Как можно расширить ёмкость сотовой сети: три направления
Сотовые сети постоянно расширяют. Не только по покрытию, но и по ёмкости. Как бы мобильные операторы не хотели построить сотовую сеть раз и навсегда, обязательно находятся места, где текущих ресурсов не хватает.
За многие годы развития сотовых сетей появился широкий инструментарий расширения ёмкости. Все их можно разделить на три направления, о которых и пойдёт речь сегодня.
Добавление диапазонов
Самый простой вариант расширения ёмкости – добавление частотного диапазона или канала. Допустим на базовой станции уже имеется LTE в 1800 МГц, но у оператора также имеется другой диапазон – 2600 МГц, который как раз добавляется на станциях с высокой нагрузкой.
В таком случае расширение покрытия будет сведено к добавлению радиомодулей, замене или добавлению антенн, а также модернизации или замене системного блока.
Почему бы сразу не строить все возможные диапазоны на всех станциях? Во-первых – это дорого. Далеко не всегда в этом имеется смысл, особенно с учётом того, что базовые станции в последнее время часто устанавливают в малонаселённых пунктах.
Во-вторых, новые диапазоны и каналы у оператора могут появляться уже после развёртывания сети. Например, в результате рефарминга: перевода частот 2G/3G в пользу 4G.
Дополнительная секторизация
Ещё один вариант расширить ёмкость без строительства новой станции – добавление секторов на уже имеющейся станции. Классическая БС в своём составе имеет 3 сектора, которые направлены в разные стороны с шагом 120 градусов.
Для увеличения ёмкости можно добавить, например, ещё 3 сектора с более узкими диаграммами направленности. Каждый из 6 секторов будет обладать полноценной ёмкостью обычного сектора, но будет обслуживать в 2 раза меньшую площадь, что снизит нагрузку на каждый из них.
К такому варианту модернизации прибегают в случае недостатка новых частотных диапазонов. Например, так делали в сетях 3G 2100 МГц диапазона.
Казалось бы, отличная идея, но есть одно “НО”. Все соты поколений 3G – 5G работают на одной частоте. Для их нормального функционирования с хорошим качеством необходим пространственный разнос. То есть каждая сота должна обслуживать свою географическую территорию с минимальным перекрытием с соседними сотами.
Когда мы устанавливаем больше трёх секторов на станции, какие бы узкие антенны в плане покрытия мы не устанавливали, так или иначе внутри сети увеличивается интерференция. Это может негативно сказываться на качестве обслуживания.
Кроме того, дополнительная секторизация – это фактически строительство новой станции на месте старой. Модернизируется большинство блоков, систем и каналов. Поэтому, куда чаще прибегают к третьему варианту расширения ёмкости – строительству новой станции.
Новая станция
Это самый затратный вариант, но в некоторых ситуациях без него не обойтись. Например, в случае плотной городской застройки, когда все соседние станции уже обладают всеми возможными каналами и диапазонами, но перегрузки всё равно есть.
Кроме того, новая базовая станция может позволить расширить покрытие в глубине застройки. Ведь здания – очень мощные препятствия для распространения сигнала. Даже за 2-3 массивными зданиями покрытие может практически отсутствовать. В этом случае оператор решает сразу 2 проблемы.
Главная сложность при строительстве новых станций – нехватка мест для размещения оборудования. Кроме того, до новой позиции нужно организовать транспортный канал для связи с центром сети, что также порой бывает не просто.
Тем не менее, по мере роста объёмов передачи данных мобильные операторы вынуждены уплотнять свои сети. Базовых станций в городах становится всё больше и этот процесс в обозримой перспективе не остановится.