港珠澳大桥4G全覆盖，海底隧道信号满格是如何做到的？

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”。

但是，你知道吗？

最复杂的工程背后，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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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？

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。

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。

这些技术方案看似并不高大上，但是，我们要特别提醒一下：

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。

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。

桥梁主体：

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。

海中隧道：

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。

拱北连接线隧道：

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。

人工岛：

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。

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。

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。

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！

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

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