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港珠澳大桥4G全覆盖,海底隧道信号满格是如何做到的?

时间:2018-10-25 作者:网络整理 阅读:
日前,由粤港澳三地合作共建的超级跨海工程——港珠澳大桥开通了,最复杂的工程背后,它也创下了一次通信工程壮举:在港珠澳大桥深达40余米的海底沉管隧道内,手机上的4G网络信号依然满格,语音视频通信流畅。大桥、海底隧道、东西人工岛全程实现了4G信号覆盖,电信、移动、联通三家运营商的4G网络测试结果均是全优……

日前,由粤港澳三地合作共建的超级跨海工程——港珠澳大桥开通了,开通仪式23日上午在广东珠海举行。它既是世界上最长的跨海大桥,也是中国交通史上技术最复杂,建设要求及标准最高的工程之一,被英国《卫报》誉为“新世界七大奇迹”。43LEETC-电子工程专辑

但是,你知道吗?43LEETC-电子工程专辑

最复杂的工程背后,也创下了一次通信工程壮举——43LEETC-电子工程专辑

•在港珠澳大桥深达40余米的海底沉管隧道内,手机上的4G网络信号依然满格,语音视频通信流畅。43LEETC-电子工程专辑

•大桥、海底隧道、东西人工岛全程实现了4G信号覆盖,电信、移动、联通三家运营商的4G网络测试结果均是全优。43LEETC-电子工程专辑

这种级别的通信网络是怎样炼成的?

港珠澳大桥主体工程移动通信基础设施由中国铁塔公司承建,已经通过中国电信、中国移动、中国联通3家运营商的网络验收测试。工程解决方案按主体不同划分为4部分方案:跨海大桥覆盖方案、海底隧道覆盖方案、人工岛覆盖方案及连接线覆盖方案。43LEETC-电子工程专辑

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海底隧道信息设施为何由铁塔公司建设?它与运营商的技术有何区别?这要从手机通信信号是如何提供的说起。43LEETC-电子工程专辑

手机移动通信系统由3大部分组成:移动台(如手机)、基站BS(天线、无线电信号的接收、发射设备及基站控制器等)、交换网络(移动交换机、跨地区间的中继传送设备等)。移动台之间无论离得多近,均不能直接通信,需要经过基站和移动交换中心接入和转发。因此,移动台能否收到无线信号,首先取决于所在区域基站的信号覆盖情况。43LEETC-电子工程专辑

中国电信、中国移动、中国联通3大运营商各自拥有运营网络及无线频段,以往移动基础设施都是各自建设、独立运营,造成了资源浪费。2014年,为减少电信行业内铁塔以及相关基础设施的重复建设、提高行业投资效率、从机制上进一步促进节约资源和环境保护,3大运营商共同出资成立了中国铁塔公司,并从中受益。43LEETC-电子工程专辑

可见由铁塔公司来覆盖网络,能够兼顾三家运营商的网络及频段,避免资源浪费,提高效率。43LEETC-电子工程专辑

大桥主体覆盖方案

大桥桥梁段共有43座门架,基站天线正是安装在这些门架上。43LEETC-电子工程专辑

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但是,由于大桥门架间距远近不一,两座门架之间的距离最短50米、最长2813米,天线挂高亦受限,为了保证超长距离覆盖,设计人员多次实地查勘调研,通过现场的模拟仿真,以及连同天线厂家仔细研讨、现场论证,提出采用统一采购的33度、21dBi高增益窄波束天线对其中几段超远距离门架区间段进行覆盖,最终实现大桥全桥梁段公网信号全覆盖。43LEETC-电子工程专辑

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配套方案

所有公网设备如抱杆、天线、RRU、配电箱、分纤箱等设备均设置在门架上。每座门架新建3根3米抱杆,每运营商各分配1根3米抱杆用于挂设天线及RRU;每根3米抱杆前、后各安装一副天线,天线距离桥面约8米挂高,采用背靠背的安装方式进行覆盖。每座门架新建4根1米抱杆,每运营商各分配1根1米抱杆用于挂设RRU,剩余1根1米抱杆用于挂设配电箱及分纤箱。43LEETC-电子工程专辑

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隧道覆盖方案

生活中,乘坐车辆(尤其是火车)通过长一点的隧道,经常会出现信号消失的情况。那么,在港珠澳大桥深达40余米的海底沉管隧道内,信号满格是如何实现的?43LEETC-电子工程专辑

港珠澳大桥隧道段全长6.7千米,共需覆盖上、下行车道共计13.4千米。上行、下行隧道均采用泄漏电缆+对数周期天线进行覆盖,建设方式为移动独享一条泄漏电缆,电信联通共享一套对数周期天线。43LEETC-电子工程专辑

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安全管廊内每500米设置一公网设备间,用于放置RRU、合路器、配电箱、分纤箱等设备,本期共设置12个隧道设备间。行车隧道内泄漏电缆挂设高度为4米,对数周期天线挂设高度为4.2米。两侧隧道口减光段共500米长度,移动采用对数周期天线进行延伸覆盖。43LEETC-电子工程专辑

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这些技术方案看似并不高大上,但是,我们要特别提醒一下:43LEETC-电子工程专辑

中国交通史上技术最复杂的工程背后,同样是一次难度超级大的通信工程建设。43LEETC-电子工程专辑

通信建设超难,不容易啊

如上所述,大桥工程包含桥梁主体、隧道、人工岛三种覆盖场景。除了建设规模超大之外,各场景均因为各自项目要求,给通信方案设计和建设施工带来超大难度。43LEETC-电子工程专辑

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桥梁主体:43LEETC-电子工程专辑

施工作业条件恶劣,海面天气尤其不稳定,需要克服高温、大风的影响,安全措施特别严格;大桥连接两岸三地,海平面信号不易控制,漫反射严重,干扰强烈。施工人员在桥面作业需克服水面反光对人造成的眩晕感,安全措施特别严格。43LEETC-电子工程专辑

海中隧道:43LEETC-电子工程专辑

对装饰物成品保护要求非常高,施工过程中绝不能触碰搪瓷钢板等高价值装饰物,施工难度大。43LEETC-电子工程专辑

拱北连接线隧道:43LEETC-电子工程专辑

内壁附着物繁多,空间狭窄,对通信设备的体积与性能有很高要求。作业面异常狭窄,施工环境极其恶劣。43LEETC-电子工程专辑

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人工岛:43LEETC-电子工程专辑

管理单位对美观要求非常高,架设任何设备均需各部门反复验证和讨论,影响施工效率。43LEETC-电子工程专辑

此外,本次工程需协调单位超多,建设质量和安全管理要求超高,设计变更超繁,项目整体建设跨越周期超长。43LEETC-电子工程专辑

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所以,在感叹这个超级世纪工程的同时,也请不要忽略了这背后的通信建设者们。正是他们克服了重重困难,渡过道道难关,才达成了超级工程背后的信号满格。43LEETC-电子工程专辑

从奥运保障到地震抢险,西至珠峰,南至三沙,青藏高原、塔克拉玛干沙漠、冰雪极地…通信人始终站在第一线,挥洒着汗水,为数字世界铺路搭桥。致敬数字世界背后默默无闻的工程兵们!43LEETC-电子工程专辑

本文综合自中国科学院上海微系统研究所、中国铁塔公司微报报道43LEETC-电子工程专辑

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