Det krävs mycket för att skydda ett mobilnätverk. Orkaner, jordbävningar och tornados kan knäppa torn på mitten som tandpetare. Hackare undersöker back-end-nätverk för sårbarheter; och smartphone-touting konsertbesökare, mässdeltagare och sportfantaster driva cellsajter till sina gränser.
Verizon Wireless, det största trådlösa nätverket i USA efter antal abonnenter, ägnar mycket tid åt att fundera på hur man ska förhindra att nätet går ner. Under en rundtur i operatörens nätverksväxel i Yonkers, New York, fick vi en inblick i utrustningen designad för att klara allt från stormvindar till Mariah Carey-konserter.
"Våra switchar måste överleva allt", sa Michelle White, verkställande direktör på Verizon, till Digital Trends. "Du går tillbaka till när [terrorattackerna] den 11 september hände och många människor blev riktigt fästa vid sina enheter eftersom de använde dem för att hålla kontakten med familj och vänner. Värdet vi tillför vår kund framhävs genom dessa kriser.”
Går in genom den (hänglåsta) ytterdörren
Från utsidan ser Verizons Yonkers, New York-kontor påfallande normalt ut. Den grå låga byggnaden, som ligger cirka en timme norr om Midtown Manhattan med tåg, ligger inbäddad i en igenvuxen skogsbacke med hotell. Men det är inte din genomsnittliga kontorsbyggnad. En metallbarrikad och hänglåsta dubbeldörrar håller åskådare ute utan rätt säkerhetstillstånd. Du hittar inte dess exakta adress på kartan – skriv in den i Google så hittar du en närliggande motorväg.
"Ett av de enklaste sätten för någon att skada oss är vår kommunikation," sa Christine Williams, en Verizon-nätverksövervakare och vår reseguide. "Det är därför vi gör allt som står i vår makt för att skydda nätverket. Vi har brandväggar [och] och hela teamet ägnas åt säkerhet."
Det kanske låter lite hyperboliskt, men Yonkers-byggnaden är ett attraktivt mål. Detta växelcenter hanterar samtal, textmeddelanden och datadirigering för en av Verizons största marknader: New York City. Det är en av två som betjänar det större New York-området, förklarade Williams, när vi gick in i tarmarna på byggnadens utrustningsgolv.
Byggnadens växlingsrum leder mer än 300 miljoner dataanslutningar.
Byggnadens kopplingsrum – rader av servrar, AC-enheter och strömbrytare – leder mer än 300 miljoner dataanslutningar genom flerfärgade fiberoptiska ledningar. Om du skickar ett e-postmeddelande till en kollega, Snapchat meddelande en vän, eller posta en bild till Instagram från Midtown Manhattan, Bronx eller Queens är chansen stor att den träffar Yonkers-byggnadens sladdar först. Den är också ansvarig för att dirigera röstsamtal.
"När du är på det lokala mobiltornet eller var du än är, kör switchen det samtalet," sa Williams. "Om du ringer ett fast telefonsamtal till någon ansluter det dig till alla [andra växlar] där ute. Och om du ringer ett mobilcenter, skulle det slå den här växeln, resa långa sträckor över landet och ansluta till en annan lokal växel för att hitta din motsvarande person."
Skyddar hjärnan
Det är som en stor dator, sa White. Switchen är "hjärnorna" som har informationen om hur dina samtal ska hanteras.
Precis som hjärnor är de temperamentsfulla. Strömbrytarna måste hållas inom ett visst temperaturområde för att förhindra överhettning, och de drar ström från en anpassad krets som omvandlar inkommande AC (växelström) till DC (direkt nuvarande).
Varför DC istället för AC? Spänningen i växelström - den typ som driver din hårtork och kaffekanna - vänder med jämna mellanrum, vilket kan påverka omkopplarnas stabilitet. Likström, å andra sidan, levererar elektricitet med en konstant spänning.
Kyle Wiggers/Digital Trends
"Med den vanliga strömmen utanför finns det spikar - det går upp och ner, och datorerna gillar det inte," sa White. "Så vi arbetar med DC-batterier."
De är också isolerade för att skydda mot översvämning. Fyra långa korridorer buffrar växlingsrummet mot eventuellt regnvatten som kan ta sig förbi det förflutna anläggningens omgivande sluttning, och data leds in genom två separata fibermatningar i vardera änden av byggnad.
"Vi lägger all viktig utrustning inuti byggnaden, omgiven av korridorer så att om det blir en översvämning eller orkan eller någon form av naturkatastrof," sa Williams. "Det skulle behöva gå igenom mycket för att komma till vår mest kritiska bearbetning."
Detsamma gäller byggnadens reservkraft. Två dieseldrivna generatorer, var och en lika stor som ett helt rum, levererar tillräckligt med el för att driva en avdelning med 400 hushåll. Om byggnadens två anslutningar till elnätet bröts eller om t.ex. hårt väder slår ut lokal ström – kan de leverera tillräckligt med energi för att driva byggnadens strömbrytare i åtta timmar.
"Det är ungefär som de bärbara generatorerna du använder för att driva ditt hus när det är en översvämning eller avbrott, men i mycket större skala." sa Williams. "De körs samtidigt, och var och en av dem kunde hantera all växelström och likström som anläggningen behöver. Även när det är lite av en förlust börjar de driva luftkonditioneringarna, lamporna och allt som inte går av med likström."
Redo för speldag
Yonkers-byggnaden hanterar mer än bara byte. En cementparkering rymmer vad White kallade "gårdsgården"-utrustning: bärbara torn och generatorer med färgglada akronymer som COWS (Cell on Wheels), COLTS (Cells on Light Trucks) och GOATS (Generatorer på) Trailers).
"Vi brukar vara mycket engagerade bakom kulisserna. Vi gör allt."
De är mindre, modulära versioner av mobiltornen som finns längs sidan av vägen, och de används för att stärka lokal nätverkskapacitet. Inför evenemang som festivaler, mässor och fotbollsmatcher bestämmer Verizon-ingenjörer vilken (och hur mycket) utrustning som ska distribueras baserat på data som historisk närvaro, tid på dygnet och trafik.
De är inte billiga. Verizon debiterar kommuner mer än $50 000 för att sätta upp en COW, och arrangörerna av evenemanget är på egen hand när det kommer till generatorn som krävs för att driva den.
Naturkatastrofer är en annan historia. Under den senaste Rim Fire nära Yosemite National Park, Verizon frivilligt telefoner, mobila hotspots och solcellsdriven nätverksutrustning till räddningspersonal. År 2015, då två dömda rymde en New Yorks uppstatliga Clinton Correctional Facility etablerade transportören en satellitupplänk så att utredarna kunde hålla kontakten.
"Vi är vanligtvis starkt involverade bakom kulisserna," sa White. "Vi drar ut allt."
Nästa generations beredskap
White förväntar sig inte att Yonkers-bytet kommer att förändras så mycket under de kommande åren. De mest dramatiska uppgraderingarna kommer att finnas på insidan, där nätverkstekniker kommer att byta ut och konsolidera switchar när Verizon övergår till Gigabit 4G LTE och 5G — framtidens gör allt-nätverk.
Just nu rymmer ungefär hälften av byggnadens serverrum 3G-switchar och samtalsdatorer. Dess 4G-utrustning tar upp ett enda metallställ.
"Allt krymper", sa Williams. "Vi behöver inte så mycket utrymme som vi brukade."
Den gamla utrustningen är mindre strömsnål och långsammare också, vilket är en av anledningarna till att Verizon planerar att sänka sin 3G-nät under de närmaste tre till fyra åren. Det kommer att övergå kunder till 4G LTE, som kan hantera samtal, text och data samtidigt.
Redaktörens rekommendationer
- Den smutsiga historien om 5GE, eller när 5G inte alls är 5G
