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珠峰幕後故事:5G登頂,5.8噸光纜肩扛上山,曾在拉薩進行模擬測試

技術高峰

1960年5月25日凌晨,中國三名登山隊員,首次從北坡登上珠峰。5月28日,人民日報刊登了這一消息。

2020年5月27日11時,2020珠峰高程測量登山隊成功登頂。人們從實時直播中獲得登頂消息;登山隊員在峰頂測量的工作畫面,通過5G網絡高清實時傳輸到電視、網絡、手機終端。

通信技術的進步,人們見證登頂珠峰的角度和方式呈現出不同的面貌。而在背後,是中國通信技術不斷刷新的高度。

海拔6500米基地台如何覆蓋峰頂?

登山隊登頂珠峰後,2020珠峰高程測量登山隊總指揮王勇峰在珠峰大本營和登山隊隊員通過5G網絡進行連線:“祝賀!”

“上面5G信號如何?”連線另一頭的登山隊隊員說:山頂5G信號滿格!隨後,隊員們在珠峰峰頂工作的畫面實時傳輸到直播平台上。

為實現珠峰峰頂的實時視頻傳輸,中國移動在海拔5300米、5800、6500米新建了3個4G基地台、5個5G基地台。這些基地台保障了登山隊的日常通信、數據傳輸以及媒體超高清直播。

△(資料圖)中國移動建設人員在海拔6500米前進營地安裝調試通信設備

但是,5300米珠峰大本營到峰頂的直線距離超過20公里,5800米過渡營距離峰頂13公里,6500米前進營距離峰頂也還有5公里,這樣長距離的傳輸距離超過了普通環境下移動通信基地台的覆蓋距離,不免讓人產生一個疑問,中國移動的4G/5G網絡是怎麽覆蓋到珠峰峰頂的?

中國移動網絡事業部無線網絡優化室副經理張陽介紹,珠峰大本營和前進營可直視珠峰峰頂,中間無遮擋,而且珠峰區域沒有各種嘈雜的無線信號干擾,無線傳播環境更加潔淨,相同覆蓋距離,無線信號的信乾噪比相較內地城市可以達到一個更高的水準,這是遠距離覆蓋珠峰成為可能的一個條件基礎。

為了保證5G信號在珠峰的遠距離傳輸,中國移動和華為通過理論推算和實測驗證的方式評估覆蓋能力、制定應急預案。對 Massive-MIMO大規模陣列天線進行波束賦形,將信號能量集中對準珠峰,提升信號強度。

經多次研究討論、鏈路預算仿真,確定在5300米、5800米、6500米三個階梯海拔營地建設基地台,一方面,盡可能接近珠峰峰頂,減少無線信號衰減損耗,保障峰頂網絡性能。另一方面,為登山線路提供較好的網絡覆蓋連續性。

珠峰峰頂的特殊性,決定了無法提前進行測試。從4月7日開始,中國移動和華為在拉薩尋找與珠峰環境相似的測試點:直線距離5公里(前進營地與珠峰頂距離),仰視無遮擋,進行模擬測試。

勘察後,選擇在西藏自治區人民醫院建設5G基地台,模擬前進營覆蓋珠峰,並且是6公里左右仰角遠程覆蓋,測試人員爬上米瓊日寺山上進行測試驗證。

“完成工程建設後,測試人員在山上無論如何都無法接收到5G信號,得出5G覆蓋不了這麽遠的初步結論,當時真是被嚇得一身冷汗,感覺天都要塌下來了”,張陽說。

後來經過連夜討論,並在華為後方研發人員反覆研究下,發現是由於參數設置不完整導致。“4月18日我們調整參數進行再次測試,5G 100MHz帶寬下,上下行速率達到40Mbps/400Mbps以上效果,滿足峰頂需求,心裡終於有底了”,張陽說。

考慮到珠峰地區高寒低壓的氣候特點、惡劣的自然環境等情況,中國移動選用華為基地台設備建設珠峰區域無線網絡。

華為拉薩交付與服務業務部部長、珠峰項目技術負責人王波介紹,珠峰的電力供應非常難,因此基地台能耗要低;設備要能夠抗寒,華為的設備在零下40攝氏度能正常運轉,這已得到驗證;另外,設備要輕,華為的極簡5G基地台產品重量只有30多公斤,減輕了搬運難度和在高海拔的安裝難度。

5G上珠峰一波三折

“2013年,中國移動在珠峰大本營5300米建設4G基地台的經驗,但再往上,5800米、6500米這兩個營地實際工程建設難度比想象中的更難”,西藏移動網絡部無線優化中心負責人李崇明說。

由於5800米和6500米營地都是山路,無法通車,基地台和供電等設備,是通過犛牛馱運上去的,

4月16日下午,由46頭犛牛組成的運輸隊,運載著基地台、供電設備等,浩浩蕩蕩從珠峰大本營出發,向5800和6500米營地前進。“場面非常壯觀,給人帶來一種千軍萬馬出征的感覺”,李崇明說。

基地台、油機還可以通過犛牛運輸,光纜則需要人來背。

“傳輸光纜要從海拔5300米的珠峰大本營布放到6500米前進營地,一共25公里,一盤3公里的鎧裝光纜重達700公斤,25公里的光纜重達5.8噸,全部要靠人工扛上去。在珠峰這樣一個走路都要大喘氣、氣象又及其惡劣的地方,運輸一盤3公里的光纜需要40人同時肩扛”,李崇明說。

4月19日下午,5800米營地5G基地台開通,比預期提前了一天。

6500米營地基地台的基地台也在同步進行。4月17日四位建設人員在向導的帶領下向著6500米營地進發,翻過濕滑險峻的冰脊,路過一望無垠的冰塔林,領略了珠峰的艱險與美景,在無數次筋疲力盡的邊緣徘徊近6個小時後終於到達6500米前進營地。

6500米營地俗稱魔鬼營地,零下二十多度、甚至零下三十多度的極低氣溫,稀薄的氧氣,對人的身體是一種嚴峻的挑戰。對於非專業登山者來說,到這個地方就是在與魔鬼親密接觸。

前進營地長期受高寒氣候影響,表面形成一層凍土,兩米以下就是冰層,在6500米高海拔要挖一個0.5米深的槽溝用於放置鐵塔支架,是非常不容易的,建設人員花了小半天時間才完成,又用了整整一天時間才完成基地台設備的安裝。

△(資料圖)海拔6500米前進營地的5G基地台

就在建設人員信心滿滿地準備一鼓作氣開通6500米5G基地台時,珠峰氣象突變,暴風雪來臨,無法進行傳輸光纜熔接,同時極低氣溫造成油機輸出功率不穩定,無法為基地台正常供電,6500米基地台無法提前開通,為確保建設人員安全和施工安全,建設人員於4月21日撤離5800和6500米營地,返回定日縣城進行修整。

4月25日和26日分兩個梯隊重新上6500米營地繼續施工。但由於珠峰暴風雪氣象影響,傳輸被落石損壞,傳輸光纜被埋在雪裡,傳輸維護人員沿途尋找斷點相當困難,6500米基地台遲遲無法開通。

在珠峰氣象雖然好轉,但仍飄雪的艱難環境下,建設人員不怕吃苦,連續作戰,最終於4月30日15:50分成功開通6500米5G基地台,李崇明說,“那一刻我十分激動與自豪,時時懸著的心也終於可以放下一半了”。

保證珠峰測高數據安全回傳

人類與珠峰通過移動通信網絡的連接早已展開。2003年5月22日,中國登山隊在海拔8848米珠穆朗瑪峰峰頂使用中國移動網絡打通了電話,並用短信通告了這一喜訊。

2008年5月8日,北京奧運聖火登上8844.43珠峰峰頂,全球首張奧運聖火珠峰傳遞照片通過中國移動2.5G GPRS網絡從地球之巔成功傳回,成為刷新世界移動通信史的壯舉。

2010年和2013年,3G和4G移動通信基地台登上珠峰。

2019年5月16日珠峰首個5G基地台順利開通;2020年4月30日中國移動完成全球最高珠峰海拔6500米前進營地5G基地台建設開通。

由於珠峰區域高山落石等自然災害頻發,時刻影響著通信網絡安全穩定運行,除了網絡性能,網絡可靠性和災備能力放在了重要位置。

中國移動西藏公司計劃建設部陳鋼介紹,珠峰大本營的FDD1800 4G基地台,就承擔著6500前進營FDD1800的備份作用,保障國家測量隊數據回傳。

在近端傳輸方面,此前優先考慮的是在珠峰區域使用衛星和微波傳輸,降低部署難度,但是受限於帶寬需求和珠峰區域溝壑眾多的地理特點,最終確定了鋪設鎧裝光纜方案,提升抗損毀能力,同時可避免破土動工影響生態。

在6500米前進營地,基地台供電存在較大問題。中國移動西藏公司在5800米和6500米營地各配備5台油機,采取3+2備份方式。每個營地每日消耗約80-90L油料。這些油料,都是通過人力方式背上去的。

針對本次保障,中國在現場成立了7個臨時保障小組,分別是無線保障組、業務保障組、傳輸線路保障組、專線保障組、電源保障組、新聞宣傳組、後勤保障組,累計投入150餘名網絡建設與保障人員,其中12名網絡保障人員長期堅守在海拔5800米以上區域保障通信暢通。

此次對珠峰的5G覆蓋,不僅體現了中國5G科技的全球領先地位,也體現了對通信工程建設卓越的駕馭能力,以及迎接極端挑戰的攀登珠峰精神,這些都刷新了中國5G的高度。

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