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还原港珠澳大桥背后的通信故事:一场持续43个月的接力创新

横跨东西,飞架三地,天堑变通途。10月23日,筹备6年,建设9年,历时足足15年建成的港珠澳大桥在珠海正式开通。这座在中国乃至世界史上都极具挑战性的超级大桥全长55公里,主体工程“海中桥隧”长35.578公里,海底隧道长约6.75公里,是世界最长的跨海大桥,也是全球最长的公路沉管隧道和全球唯一的深埋沉管隧道,被英国《卫报》选入“新世界七大奇迹”,代表了中国制造的集成实力。


雄伟壮阔的港珠澳大桥的顺利开通,离不开一线通信人的不懈努力。


这样一项超级工程,自然也对整座大桥的通信保障能力提出了极为苛刻的要求。据悉,港珠澳大桥是世界首例集桥梁、隧道和人工岛于一体的桥体,线性覆盖场景极为特殊,又地处台风、雷暴及高温等极端天气集中的东南沿海,且香港、澳门等众多无线信号在大桥形成互扰,这些都为桥体网络信号连续覆盖提出了巨大难题。


针对于此,中兴通讯协同广东移动珠海分公司成立了专项联合项目组,集合上百位专家,历时43个月,逐一攻克技术难题,携手为这座全球最长的跨海大桥提供了定制化无线网络覆盖综合解决方案,满足了桥体常用的GSM、TDD LTE、国际漫游FDD LTE、新型物联网NB-IoT及未来5G的网络覆盖需求。


11月8日,中兴通讯中国市场无线产品经营副总经理方正与中兴通讯广州分公司移动无线项目群总监刘十红在珠海港珠澳大桥现场接受了《通信产业报》(网)记者专访,分享了中兴通讯为港珠澳大桥提供高难度通信保障背后的诸多故事。


中兴通讯中国市场无线产品经营副总经理方正(左)与中兴通讯广州分公司移动无线项目群总监刘十红(右)


论证,是一项复杂的工作


“港珠澳大桥不同于一般的桥梁,实际中有非常多的线路。”方正开场就点出了港珠澳大桥的特殊之处。大桥主体工程起自香港石散石湾,止于口岸人工岛,全长35.6公里,其中香港段约6公里。粤港澳三地共同建设的主体工程共长29.6公里,采用桥隧结合的方案,海底隧道6.7公里,桥梁路段22.9公里,同时还拥有曲折和弓形地段。这也意味着,常用的覆盖无线基站的架设将会十分困难。


对此,中兴通讯与珠海移动的项目组团队从方案验证开始,再到方案设计、频段选择、设备选型及特殊技术选择上做了大量工作。


方案验证方面,方正指出,大桥施工不可能为了通信系统建设而预留太多时间和空间,要求一次建设完成并达标,因此43个月里真正留给基站建设时间只有2017年9月持续到12月,其他时间全部用在大量方案论证上,包括对一些特殊技术的采用、超远覆盖的要求、对特殊弓形的设计等环节,如创新性地提出在陆地上用吊车装载RRU对大桥特殊路段进行实地模拟测试上,以确保100%达标并一次性建设完成。


而在设备选型上,大桥采用了中兴通讯TDD LTE多模RRU及FDD LTE高功率RRU,可满足各种制式网络覆盖,同时兼顾后期eMBB发展带来的容量大幅提升。针对台风等极端天气,中兴通讯定制开发加固安装件,所有安装件采用特殊材料处理,对抗海域高湿度及盐度的腐蚀,全面保障设备安全。


港珠澳大桥桥面龙门架上加挂的通信基站


在组网方案上,鉴于港珠澳大桥的线性覆盖场景,中兴将机房设置在大桥两侧的珠澳口岸人工岛及西人工岛上,RRU拉远超10公里,考虑空间及未来5G网络建设,大桥纤芯资源紧张等诸多问题,中兴通讯采用单芯双向解决方案,节省了75%的纤芯资源。同时,中兴通讯提供的桥面覆盖不仅满足现有4G网络覆盖需求,同时兼顾未来5G平滑演进。方案采用5G-ready的Cloud RAN解决方案,支持GSM/FDD/NB/TDD多模多频网络合并部署,同时在架构上采用MEC和CU共服务器方式,预埋5G能力。


为珠港澳大桥提供通信保障的灯杆站。


此外,方正还举了一些建设过程中所需要应对的挑战,如传统4G网络会用时光同步的GPS信号,但GPS在节庆等特殊时段会受到干扰,需要改进,因此中兴采用了在国内其他建设方案中比较少操作的无线与有线施工同步的方案。


正是上述各环节的高投入与良好衔接,为港珠澳大桥的无线通信提供了坚实有力的保障。开通首日,港珠澳大桥桥面峰值4G网络用户数突破5000人,无线接通率超过99.6%,VoLTE接通率超过99.7%,不论是在大桥钢架结构桥体上、还是在长达6.75公里的海底隧道里,高速场景下移动4G下载速率达到50Mbps以上,上传速率达到18Mbps,均达到国际顶尖水平。特别是在历经近日16级台风“山竹”的考验后,中兴通讯为港珠澳设计提供的无线通信覆盖保障方案得到了最有说服力的证明。


中兴通讯为珠港澳大桥提供的BBU,整个大桥的射频信号将集中到此进行处理后再传输至核心网。(图摄于珠澳口岸人工岛上的机房。)


方正表示,港珠澳大桥等巨大工程的存在,反映了中国采用目前在无线通信覆盖技术领域的先进性和要求可能是全球最高的,未来中兴通讯也会定制和开发更多新技术,为国内无线通信保障提供优质可靠的产品与解决方案。


接棒珠海航展:再一次的合作 


港珠澳大桥项目证明了中兴通讯与广东移动合作上的成功,也助推二者再次在近日举行的珠海航展的通信保障上进行协作。


据悉,本届中国国际航空航天博览会参加国家和地区达40多个,国内外参展商770多家,展览规模再创历史新高,“高精尖”装备集中亮相,吸引了大量观展客流从各地涌入珠海,预计参观人数接近50万。这种超密集的大业务接入场景,带来了人流移动性强、潮汐效应、干扰等多方面的挑战。


特别是短视频与直播业务的兴起使得今年的珠海航展在通信业务上呈现出与过往几届不同的特征。“在现场进行直播和发布视频的观众大量增加,由此造成了上行流量需求的大幅增加,网络保障难度也大大超过以往。”刘十红表示,这也让今年的通信保障难度遽增。


据了解,为全力做好本届航展通信保障工作,中兴通讯与广东移动首先在方案前期引导、组织结构搭建上投入了大量时间与人力,二者搭建了120人的专业队伍,对珠海航展进行保障。据刘十红介绍,项目从3月13日开始建设,随后就扩容开通和优化,通过上千次调整优化,在航展开始前两周内,项目组针对整个场馆以及周边区域、交通枢纽、高铁、机场、航展区域等主干道进行每天四轮的完整覆盖。同时,今年中兴通讯还在展区现场部署了采用5G技术的3D MIMO产品,可以实现超出正常频率3-6倍的接入能力,显著提升了现场用户覆盖及跟踪能力。


中国移动在珠海航展开通的首个5G基站


同时,刘十红表示,项目组针对各种意外情况做了演练,并组织技术专家团队开展了航展馆无线通信扩容项目,通过大数据预测分析,量身定制基站扩容方案、业务感知保障方案,消除无线信号死角,提升客户上网体验。在短短几个月时间里,新建基站十余个,并对现有基站容量进行了扩充,展区容量达到上届航展的2.1倍,并在现场架设6辆应急通信车,通过超密组网方式提升网络容量。此外还搭建了可视化后台保障,可实时观测到各个局域位置的流量和信号变化。


“开幕式当天已将5G部署进去,包括设备到位,路由打通,数据传输速率达到1.5G~1.6G左右。航展两天以来,每天保障了近4万用户的专业体验,现场网络接通率达到99.99%,参展用户反馈非常良好。”谈及于此,刘十红言语间尽是作为一个通信人的自豪。


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文 / 《通信产业报》(网) 谭伦

编辑 / 崔亮亮


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