Первые ископаемые останки базовых станций семейства мобильных телесистем московского региона датируются 1994 годом. Это были настоящие динозавры – огромные и с маленьким объемом головного мозга функционала. Внешне они походили на большой холодильник, работали только в одном стандарте и в одном частотном диапазоне. Первая базовая станция МТС в Москве работала в стандарте GSM и только в диапазоне частот 900 МГц.

Из чего же состояли «динозавры» сотовой связи и как они эволюционировали до сегодняшнего дня расскажет эксперт отдела архитектуры сети радиодоступа компании МТС Константин Лучков. Его ник Передаем ему слово.

Привет! Давайте сразу заглянем в этот «холодильник».

На верхней полке вмонтированы блоки питания, платы управления и транспортная карта. Чуть ниже, в «морозильном отделении», штабелями лежат приемопередатчики и дуплексеры.
А вот и типичная малогабаритная (но очень уютная) «кухня» тех времен, в которой жил наш «динозавр».

«Кухня» была плотно заставлена телекоммуникационным оборудованием. Это и система питания, система кондиционирования, стойка с транспортным оборудованием (например, радиорелейное оборудование). Каждая из этих систем, соизмеримая по размерам с БС, представляла собой отдельный шкаф. Кстати, на каждой «кухне» были стол и стул (слева на фото).

Но вернемся к нашему «динозавру». От верхней крышки базовой станции тянулись толстые фидера (в два пальца толщиной), которые выходили из контейнера к антеннам. Типичная длина фидерной трассы была порядка 70 метров, к каждой антенне подводились два фидера (использовался разнесенный прием). Антенн на типичной однодиапазонной станции было три. То есть на первых станциях прокладывали шесть фидерных трасс, а позже (при появлении нового диапазона GSM1800) еще шесть.

Одним из основных недостатков применения фидерных трасс были потери мощности сигнала, которые прямо пропорциональны длине фидерной трассы и используемому диапазону частот. Эти недостатки подтолкнули эволюцию оборудования базовых станций на новый виток развития.

Через десять лет после появления первой базовой станции сотовой связи в московском регионе, в 2004 году, произошли критические изменения в телекоммуникационной среде обитания. Появился новый интерфейс взаимодействия контроллера с радиомодулями БС - CPRI (Common Public Radio Interface).

Глава 2. Настоящее

Распределенные БС оказались гораздо более приспособленными к жизни. Они стали меньше, и их стало легче размещать. Сократилось потребление электроэнергии, так как пропали потери мощности в фидере. Появился новый функционал.

До определенного времени для работы каждого стандарта требовалось свое оборудование – отдельные приемопередатчики (RRU), отдельные системные модули (SM), отдельные антенны. По прошествии еще почти десяти лет, в 2013 году, Минкомсвязь России разрешила технологическую нейтральность, что позволяло реализовывать стандарт LTE на частотах GSM900/1800. Также следует отметить, что еще раньше, в 2011 году, была разрешена техническая нейтральность GSM/UMTS900. К оборудованию базовой станции были предъявлены новые требования, которым нужно было соответствовать – размеры станций уменьшались, а мозг функционал рос.

Приемопередатчики научились поддерживать работу в трех стандартах: GSM/UMTS/LTE. Сейчас типичным случаем является одновременная работа приемопередатчика в двух стандартах, например, в GSM/LTE1800. Такой режим работы называется RF-sharing.

Затем появилась необходимость одновременной работы в разных стандартах системных модулей. Данный функционал называется single RAN (единое оборудование радиоподсистемы для нескольких стандартов) и он уже реализован на сети МТС.

Появление новых стандартов (таких как LTE), а также более сложного функционала привело к повышению требований к точности синхронизации. Потребовалась точность фазовой (она же временная) синхронизации, что незамедлительно сказалось на составе базовой станции. В ее состав добавился модуль спутниковой синхронизации GPS/Glonass.

Появился новый подвид компактных базовых станций – small cell. Он представляет собой компактную базовую станцию размером не больше коробки из-под кроссовок, объединяющей в едином корпусе системный модуль, приемопередатчик, модуль GPS/Glonass и, как правило, антенну.

Компактность small cell позволила МТС устанавливать станции практически в любом месте: в вагонах метро, кафе и офисных зданиях. Кстати, при желании, компактную базовую станцию может купить каждый абонент МТС. К ядру сети станция подключится автоматически при подсоединении к интернету.

Глава 3. Будущее

По внешнему виду AAS не отличим от обычной антенны сотовой связи, но посмотрите, сколько элементов базовой станции находится у нее внутри.

Базовая станция, реализованная на решении AAS, теперь представляет из себя системный модуль (SM), подключенный к «антенне» (к AAS). Возможен и гибридный вариант, когда активная антенная система включает несколько активных диапазонов (несколько приемопередатчиков активных диапазонов) и одновременно с этим поддерживает подключение нескольких пассивных диапазонов. При этом для пассивных диапазонов используются отдельные RRU, не входящие в состав активной антенной системы.

Но на этом эволюция оборудования базовых станций, наверняка, не остановится. Одним из возможных сценариев в будущем может стать переход к облачной (cloud) архитектуре оборудования базовой станции. Возможно, в один прекрасный момент мы сможем полностью отказаться от использования системного модуля. На базовой станции останется только один блок - активная антенная система с интегрированным функционалом системного модуля, которая будет подключаться по оптической транспортной линии в ядро сети.

В заключении хочу с гордостью отметить, что компания МТС занимает передовые позиции в тестировании 5G и уже сейчас активно использует на сети:

Оборудование БС 5G-ready;
оборудование БС cloud-ready;
оборудование AAS (сеть нескольких городов России полностью реализована на AAS).

Анализ качества связи и полноты зоны покрытия показывает, что явным лидером из всех операторов сотовой связи является МТС. У него максимальное количество базовых станций и самый широкий охват. Зона покрытия МТС позволяет рассчитывать на наличие связи даже в самых далеких уголках России. В этом обзоре мы расскажем вам об охвате оператора в Москве и Московской области, а также о качестве связи в российских регионах.

Карта покрытия МТС в Москве

Оператор сотовой связи МТС раскинул на территории России сети сразу нескольких поколений – второго, третьего и четвертого. Это позволяет рассчитывать не только на качественную голосовую связь, но и на высокоскоростной доступ в интернет.

Если взглянуть на зону покрытия МТС в Москве и Московской области, мы можем отметить, что центральная часть столицы охвачена чуть больше чем полностью – здесь работают сети в стандартах 2G, 3G и 4G. Зона покрытия 2G является самой широкой, так как эти сети появились самыми первыми. Здесь могут работать как самые старые, так и новые мобильные телефоны – в приоритетном порядке, установленными в пользовательских настройках, они стараются подключиться к сетям самого последнего поколения. Например, имея в своем распоряжении трубку с поддержкой LTE, вы сможете наслаждаться высокоскоростным интернетом практически в любой точке столицы.

Зона покрытия 3G от МТС несколько уже, чем зона охвата предыдущего поколения. Базовые станции устанавливаются лишь на территориях населенных пунктов. Стоит отъехать немного вглубь, как связь прерывается. Но в целом охват остается достаточно широким, что не может не радовать любителей скоростного доступа в интернет. Зона покрытия 4G МТС в Москве и Московской области несколько схожа по своему охвату с зоной 3G.

Центр столицы и пространство за МКАДом охвачены практически полностью . По удалению от Москвы «пятачки» с приемом сигнала в стандарте LTE начинают становиться более редкими. Связано это с нешироким охватом отдельных БС, а развивать сеть там, где нет скопления абонентов – экономически невыгодно.

Обратите внимание, что опубликованная на сайте МТС зона покрытия сформирована компьютером. Она не учитывает рельефов местности и прочие условия распространения радиосигнала. Из-за этого реальная зона покрытия МТС может сильно отличаться в ту или иную сторону.

Зона покрытия МТС в России

Вот особенности российского охвата:

• Широкая зона 2G – охватывает не только населенные пункты, но и междугородные участки;
• Неплохое покрытие в стандарте 3G – ловится на многих участках, в том числе и загородных;
• Малая территория вещания в стандарте 4G – максимальная она покрытия LTE от МТС видна только в Краснодарском крае и в некоторых центральных районах России.

Таким образом, путешествуя по своей стране, мы можем всегда рассчитывать на неплохое качество связи . Оно подтверждается и Роскомнадзором, который провел собственное расследование и выяснил, у кого из отечественных операторов самый большой охват. Об этом твердит и сама компания МТС, хвастающаяся максимальным количеством базовых станций с высокоскоростным интернетом в формате LTE.

На карте зоны покрытия МТС нас ждет еще одна интересная возможность – мы можем посмотреть на будущие планы развития сети. Именно здесь публикуются данные о расширении охвата – для этого нужно поставить на карте соответствующую галочку. Обратите внимание, что компания МТС предлагает и довольно необычные решения для создания локальных базовых станций радиусом до 20 метров – это компактные абонентские терминалы «Уверенный прием», работающие через интернет-каналы со скоростью не менее 1 Мбит/сек.

Сегодня портативные абонентские терминалы (фемтосоты) с небольшим радиусом действия используются для улучшения качества связи в аэропортах, крупных торговых центрах, бизнес-центрах и прочих крупных железобетонных зданиях.

Карты покрытия Москвы и Московской области МТС, Мегафон, Yota, Теле2, Ростелеком, SkyLink LTE нужны для того чтобы помочь выбрать лучшего оператора мобильного интернета и сотовой связи в месте нашего пребывания.

Очень часто нам с вами приходится искать зону мобильного интернета для более лучшего доступа с беспроводной сети.
С этой целью была создана уникальная карта 4G Покрытия сети России.Не постоянность сигнала беспроводной связи часто оставляет желать лучшего и многим абонентам сотовой связи доставляет массу неприятностей постоянное пропадание сигнала.

Как пользоваться картой Москвы МТС, Мегафон, Yota, Теле2, Ростелеком, SkyLink

• Yota:
  • Сигнал Йота 2G
  • Сигнал Йота 3G
  • Сигнал Йота 4G
• Мегафон:
  • Сигнал Мегафон 3G
  • Сигнал Мегафон 4G
  • Сигнал Мегафон 4G+
• МТС:
  • Сигнал МТС 2G
  • Сигнал МТС 3G
  • Сигнал МТС 4G
• Теле2:
  • Сигнал Теле2 2G
  • Сигнал Теле2 3G
  • Сигнал Теле2 4G
• Крым:
  • Сигнал Крым 2G
  • Сигнал Крым 3G
  • Сигнал Крым 4G
• Ростелеком:
  • Сигнал РТК 2G
  • Сигнал РТК 3G
  • Сигнал РТК 4G
• SkyLink:
  • Сигнал Sky

Вид

Для начала,обратите внимание что при первом посещении страницы Покрытия интернета,зона мобильной сети МТС включена по умолчанию и Вы увидите Карту МТС Покрытие 3G-4G Мосвы и вашего города,области (местоположения) автоматически определенного средствами геолокации.

Кнопки

В верхней части Карты имеются кнопки других операторов мобильного интернета,при нажатии на которые происходит загрузка слоя зоны расположения сети связи.

В процессе поиска и определения самой лучшей зоны покрытия Вы можете накладывать слои разных операторов друг на друга и с легкостью определить какой оператор Вам подходит.

Цвет Покрытия карты Москвы МТС, Мегафон, Yota, Теле2, Ростелеком, SkyLink

Внизу Карты покрытия имеются картинки-подсказки с цветовым фоном каждого оператора.При одновременном включении Покрытия сразу нескольких слоев Карт связи будьте внимательны и включая-отключая кнопки операторов точно определите самого удобного для Вас оператора-МТС, Мегафон, Yota, Tele2.

Зона карты покрытия МТС города Москва

Обновление покрытия сети МТС происходит регулярно и наши посетители могут видеть самую новую карту этого мобильного оператора связи.Цветовая схема распределена в следующем порядке:

Красный LTE , розовый 3G, бледно розовый 2G.При просмотре карты Вы видите список доступных покрытий операторов мобильной связи и интернета.

На кнопках где возможен отдельный выбор сетей 2G, 3G, LTE можно заметить характерный знак рядом с названием оператора. Нажав на кнопку Вам откроется вкладка с доступными стандартами интернета на выбор.

На фотографии отмечены все доступные стандарты связи.Повторным нажатие можно отменить выбранную сеть заставив, таким образом, загрузиться только нужную для Вас.

Точность Зоны Покрытия города Москвы МТС, Мегафон, Yota, Теле2, Ростелеком, SkyLink

Точность покрытия сети Tele2 исправлена,для сравнения рекомендуем пройти на официальный сайт компании
P.S. – 21.12.2016 – добавлены карты покрытия Ростелеком (2G,3G,4G) и SkyLink (LTE-450 мГц. Московский,Краснодарский и прилегающий регионы.Покрытие растёт-точнее всегда можете определить на нашей карте))

Обнаружение вышек связи - это не криминальная деятельность, а довольно распространенная задача в отдаленных регионах и деревнях, где качество покрытия оставляет желать лучшего. Как понять, почему у этого столба берет лучше, чем от той калитки? Сориентироваться тебе могут помочь следующие инструменты и сайты.

Из англоязычных сервисов, пожалуй, лучше всего opensignal.com, где можно выбрать оператора и необходимое местоположение. Карта не отображает вышки, но показывает области покрытия. Из русских могу порекомендовать netmonitor.ru - в его базе содержится немало информации о вышках операторов.

Интересны и некоторые приложения для Android. К примеру, OpenSignal отображает карту сотовых вышек и точек Wi-Fi (еще на карте помечены места с плохой связью), имеет встроенный компас и средство проверки скорости.

Еще интересна утилита Netmonitor. Она умеет мониторить сети GSM и CDMA, показывает информацию об уровне сигнала, содержит базу данных сотовых вышек, поддерживает устройства с несколькими SIM-картами, а также умеет вести лог в формате CLF или KLM.

Обрати внимание, у Netmonitor есть ограничения при работе на устройствах некоторых производителей. На смартфонах Motorola, LG, Samsung, Acer и Huawei список соседей может быть пуст, а на устройствах Samsung к тому же может не отображаться уровень сигнала.

Также порекомендую приложение GSM Signal Monitoring, которое позволяет работать с сетями GSM, UMTS и LTE. Оно на графике отображает изменение уровня сигнала и показывает соседние соты (только в сетях GSM). Есть монитор скорости передачи данных и возможность отслеживать статус соединения, стандарт подключения, идентификаторы соты и текущей зоны (LAC/RNC/TAC) и уровень мощности принимаемого сигнала (RSSI, а также RSRP для LTE).

Зная данные базовой станции, можно пробить ее через сайт xinit.ru и получить информацию о ее местонахождении. В крупных городах не помешает попробовать найти народные карты с расположением вышек, но стоит понимать, что вышки принадлежат разным операторам. Плюс базовые станции ставят не только на столбы, но и на крыши домов.

Термины «базовая станция» и «вышка сотовой связи» давно и прочно вошли в наш лексикон. И если средний пользователь вспоминает об этих вещах не так часто, то уж «сотовый телефон» по привычности явно входит в десятку лидеров. Сотовой связью ежедневно пользуются сотни миллионов людей, но очень мало кто из них задумывается о том, как обеспечивается эта самая связь. И из этого меньшинства очень немногие действительно представляют всю сложность и тонкость этого инструмента связи.

С точки зрения большинства людей, установка базовой станции сотовой связи является весьма несложным делом. Достаточно повесить несколько антенн, подключить их к сети - и готово. Но такое представление в корне неверно. И поэтому мы решили рассказать о том, сколько тонкостей и нюансов возникает при монтаже базовой станции в условиях мегаполиса.

Чтобы наглядно проиллюстрировать свой рассказ, мы подробно задокументировали процесс установки вышки сотовой связи на крыше здания в Москве, по адресу ул. Краснодонская, д.19, корп.2. Это двухэтажное отдельно стоящее административное здание. Мы выбрали именно этот пример потому, что на этой базовой станции не просто смонтирована маленький кронштейн для подвески антенн, а установлена 5-секционная вышка высотой 15 м. Но начнём по порядку.

Подготовка и проектирование

Работа по установке базовой станции начинается с поиска подходящего объекта. Когда он найден, с его владельцем заключается договор аренды. Определяется необходимое расположение антенн будущей станции, масса полезной нагрузки, и исходя из этого проектируются металлоконструкции. При этом учитывается несущая способность элементов конструкции самого здания.

На каждую установленную базовую станцию оформляется комплект документации (толщиной почти 5 см). Помимо прочего, здесь указано множество параметров будущей конструкции: её расположение на объекте, габаритные размеры, общий вес, расположение точек опоры, потребляемые напряжение и мощность, и так далее.

В этой папке собрана исчерпывающая информация:

• проектная документация;
• копии ведомостей, лицензий, сертификатов и заключений соответствия на все элементы, вплоть до гаек и краски;
• рабочая документация на оборудование, металлические конструкции, архитектурно-строительное решение, молниезащиту;
• санитарно-эпидемиологическое заключение о безопасности станции для жителей окружающих домов.

Вернёмся к нашей вышке. После согласования и утверждения проекта, на заводе были изготовлены отдельно платформа и пять сегментов вышки. Поскольку в данном случае речь шла о довольно тяжёлой конструкции, то её необходимо было установить на несущие стены здания. Для этого в кровле были прорезаны отверстия и проведена установка опорных балок. Они играют роль свайного фундамента для платформы, на которую в дальнейшем было смонтировано оборудование станции и вышка с антеннами. Общий вес платформы составил 3857 кг.

Профиль, размеры и количество балок, из которых собирается платформа, толщина стенок, протяжённость сварных швов, используемые метизы - все эти параметры рассчитываются исходя из массы полезной нагрузки, несущей способности стен здания, а также возможных ветровых нагрузок в данном регионе. Конечно, это далеко не единственные критерии, в первую очередь вышка должна обеспечить возможность установки приёмо-передающих антенн на необходимой высоте в зоне видимости соседних базовых станций. Кроме того, конструкция должна быть достаточно жёсткой, чтобы не сбивался луч релейной связи.

Монтаж металлоконструкций

Здание небольшое, отдельного выхода на крышу у него нет, поэтому бригаде монтажников приходится залезать по пожарной лестнице. Её нижняя часть отрезана, чтобы на крышу не лазили жители окружающих домов. К сожалению, это их не слишком останавливает, поэтому с крыш часто что-нибудь пропадает - запчасти, кабели, фидеры и т.д.

Несмотря на то, что каждая станция оснащается сигнализацией, служба безопасности не всегда успевает приехать вовремя.

На крыше уже установлена базовая станция другого сотового оператора, но её размеры не идут ни в какое сравнение с нашей.

После монтажа платформы, подготавливаются площадки для установки первой секции вышки:

После установки секции, начинается «закручивание гаек»:

Установка вышки на шпильки делается для того, чтобы можно было компенсировать отклонения от вертикали в ходе монтажа и дальнейшей эксплуатации.

Вертикальность конструкции постоянно контролируется с двух точек с помощью теодолитов. Причём измерения проводятся отдельно для каждой секции вышки, и потом журнал измерений будет включён в комплект документов. Впоследствии проводится периодические измерения положения вышки, поскольку под собственным весом и весом оборудования может происходить небольшое спиралеобразное скручивание конструкции (до 50 мм на 72 м высоты).

Аппаратный шкаф, подготовленный к установке на платформу:

Итак, первая секция установлена и выровнена. Монтажники готовятся к приёму второй секции:

Безопасности и комфортности работ уделяется очень большое внимание не только при монтаже, но и при дальнейшем обслуживании. Размер рабочих площадок подобран таким образом, чтобы у инженеров было достаточно места для работы. Установлены ограждения лестниц, проёмы в площадках на вышке закрываются люками, чтобы предотвратить случайное падение. Платформа поднята над плоскостью крыши, чтобы в зимнее время аппаратуру не заметало снегом и не блокировало льдом.

Монтаж остальных секций вышки:

Очередь аппаратного шкафа:

Вышка смонтирована, произведены последние измерения с помощью теодолитов. Отклонения минимальны и строго в пределах допусков. Масса вышки составила 2827 кг, а общая масса всех металлоконструкций - 6684 кг.

Цвета секций стандартные: нижняя и верхняя всегда красные, промежуточные чередуются с белым. На вершине вы можете видеть 4 штыря, являющихся продолжением рёбер вышки - это элементы молниезащиты.

Аппаратура

Следующим этапом стал монтаж всей необходимой аппаратуры и прокладка кабелей. Полный список установленного оборудования:

В результате станция приобрела довольно величественный вид, особенно в сравнении с самим зданием:

На станцию подаётся питание напряжением 380 В (3 фазы), которое потом преобразовывается в 48 В. Мощность взята с запасом - до 10 кВт. Питание подводится в отдельный шкафчик.

Откроем дверцу аппаратного шкафа. В неё встроен кондиционер (сверху) и обогреватель (снизу).

В шкафу в течение всего года поддерживается температура 18…20 градусов Цельсия. Это необходимо для бесперебойной работы оборудования и длительной службы аккумуляторов (они расположены внизу).

Аккумуляторы предназначены для обеспечения работы станции в течение примерно суток в случае отключения внешнего питания.

Сверху находится коммутационный блок и преобразователь напряжения.

Передача информации между системными модулями и приёмо-передатчиками (о них ниже) осуществляется через оптоволоконные кабели. Вот так выглядит разъём в коммутационном блоке. Его ни в коем случае нельзя трогать руками, волокно очень чувствительно к повреждениям и загрязнению.

Все базовые станции сотовой связи подключены к единой информационно оптоволоконной сети, протянутой по всей Москве. Белая бухта под аппаратным шкафом - это как раз кабель, через который подключена данная станция.

Справа от шкафа расположены системные модули GSM, CDMA и LTE:

Эти модули являются сердцем базовой станции, они принимают сигнал с антенн и осуществляют его преобразование и сжатие с дальнейшей пересылкой. Им не страшны осадки, все разъёмы герметизированы, а рабочий диапазон температур от +60 до -50.

Под системными модулями расположены грозоразрядники, которые предотвращают выгорание аппаратуры в случае удара молнии:

Справа над модулями расположены бухты оптоволоконного кабеля, с помощью которого они соединяются с приёмо-передатчиками на вышке.

Перейдём к вышке. На ней установлены приёмо-передатчики отдельно для каждого диапазона (GSM, CDMA и LTE). Они усиливают сигнал от крайне малых значений до 115-120 дБ. Из аппаратного шкафа к ним подводится питание:

Продолговатые вертикальные «ящики» - это и есть антенны. Сзади они экранированы, чтобы защитить обслуживающий персонал от электромагнитного излучения. Поднимемся на площадку.

По краям к приёмо-передатчику подключены оптоволоконные кабели, в центре - электропитание:

Заземление выведено на вышку:

Кабельные разъёмы и их заглушки на антенне:

Мы уже упоминали о том, что проектирование и постройка базовой станции сотовой связи является совсем не таким простым делом, как кажется непосвящённым. Здесь множество нюансов, которые связаны и с конкретным местоположением станции. Например, передача радиосигнала над большой водной поверхностью ухудшается, хотя должно быть наоборот, ведь никаких препятствий нет. Но дело в том, что над поверхностью земли распространяется электромагнитное поле, а большой объём воды работает своеобразным конденсатором, над которым усиливаются помехи радиосигналу. И таких тонкостей множество, поэтому от профессионализма проектировщиков и монтажников напрямую зависит эффективность работы базовой станции.