4月30日16時左右,全球海拔最高的5G基站正式投入使用,5G信號首次“登頂”世界之巔。
從海拔5200米的珠峰大本營、5800米的過渡營地再到如今6500米的前進營地,短短1個月內,百余名工程師攻堅克難,最終實現(xiàn)了這3個關鍵區(qū)域5G信號的全覆蓋。
不過,珠峰上亂石飛渡、狂風呼嘯、道路崎嶇難行,還有雪崩等自然災害……南方日報記者采訪了華為珠峰5G項目的相關技術負責人,講述工程師是如何在極端惡劣的環(huán)境下克服重重困難,幫助5G信號實現(xiàn)“極限生存”的。
如何解決設備供電難題?極簡站點降功耗
“接到這個項目之后,第一反應是手足無措。”回憶起剛剛被告知公司將承接珠峰5G項目時的情景,王波記憶猶新。王波是華為珠峰5G項目的技術負責人,4月初,他和網(wǎng)優(yōu)工程師張永以及負責產品交付的工程師張勇一道從拉薩出發(fā),途經(jīng)日喀則,最終從珠峰大本營開始,在前后方同事和中國移動團隊的共同努力下,一步一步將5G信號帶上了珠峰峰頂。
“在極寒、高海拔的地區(qū)建設5G基站,全球都沒有這方面的經(jīng)驗。”王波表示,盡管初期俄羅斯方面的建設團隊向華為提供了不少實用的高寒地區(qū)施工建議,但要在世界屋脊上建起5G基站,難度顯然是空前的。
此前,華為已經(jīng)成功地在多粉塵多震動的內蒙古包頭礦區(qū),多風沙的甘肅敦煌,海風獵獵的海南三沙海岸建起了穩(wěn)定運作的5G基站,在海拔4000米的云南梅里雪山以及最低溫度低至零下30℃的黑龍江牡丹江地區(qū),華為也有過5G基站建設的成功經(jīng)驗。“我們的通信設備目前標準的工作溫度是零下40℃,因此要在海拔6500米建站,溫度的影響因素不大。”王波補充道,針對山上8到10級甚至10及以上的大風,華為也已準備了相應的加固和強化對策。
抗寒、抗風不成問題,但供電的挑戰(zhàn)仍然嚴峻。王波告訴記者,在珠峰海拔6000米以上的區(qū)域常年降雪,太陽能板無法正常使用,柴油發(fā)電機成了為通信設備供電的唯一選擇。只不過,在高海拔地區(qū)的低氧環(huán)境中,發(fā)電機的輸出功率大打折扣,“我們要用平地上4—5倍的發(fā)電機才能維持同樣一套通信設備的正常運轉。”
確保外部供電充足之余,華為也在探索通過優(yōu)化內部設計的方式來盡可能降低5G設備的能耗。比如,華為在本次項目建設中引入了華為5G極簡站點(5G AAU)和SPN承載方案,同等情況下功耗使用比原先降低了20%左右。“除此之外,我們在軟件上也設計了一些關鍵的功能,比如在沒有人使用或使用用戶比較少的時候,基站會自動降低輸出功率,從而減少耗電量,延長基站的在線時間。”王波說。
如何保證信號穩(wěn)定?肩挑牛馱送光纖上山
通信設備登上珠峰,這并非首次。“只不過以往建設的基站多數(shù)是直接收發(fā)衛(wèi)星傳輸?shù)男盘?,不需要另外拉光纖。”王波告訴記者,與衛(wèi)星傳輸這類無線通信方式相比,光纖傳輸具有帶寬大、容量大,抗干擾性好,損耗小等顯著優(yōu)勢,這也是華為和中國移動方面在珠峰上架設通信基站時,優(yōu)先選擇光纖傳輸方案的理由。
只不過,光纖傳輸作為有線通信的代表,也有一個明顯的短板,那就是對于鋪設環(huán)境的要求較高。當線路途經(jīng)山體、崎嶇路段等時,往往只能人力來直接運輸和鋪設。“這一次也不例外。”中國移動工程師告訴記者,本次珠峰5G項目中需要運輸?shù)墓饫|總長度高達25千米,總重達到600公斤。“由于道路情況復雜,且珠峰各營地處于國家級自然保護區(qū)核心區(qū)內,設備運輸無法使用大型機械,這些光纜只能由人工背負上山。”除此之外,包括發(fā)電機、抱桿、基站等在內的總重約8噸的建設設備則依靠牦牛馱運上山。
“光纖其實是我們在基站建設過程中,最困難的一個點。”王波指出,在需要被送往珠峰營地的通信設備和相應物件等之中,光纖是最具“分量”的。“除了光纖,發(fā)電機、基站、傳輸設備、抱桿等的重量都在100公斤以內,可以被整機運送。”
不過,運輸并非唯一的難點。王波表示,以二氧化硅為主要成分的光纖在低溫條件下極易因凍硬而致使斷裂。“往往是膠皮的外表看起來無恙,但里面的光纖已經(jīng)斷了。”為確保運輸上山的光纜能正常使用,工程師們常常需要反復“熔纖”(將斷裂的光纖在曬軟或火烤烤軟后通過技術手段重新連接在一起),而這整個過程,“都是我們在小帳篷里,利用人手一個一個慢慢‘接’起來的。”
信號強度能否更進一步?
海拔6500米建站已臨近極限
據(jù)介紹,科考隊員等在海拔8848米的珠峰峰頂上接收到的5G信號,是通過海拔6500米架設的5G基站直接發(fā)出的。那么,為何不能直接在峰頂建設5G基站呢?
對于這一問題,王波給出了答案:從目前的環(huán)境條件來說,海拔6500米是工程師們能夠建設基站的最高的地方,“第一是考慮到工程師的身體極限。事實上,海拔6500米的前進營地,是很多身體素質良好的普通人能夠到達的最高高度,超過6500米后甚至連牦牛都不能上了,設備運輸很成問題,而且這也接近人類的極限了。第二,超過6500米再往上的C1營地地質條件惡劣,幾乎全是冰川,基本已經(jīng)不具備通信設備的安裝條件了。”王波說。
不過,王波也并未徹底否認這一可能性,畢竟“人類始終走在突破自我的路上”。而談及已在珠峰前進營地投入使用的5G基站,他表示,從海拔6500米的高度到珠峰峰頂,中間有約5.6公里的距離,5G信號天線要實現(xiàn)精準瞄準山頂難度極大。此前,團隊已測得海拔5300米處的5G網(wǎng)絡下行速率為1.6Gbps,上行速率達215Mbps;但在6500米高度,5G基站能否持續(xù)保證高速、高穩(wěn)定運行仍待觀察。
“本次5G覆蓋珠峰峰頂及雙千兆珠峰全面覆蓋,毫無疑問實現(xiàn)了歷史性突破。這一耗資突破千萬量級的浩大工程,將為登山、科考、測繪、環(huán)保工作者在高峰上的用網(wǎng)速度和體驗保駕護航。”中國移動相關人士表示,“這不僅進一步體現(xiàn)了5G技術至善,也將為人類與自然和諧共生、為人類勇敢探索自然提供一座橋梁。”記者 許雋 姚翀
關鍵詞: 5G
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