络共享有优点,但也不可避免地存在一些缺陷。
  
  a) 网络共享需要运营商,特别是网络规划和网络运维之间的紧密合作,这就不可避免地减少了运营商的独立性。
  
  b) 在网络建设初期,网络共享可以大大节省建设投资;但随着网络发展到了容量驱动阶段,网络共享所带来的节省成本的作用就会大大减弱;当由于市场变化或竞争因素,运营商之间需要解除网络共享合作时,往往会带来较大的退出成本。
  
  c) 运营商采用全网共享模式可能会削弱他们之间的有效竞争,降低各自的业务特色,损害消费者的利益。
  
  3 3G网络共享之经济效益
  3.1 3G网络建设投资分析
  
  3G网络建设大致可以分为覆盖驱动期、容量驱动期和成熟期3个阶段。
  
  建设初期即为覆盖驱动期,主要是为了扩大和完善覆盖。随着覆盖的不断完善,用户数和话务量不断上升,一些高话务区域(如密集市区)的网络容量不能满足要求,这时候需要扩容网络,即为容量驱动期。覆盖和容量交替驱动着网络的发展,到了一定的时候,用户和业务增长缓慢或停滞,覆盖和容量已经基本满足要求,网络即进入了成熟期。
  
  3.1.1 不同阶段的网络建设成本
  
  a) 在覆盖驱动期,由于需要新增大量的基站,配套、传输的投资比例较大,网络综合造价也比较高。例如,联通在GSM建网初期,每线综合造价高达3000元以上。
  
  b) 在容量驱动期,新增基站数量不多,配套、传输的投资比例相应