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日前，由粵港澳三地合作共建的超級跨海工程——港珠澳大橋開通了，開通儀式23日上午在廣東珠海舉行。它既是世界上最長的跨海大橋，也是中國交通史上技術(shù)最復(fù)雜，建設(shè)要求及標(biāo)準(zhǔn)最高的工程之一，被英國《衛(wèi)報》譽(yù)為“新世界七大奇跡”。 但是，你知道嗎？ 最復(fù)雜的工程背后，也創(chuàng)下了一次通信工程壯舉—— •在港珠澳大橋深達(dá)40余米的海底沉管隧道內(nèi)，手機(jī)上的4G網(wǎng)絡(luò)信號依然滿格，語音視頻通信流暢。 •大橋、海底隧道、東西人工島全程實現(xiàn)了4G信號覆蓋，電信、移動、聯(lián)通三家運(yùn)營商的4G網(wǎng)絡(luò)測試結(jié)果均是全優(yōu)。 這種級別的通信網(wǎng)絡(luò)是怎樣煉成的？ 港珠澳大橋主體工程移動通信基礎(chǔ)設(shè)施由中國鐵塔公司承建，已經(jīng)通過中國電信、中國移動、中國聯(lián)通3家運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)驗收測試。工程解決方案按主體不同劃分為4部分方案：跨海大橋覆蓋方案、海底隧道覆蓋方案、人工島覆蓋方案及連接線覆蓋方案。 
海底隧道信息設(shè)施為何由鐵塔公司建設(shè)？它與運(yùn)營商的技術(shù)有何區(qū)別？這要從手機(jī)通信信號是如何提供的說起。 手機(jī)移動通信系統(tǒng)由3大部分組成：移動臺（如手機(jī)）、基站BS（天線、無線電信號的接收、發(fā)射設(shè)備及基站控制器等）、交換網(wǎng)絡(luò)（移動交換機(jī)、跨地區(qū)間的中繼傳送設(shè)備等）。移動臺之間無論離得多近，均不能直接通信，需要經(jīng)過基站和移動交換中心接入和轉(zhuǎn)發(fā)。因此，移動臺能否收到無線信號，首先取決于所在區(qū)域基站的信號覆蓋情況。 中國電信、中國移動、中國聯(lián)通3大運(yùn)營商各自擁有運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)及無線頻段，以往移動基礎(chǔ)設(shè)施都是各自建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)營，造成了資源浪費(fèi)。2014年，為減少電信行業(yè)內(nèi)鐵塔以及相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施的重復(fù)建設(shè)、提高行業(yè)投資效率、從機(jī)制上進(jìn)一步促進(jìn)節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)，3大運(yùn)營商共同出資成立了中國鐵塔公司，并從中受益。 可見由鐵塔公司來覆蓋網(wǎng)絡(luò)，能夠兼顧三家運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)及頻段，避免資源浪費(fèi)，提高效率。 大橋主體覆蓋方案 大橋橋梁段共有43座門架，基站天線正是安裝在這些門架上。
但是，由于大橋門架間距遠(yuǎn)近不一，兩座門架之間的距離最短50米、最長2813米，天線掛高亦受限，為了保證超長距離覆蓋，設(shè)計人員多次實地查勘調(diào)研，通過現(xiàn)場的模擬仿真，以及連同天線廠家仔細(xì)研討、現(xiàn)場論證，提出采用統(tǒng)一采購的33度、21dBi高增益窄波束天線對其中幾段超遠(yuǎn)距離門架區(qū)間段進(jìn)行覆蓋，最終實現(xiàn)大橋全橋梁段公網(wǎng)信號全覆蓋。
配套方案 所有公網(wǎng)設(shè)備如抱桿、天線、RRU、配電箱、分纖箱等設(shè)備均設(shè)置在門架上。每座門架新建3根3米抱桿，每運(yùn)營商各分配1根3米抱桿用于掛設(shè)天線及RRU；每根3米抱桿前、后各安裝一副天線，天線距離橋面約8米掛高，采用背靠背的安裝方式進(jìn)行覆蓋。每座門架新建4根1米抱桿，每運(yùn)營商各分配1根1米抱桿用于掛設(shè)RRU，剩余1根1米抱桿用于掛設(shè)配電箱及分纖箱。
隧道覆蓋方案 生活中，乘坐車輛（尤其是火車）通過長一點(diǎn)的隧道，經(jīng)常會出現(xiàn)信號消失的情況。那么，在港珠澳大橋深達(dá)40余米的海底沉管隧道內(nèi)，信號滿格是如何實現(xiàn)的？ 港珠澳大橋隧道段全長6.7千米，共需覆蓋上、下行車道共計13.4千米。上行、下行隧道均采用泄漏電纜+對數(shù)周期天線進(jìn)行覆蓋，建設(shè)方式為移動獨(dú)享一條泄漏電纜，電信聯(lián)通共享一套對數(shù)周期天線。
安全管廊內(nèi)每500米設(shè)置一公網(wǎng)設(shè)備間，用于放置RRU、合路器、配電箱、分纖箱等設(shè)備，本期共設(shè)置12個隧道設(shè)備間。行車隧道內(nèi)泄漏電纜掛設(shè)高度為4米，對數(shù)周期天線掛設(shè)高度為4.2米。兩側(cè)隧道口減光段共500米長度，移動采用對數(shù)周期天線進(jìn)行延伸覆蓋。 這些技術(shù)方案看似并不高大上，但是，我們要特別提醒一下： 中國交通史上技術(shù)最復(fù)雜的工程背后，同樣是一次難度超級大的通信工程建設(shè)。 通信建設(shè)超難，不容易啊 如上所述，大橋工程包含橋梁主體、隧道、人工島三種覆蓋場景。除了建設(shè)規(guī)模超大之外，各場景均因為各自項目要求，給通信方案設(shè)計和建設(shè)施工帶來超大難度。
橋梁主體： 施工作業(yè)條件惡劣，海面天氣尤其不穩(wěn)定，需要克服高溫、大風(fēng)的影響，安全措施特別嚴(yán)格；大橋連接兩岸三地，海平面信號不易控制，漫反射嚴(yán)重，干擾強(qiáng)烈。施工人員在橋面作業(yè)需克服水面反光對人造成的眩暈感，安全措施特別嚴(yán)格。 海中隧道： 對裝飾物成品保護(hù)要求非常高，施工過程中絕不能觸碰搪瓷鋼板等高價值裝飾物，施工難度大。 拱北連接線隧道： 內(nèi)壁附著物繁多，空間狹窄，對通信設(shè)備的體積與性能有很高要求。作業(yè)面異常狹窄，施工環(huán)境極其惡劣。
人工島： 管理單位對美觀要求非常高，架設(shè)任何設(shè)備均需各部門反復(fù)驗證和討論，影響施工效率。 此外，本次工程需協(xié)調(diào)單位超多，建設(shè)質(zhì)量和安全管理要求超高，設(shè)計變更超繁，項目整體建設(shè)跨越周期超長。
所以，在感嘆這個超級世紀(jì)工程的同時，也請不要忽略了這背后的通信建設(shè)者們。正是他們克服了重重困難，渡過道道難關(guān)，才達(dá)成了超級工程背后的信號滿格。 從奧運(yùn)保障到地震搶險，西至珠峰，南至三沙，青藏高原、塔克拉瑪干沙漠、冰雪極地…通信人始終站在第一線，揮灑著汗水，為數(shù)字世界鋪路搭橋。致敬數(shù)字世界背后默默無聞的工程兵們！ 本文綜合自中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)研究所、中國鐵塔公司微報報道 |
