В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Андрей Голубев,
эксперт по системам связи ОАО "Скандинавский дом"
Развертывание сетей сотовой связи в метрополитене, как показывает практика, - дело достаточно сложное и дорогостоящее. И если в начале это были в первую очередь имиджевые проекты, то сегодня трафик "подземных" абонентов составляет ощутимую долю.
Существует два подхода к строительству сотовых сетей в метрополитене. Первый предусматривает установку базовых станций небольшой емкости на каждой станции метро, а второй - предполагает установку базовых станций большой емкости лишь на некоторых станциях метрополитена и раздачу сигнала на оставшиеся станции по волоконно-оптическим линиям с помощью ретрансляторов.
Первый подход, напоминающий построение наземных сегментов сети, не совсем удачно вписывается в специфику метрополитена. Во-первых, на каждой станции метро требуется выделение достаточного места под базовую станцию, подведение соответствующей электрической мощности для ее электропитания, обеспечение климатических условий и т.п. Как показала практика, далеко не всегда можно обеспечить эти условия: зачастую в тесном пыльном помещении выделяется "один квадратный метр на стене". Ретранслятор /Кб Не требует много места для размещения, он может быть легко расположен на стене, не имеет вентиляторов для охлаждения (не "засасывает" пыль во внутрь) и потребляет менее 200 Вт от сети переменного тока. Были случаи, когда единственным местом расположения оборудования являлось пространство на стене над дверным проемом!
Во-вторых, при первом варианте, емкость одной базовой станции используется только в пределах одной станции метро. Как показала практика, при невысоком среднем трафике на отдельных станциях метрополитена регулярно возникают пиковые нагрузки (обычно связанные с проведением спортивных и культурных мероприятий в городе). В результате чего, когда на одной базовой станции возникают блокировки, соседние базовые станции недоиспользуются по емкости. В случае же распределения емкости одной крупной базовой станции с помощью ретрансляторов на несколько станций метрополитена обеспечивается качественное обслуживание без блокировок, даже при значительном увеличении нагрузки на одной из станций метро.
Схема построения
Схема построения примерно следующая: на одной из станций метрополитена (предпочтительны станции пересадок) устанавливается базовая станция (чаще всего в конфигурации 4+4+4) и блок оптических преобразователей - BMU (Base station Master Unit). Базовая станция одним из секторов непосредственно обслуживает ту станцию метро, на которой она установлена. В то же время сигналы этого и оставшихся секторов заводятся в оптический преобразователь, из которого по оптическим волокнам подаются на соседние станции метро, где устанавливаются ретрансляторы с оптическим интерфейсом - один ретранслятор на станцию. Ретрансляторы преобразуют оптический сигнал в радио и усиливают его до необходимой мощности. Такие "кусты" позволяют обслужить 4-8 станций метрополитена.
Радиосигнал от ретранслятора (или базовой станции) с помощью коаксиального фидера, делителей мощности и направленных ответвителей распределяется на несколько антенн. Обычно антенны устанавливаются в концах платформы, в центральном вестибюле, в эскалаторных галереях и переходах между станциями. Количество антенн, в зависимости от сложности станции, может составлять от 4 до 12.
В процессе выбора точек расположения антенн необходимо учитывать "человеческую массу" в часы пик. Так, например, если для покрытия платформы длиной 100 м достаточно одной антенны с одного края, то в часы пик, когда из поезда выходит много людей, на другом конце платформы сигнал замирает на 10-20 дБ, приводя даже к обрывам связи. Поэтому целесообразнее размещать антенны на обоих концах платформы.
Общайтесь на ходу
Первоначально покрывать перегоны между станциями не предполагалось, основываясь на том, что акустический шум, создаваемый движущимся поездом, не позволит разговаривать по телефону. Поэтому на первом этапе закрывались лишь прилегающие к станциям участки тоннелей с помощью двунаправленных антенн, устанавливаемых в концах платформы.
В дальнейшем экспериментальным путем было выяснено, что узконаправленные антенны с высоким коэффициентом усиления, установленные в тоннеле, позволяют покрыть до 800 м перегона. Таким образом, перегоны до 1,5 км были покрыты узконаправленными антеннами со стороны станций, а в более длинных перегонах стали устанавливать дополнительные ретрансляторы в тоннеле с антеннами.
Создание покрытия в тоннелях - это отдельная дорогостоящая задача, которую лучше всего решать с помощью излучающего кабеля, но, ввиду его высокой стоимости, полное покрытие излучающим кабелем произойдет, видимо, нескоро.
Экономическая сторона проблемы организации сотовой связи в метро, как уже было сказано выше, является очень актуальной для всех операторов. В перспективе очевидно, что ведущие российские операторы будут стремиться к полному покрытию метрополитена во всех российских городах. При этом у них возникают как чисто технические проблемы размещения конкурирующих распределенных антенных систем в достаточно узком пространстве, так и проблемы взаимных интерференционных помех, что не может не сказываться на качестве связи.
Но самой главной проблемой является организационная. На практике получается, что три федеральных российских оператора (в перспективе четыре), организуя собственное покрытие в метро, фактически параллельно развертывают под землей три чрезвычайно дорогие системы. Возникает естественный вопрос: можно ли упростить и удешевить этот процесс, используя общую кабельную инфраструктуру? Оказывается, можно. Во многих городах мира активно применяются технологии, позволяющие существенно сократить инвестиции за счет использования общей сетевой инфраструктуры. Думается, что конкурентные барьеры не являются столь непреодолимыми и операторы смогут пойти в вопросах строительства подземных сотовых сетей на взаимовыгодное сотрудничество, подобно тому, как это происходит, например, при совместном использовании наземных базовых станций.
Опубликовано: Журнал "Технологии и средства связи" #3, 2008
Посещений: 6454
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Решения операторского класса" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
