總有一個在你左右——神秘的電話網絡天線

總有一個在你左右——神秘的電話網絡天線

在香港,平均每個人有三部手提電話。而這就是訊號運作背後的故事......

撰文 City Unseen

走在街上時,抬頭張望,你可能會發現這些奇異的景象。這是一個無線電話天線,通常安裝於高樓大廈的平台或天台上。不過為什麼這個天線會裝在唐一樓的窗戶外?要解釋它的來歷,我們要先探討頻寬的概念。

 

無限的數據 有限的頻寬

幾乎所有的無線電、流動數據和電視訊號都是通過電磁頻譜上的無線電波傳輸的。較低的頻率無法承載太多訊息,而較高的微波頻率則受限於視距範圍。因此,在無線電頻寬有限的情況下,現代通訊時代的工程挑戰在於將更多的數據壓縮到更窄的頻帶的同時,它們之間不會彼此干擾。每個流動天線都有自己的頻率,而且容量有限。所以,在香港這個人口密集、人均擁有三部手提電話的城市,提供電訊服務是十分具挑戰性的任務。此外,除非不同的電訊公司同意共享設施,否則每間公司都必須建立自己獨立的基礎設施。這意味著到電話網絡天線無處不在。當你知道在哪裡可以找到它們,你就會發現它們存在於各個角落。

 

流動網絡的基本構成

室外的流動天線基本上可分為三種(室內如購物商場內的天線不包含於本文範圍內)。第一種是小型基站,它是流動網絡的基本組件。其覆蓋距離為180米至900米,大致是呈六角形的方式排列,每個覆蓋區域形成一個「細胞(cell)」,正是手機的英文單詞「cell phone」的命名由來。小型基站通常安裝在高樓的屋頂上,水平放置以達至最大的覆蓋範圍。

Microcell towers explained 小型基站圖解
Typical microcells on a building in Hong Kong

典型的小型基站(圖片:香港建解)

第二類是大型基站,其功能是為主要交通幹道上高速移動的人們提供通訊服務。對於電話網絡來說,用戶的移動往往是一個挑戰。你的電話在正常情況下會連到最近的天線,當你超出覆蓋距離時,訊號就會切換到下一個最近的天線。每次切換都有導致通話中斷的風險。為了盡量減少這種情況的出現,主要幹道和鐵路沿線上設置了朝著車流方向、可覆蓋長距離(8-29公里)的大型基站。它們因應移動位置和速度,偵測並連接沿著這些道路移動的流動電話,讓電話可以避免連接途中的小型基站,旨在減少通話中斷的次數。然而,仍有一些問題地段存在訊號轉換的問題,例如青葵公路的荔景一段。下次乘坐較長途的巴士時,不妨留意一下那一簇簇與公路平行的電話基站。

Macrocell towers explained 大型基站圖解
A nest of macrocells on the roof of the North Point Ferry Pier aimed in both directions along the Island Eastern Corridor in Hong Kong

北角碼頭屋頂上,一群大型基站正指向東區走廊的兩個不同方向的行車道(圖片:香港建解)

第三種是微型基站,其覆蓋距離為200米或更短,旨在極度擁擠的地區提供額外容量,以應付大量電話流量可能癱瘓常規電話網絡的情況。下次在旺角或銅鑼灣一帶購物時,抬頭看看,你很可能就會發現一些天線從窗戶伸出,它們的另一端連接著安裝在空置的住宅或商用單位內的路由器和合併器,這些設備將流動無線訊號轉換為電子訊號,反之亦然。如果較低的樓層沒有合適的安裝位置,微型基站會安裝在屋頂上,並大幅度向下傾斜以對準街道。(就屋頂上的流動基站而言,其連接設備是放在一個如便攜式廁所大小的金屬櫃內。)

Picocell towers explained 微型基站圖解
Picocells above Sham Shui Po MTR Exit, Hong Kong

深水埗地鐵站出口上的微型基站(圖片:香港建解)

電訊公司為何可以在唐樓的窗戶上安裝微型基站呢?通常是租用,或是甚至購買該單位。根據中原地產的交易記錄,上方圖片中深水埗地鐵站出口之上建築物,二樓有一個295平方呎的單位,在2017年以200萬港元的價格售出。雖然目前尚不清楚這個單位是否就是微型基站的安裝點所在,但這項數據提供了大致的安裝成本估算。說明在一些繁忙的商業區內,用戶之密集程度是值得電訊公司作這樣的投資。

 

隱藏的電話網絡天線

一般而言,要把流動電話天線藏起來並非難事。香港高樓林立、讓人眼花撩亂的環境是很好的掩護。然而,某些情況下,物業業主會出於美觀或風水的原因,想把這些天線隱藏起來。在金鐘一帶,城市景觀主要由寫字樓大廈光滑的玻璃幕牆構成,流動天線就需要藏身於不顯眼的角落。金鐘廊的巴士總站上建有一個簡單的水泥結構,上面就有好幾組天線。不過從冷氣行人通道匆匆而過的人們往往不會留意到它們。力寶中心平台花園的天花板上同樣懸掛了一組微型基站,從街上看過去亦不易發現。

Cell antenna on the roof of the Queensway bus terminus and picocells on the ceiling of the Lippo Centre’s podium garden

左:金鐘道巴士總站上蓋的電話天線 右:力寶中心平台花園天花板上安裝的微型基站(圖片:香港建解)

在海外一些低層城市,電信公司要更努力隱藏城市中的電話基站。常見的做法之一是將基站偽裝成樹木。一些城市甚至明文規定要用這種方法隱藏基站,以回應居民投訴基站有礙觀瞻的意見。一位前任電訊工程師畢浩明先生表示,在淺水灣Club One的屋頂上就曾有一個偽裝成樹木的微基站天線,因為這一帶是少數香港人流聚集但較少高樓的地區之一。然而,我們仍然未能找到這個基站的照片。

A cell tower disguised as a tree in New Hampshire.

美國新罕布什爾州內偽裝成樹木的電話基站(圖片:維基百科)

不過,要將這些電話天線隱藏起來,甚至是連帶有關當局也一併蒙在鼓裡的話,依然另有他法。畢先生指出,雖然所有室外的電話基站都獲通訊事務管理局批核,但仍有一些未經核准的隱藏在樓宇內部。他補充道「你肉眼可見的,就是已獲政府批准的。」未經批核的天線多數座落在半山這類的高尚住宅區,因為業主通常會因為覺得有礙觀瞻而反對安裝這些基站。所以,如果你住的大廈裡有一個從來沒有人出入,卻一直有用電的單位,那它很可能就是這些秘密電話天線。至於那些大多數在我們視線範圍內默默存在,卻毫不起眼的電話天線,現在你知道它們的所在,就會發現它們無所不在了。

 

資料來源:

特別鳴謝畢浩明先生。

香港通訊事務管理局(2023年10月)。主要的通訊業統計數字

香港通訊事務管理局(2021年12月)。電訊牌照

Roman Mars and Kurt Kohlstedt, “The History of Fake-Tree Cellphone Towers”, Slate, 12 October 2020.

中原地產(2017)。桂林街38E號

 

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