摘 要 随着国内3G时代的来临，3G网络共享问题越来越受到人们的关注。本文结合国内移动通信的现状，着重分析了3G网络共享的模式及经济效益，论述了3G网络共享的相应策略。
关键词 3G 网络共享 站址共享 管制政策 经济效益
０ 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地降低，网络综合造价也下降。例如，联通在GSM建设后期（2001年以后），每线综合造价在1200元左右，目前移动的GSM每线综合造价在1000元左右。
ｃ） 在网络成熟期，主要的工作量是优化网络，新增投资不大，如目前的联通GSM网络。
为了简便，本文着重分析3G网络建设初期的投资。
3．1．2 3G网络建设初期的投资
3G网络建设的投资主要包括核心网、无线子系统、传输系统、支撑系统、业务平台、配套等6大部分。核心网包括电路域、分组域、智能网等，无线子系统包括基站和基站控制器，传输系统包括骨干层和基站接入层，支撑系统包括计费、营账、客服、同步等，配套包括机房、电源、塔桅、空调等。
对于一个新的没有任何基础设施可以利用的运营商，在建网初期，这几大部分的投资构成大致如图1所示。
由于基站的数量远远多于核心网机房的数量，因此，无线子系统的配套占了总配套投资的90％左右。同样，传输方面的投资也大部分用于无线子系统，即从基站到基站控制器之间的传输。无线主设备、配套、传输三者相加，无线子系统（ＵＴＲＡＮ）的全部投资占所有网络投资的75％以上。因此，控制3G网络投资的关键在于控制无线网络的投资。
3．1．3 无线子系统各项投资费用的构成
根据基站所处环境，我们可以将其分为密集市区、市区、郊区、农村等，为了简化分析，我们将其分为城区和乡村两大类，表1和表2是这两大类基站的投资费用构成。
3．2 2G和3G网络基站数量的比较分析
无线子系统的全部投资占所有3G网络投资的75％以上，而无线子系统的投资和基站数量是成正比的，因此我们有必要比较2G和3G网络的基站数量。
在相同的覆盖水平下，网络的基站数量和基站的覆盖能力相关。3G使用的是2GHz频段，GSM900使用的是900MHz频段，DCS1800使用的是1800 MHz频段，联通CDMA2000使用的是800MHz频段。因此，不同制式的基站覆盖能力存在着许多差异。
ａ） 技术体制的差异：技术体制上的差异?熏如快速功率控制和RAKE接收机等对传播损耗中值没有影响。
ｂ） 频率的差异：由于频率升高产生的影响会导致衰耗增加，表3列出了频率变化产生的影响。
ｃ） 不同反射行为的差异：反射系数对频率没有明显的依赖性。
ｄ） 不同绕射行为的差异：在多径电波传播环境下，如密集市区、室内和植被茂密的区域，频率越高，绕射损耗越大；在开阔环境下，绕射影响很小，频率差异不会起主要作用。
ｅ）建筑物穿透损耗的差异：在没有室内分布系统的情况下，建筑物内的信号强度主要由室外信号直接穿透建筑物和室外信号通过门窗等绕射和反射进来的信号构成，且主要取决于绕射和反射进来的信号。因此，频率越高，建筑物的穿透损耗越大。
ｆ） 慢衰落标准方差的差异：由于WCDMA使用的频段较高，绕射损耗也较高，因此在视距和非视距区域的边界，标准方差会增大，但增加的幅度通常不大。
综上所述，由于工作频段的差异，3G网络的路径损耗要大于2G网络的路径损耗，但由于3G网络采用了一些新技术，如RAKE接收机、扩频调制、软切换等，提高了接收机的灵敏度，部分弥补了路径损耗大所导致的覆盖范围缩小的影响。不同移动通信制式的基站覆盖能力之比较见表4。
同样的覆盖质量下，不同制式之间的站间距比较结果如下：GSM1800＜GSM900＜WCDMA＜CDMA2000。
目前，全国移动的GSM基站数量有13万之多，全国联通的CDMA2000基站数量有7万之多，因此，在建设初期（前3年时间），新的3G移动运营商要建成具有一定竞争力的3G网络，估计需要在全国范围内建设10万左右基站。
目前中国移动在密集市区的GSM基站的站间距只有500 ｍ左右，中国联通在密集市区的CDMA2000基站的站间距也在600 ｍ左右。在一些密集市区，联通、移动已经抢占了最好的站址，因此，如果不能进行站址共享，新的移动运营商要获取新的3G站址是多么困难！
3．3 3G网络共享经济效益分析
从表1和表2可知，通过网络共享，市区典型基站投资从89.3万降至57.5万，减少35.6％，如果仅考虑站址基础设施共享，投资可以减少16.6％；乡村典型基站投资从101.5万降至58.9万，减少42％，如果仅考虑站址基础设施共享，投资可以减少32.1％。尽管市区站址共享的投资节省比例少于乡村，但市区站址的租金贵，而且市区站址获取更加困难，因此通过站址共享，可以加快建设进度，节省今后的运营费用。
假设新的3G移动运营商在全国范围内需要建设10万个基站，按照2G网络基站分布经验估算，50％为市区基站，50％为乡村基站，那么全国3G网络投资如下：
ａ） 市区无线投资：10／2×89.3＝446.5亿；
ｂ） 乡村无线投资：10／2×101.5＝507.5亿；
ｃ） 总无线投资：446.5＋507.5＝954亿。
因为无线部分占总投资的75％，因此，全部投资约为1272亿元人民币。
如果全部采用站址共享模式，可以节省费用237亿左右，总计节省18.6％；如果50％左右采用站址共享模式，可以节省费用120亿左右，节省9.4％。如果全部采用无线子系统共享模式，大致可以节省费用372亿，节省29.2％左右。如果采用全网共享模式，考虑到需要增加设备容量，估计可以节省费用500亿，节省40％左右。
从以上分析可知，采用任何一种3G网络共享模式，全国可以节省上百亿的费用，因此3G网络共享的经济效益是十分明显的。
4 网络共享之策略
网络共享关系到运营商的发展战略、长远规划和竞争策略，因此在作出决策前需要考虑一些关键的因素，如法律和管制政策、节省费用的程度、运营商的竞争策略和合作关系、今后发展成独立网络的可能性和相应的时机等。
运营商的竞争策略和合作关系是实施网络共享的关键因素，除了合作方式和深度外，终止合作的策略也应当提前规划好，以防止市场形势和其他因素的变化。
在网络建设初期，共享网络可以节省投资和加快网络建设进度。然而，到了话务量上升需要扩容时，投资节省就不是很明显了，同时需要考虑到相互的扩容空间和运行维护的方便，否则需要较大的代价转变为独立的网络。因此，对于一些高话务区域，如密集市区，网络共享可以作为一种过渡性的策略。但对于一些话务需求不高的区域，如乡村地区，共享网络可以作为一个长期的策略。
网络共享需要运营商之间在网络规划以及网络运营管理方面进行紧密合作。如果运营商之间缺乏合作诚意和相互信任，那么，会给今后的运营维护带来很多麻烦。有时候，独立的第三方管理共享网络是一种行之有效的方式。
运营商可能不希望永远共享网络，因此，终止网络共享的策略需要提前规划好，以便今后在演进为独立的网络过程中可以有效利用原先的投资和设备，减少退出成本，实现网络平稳过渡。
网络共享必然涉及到2个以上的运营商共享部分网络资源。对于这部分网络资源处理，有以下几种方式。
ａ） 主从方式，即一方拥有共享设施的所有权，另一方是租赁关系，从对方租用共享设施，并按期支付租金。
ｂ） 联营方式，即双方共同拥有共享设施的所有权，通过成立合作公司来共同管理这些资源。
ｃ） 独立的第三方拥有，即由第三方建设和管理这些共享设施，并租赁给运营商使用。第三方不拥有移动牌照，能确保公正性。
对于新老运营商相互合作来说，只能采用主从方式，新的运营商租用老的运营商的网络资源。对于2个新的运营商而言，建议采用联营方式。
目前，国内还没有独立的第三方来管理运作共享的网络资源，而在国外，这种方式是存在的。如英国的ＣＲＯWＮ ＣＡＳＴＬＥ公司分别在英国、美国和澳大利亚经营管理共享的无线网络，而公司本身并不拥有移动牌照。独立的第三方管理共享设施，方便管理，有助于公正性。因此，我国也应当出台政策鼓励这些独立的第三方。
５ 结语
3G网络共享的概念是十分有吸引力的。为了创造公平有效的竞争环境，节省投资，避免重复建设，加快3G服务的推出，国内3G网络共享是十分必要的。
政府电信管制机构在发放3G牌照时必须制定明确的3G网络共享策略，应当参考国际上的成功经验，在各个方面，如法律、管制政策、竞争、技术、经济等方面对3G网络共享做进一步深入的研究，为3G的发展创造公平有效的管制环境。新的运营商也需要根据自身的战略和长远规划，研究3G网络共享的模式和策略。
摘自《邮电设计技术》
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