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伦敦地铁如何攻克手机信号覆盖难题

为了解决伦敦老旧地铁系统手机信号覆盖的难题,Boldyn Networks 与伦敦交通局合作,历时四年构建了一个共享的“中立网络”。该方案通过在地面设立专门的“酒店”数据中心,并将信号通过光纤和隧道内的“漏泄馈线”技术传输到地下,成功克服了地铁站空间有限的挑战。这个网络不仅为乘客提供手机信号,还承载着关键的紧急服务通信功能,预计在今年底完成大部分地铁站的覆盖,极大地提升了通勤体验和应急响应能力。

核心难题与“中立网络”方案

在老旧的伦敦地铁站内为每个移动网络运营商都安装一套独立的设备是不现实的,因为根本没有足够的空间。过去的尝试屡屡因此失败。

  • 传统模式的困境: 每个运营商独立部署设备,需要大量空间,而许多地铁站甚至在无线电报发明前就已建成。
  • 创新的解决方案: 采用 “中立网络” 模式。由 Boldyn Networks 建设一套所有运营商都能租用的共享基础设施。
  • 合作模式: Boldyn 与伦敦交通局(TfL)签订了为期 20 年的特许经营协议,在不花费 TfL 资金的情况下完成建设和运营。

“酒店”:地面上的网络枢纽

项目的一个关键创新是利用了被称为“酒店”的特殊数据中心,这些中心并非为人类服务。

  • 功能定义: “酒店”是行业术语,指代大型数据中心,移动网络运营商在这里租用空间来安装其核心设备。
  • 信号传输: 信号从这些“酒店”通过光纤电缆延伸至各个地铁站。
  • 覆盖范围: 由于光速的限制,信号从手机到“酒店”的有效传输距离约为 12 公里。因此,整个伦敦地铁网络需要 九个这样的“酒店” 来确保全面覆盖。

隧道与车站内的信号传递

将信号从“酒店”稳定地传递给地下乘客的手机,需要两种不同的技术。

隧道内的信号覆盖:漏泄馈线

在隧道中安装大量独立天线不仅维护困难,还有安全风险。因此,项目采用了更成熟可靠的技术。

  • 技术: 使用 “漏泄馈线” (leaky feeder)。这是一种特殊的粗电缆,其屏蔽层上有小孔,能让无线电信号沿途“泄漏”出来,就像洒水软管一样均匀地覆盖整个隧道。
  • 可靠性: 作为关键基础设施,每个隧道都铺设了 两条漏泄馈线,确保一条发生故障时,另一条仍能正常工作。

车站内的信号覆盖:天线网络

车站内空间复杂,需要更精细的信号部署。

  • 部署方式: 信号通过机柜分配给安装在车站各处的小型无线电天线。
  • 安装挑战:
    • 空间限制: 在狭窄、弯曲的老旧空间里寻找位置安装设备非常困难。
    • 环境恶劣: 必须应对潮湿、高温甚至老鼠等问题。
    • 工作限制: 安装工作通常只能在夜间地铁停运后的几个小时内进行。

在复杂的车站,如托特纳姆法院路站(Tottenham Court Road),仅为两条线路和售票大厅就安装了 18 个设备机柜。

不只是手机信号,更是应急生命线

这个网络最重要的功能之一是支持政府的 紧急服务网络 (ESN),其重要性甚至超过了为公众提供信号。

  • 双重用途: ESN 确保警察、消防和急救人员在地下深处也能保持通信畅通。
  • 技术优势: ESN 使用 400 MHz 的低频段,这种频率穿透力更强,传输距离更远,确保了在复杂环境下的通信可靠性。
  • 智能定位: 如果你在隧道中拨打急救电话 999,系统会自动将你的位置报告为最近的地铁站,而不是你的精确地理坐标。这能确保救援人员直接前往正确的地面入口,而不是在你头顶上方几十米的街道上束手无策。

目前,项目已完成过半,预计大部分线路和车站将在今年年底前开通信号服务。下次当你在伦敦地铁深处流畅地使用手机时,可以想一想背后这套由“酒店”、漏泄馈线和无数天线组成的复杂网络。