Как можно улучшить покрытие сотовой связи в помещении?
Улучшение покрытия внутри помещений – одна из важнейших и одновременно сложных задач в сотовой связи. С учётом того, что здания строят из разнородных материалов, а проекты и конструкции строений не похожи один на другой, универсального решения нет.
Тем не менее, за несколько десятилетий создан широкий набор всевозможных устройств, систем и оборудования для улучшения связи внутри помещений. Есть даже отдельный термин, обозначающий данное направление – “indoor“, а саму задачу называют улучшение indoor-покрытия.
Сегодня мы рассмотрим основные варианты: как можно улучшить связь внутри здания. Двигаться будем от самых сложных к простым. Попутно я буду приводить примеры.
Система внутреннего покрытия с базовой станцией
Пожалуй, самый фундаментальный вариант – это пассивная система радиопокрытия. В её основе лежит работающая базовая станция, которая может быть установлена на крыше здания или даже построеная специально для улучшения связи внутри помещений.
Но если у классической сотовой вышки радиосигнал излучается через наружные антенны в окружающее пространство, то для улучшения связи внутри мобильный оператор создаёт кабельную сеть с установленными на концах небольшими антеннами для indoor-покрытия.
Такая система может выглядеть как настоящая паутина со множеством разветвлений на разных этажах и отдельных комнатах. Сигнал от базовой станции напрямую направляется в эту кабельную сеть, а компактные антенны, расставленные по помещениям излучают небольшую порцию этого сигнала.
С одной стороны это надёжное или даже, можно сказать, капитальное решение задачи. Но оно доступно далеко не во всех случаях.
Во-первых, владелец помещения должен предоставить место для установки оборудования базовой станции, в том числе на крыше здания. Во-вторых, прокладка радиокабелей и монтаж антенн часто возможны только на этапе строительства или капитального ремонта.
В конце концов, стоимость такого проекта достаточно велика и по карману далеко не всем. Сам оператор может отказаться от проекта лишь из-за низкой прогнозируемой окупаемости.
Такие проекты, как правило, реализуются в крупных торговых, офисных центрах или небоскрёбах.
Активная indoor-система (ADAS)
Ещё один вариант улучшения покрытия внутри помещения – это активная система. В предыдущем случае антенно-кабельная система не включает в свой состав каких-либо преобразующих блоков. Пассивная система просто доставляет сигнал между внутренними антеннами и базовой станцией.
Но в некоторых случаях длинна кабельной линии столь большая, что сигнал существенно затухает. Это сильно снижает весь эффект от работы indoor-системы. Кроме того, сигнал на входе вынужден делиться между всеми антеннами, что при большом их количестве также минимизирует эффективность.
На выручку приходят активные системы. Их ещё называют ADAS – Active Distributed Antenna System, то есть активная система доставки сигнала.
Суть её заключается в том, что сигнал внутри системы передаётся не по радиокабелю, а по Ethernet в изменённом виде. Для этого в ADAS систему добавляются дополнительные блоки, которые как раз и преобразуют радиосигнал в промежуточный вид.
Блоки активной системы умеют не только преобразовывать сигнал, но и усиливают его, что делает возможным существенное масштабирование системы. За счёт этого максимальное расстояние и количество антенн внутри здания может быть увеличено кратно.
Примером ADAS системы служит CEL-FI QUATRA, которая может улучшить покрытие 3G/4G на площади до 5000 м2. В её состав входит основной блок: QUATRA Network Unit (Юнит Сети) и один или несколько QUATRA Coverage Unit (Юнит Покрытия).
Юнит Сети может получать сигнал в режиме Off-Air с донорной антенны, либо напрямую от оборудования оператора, установленного в здании.
За счёт того, что расстояние между NU и CU может достигать 100 метров, с помощью CEL-FI QUATRA можно улучшить покрытие в крупном здании, офисном центре, предприятии или даже заводе. Причём 100 метров – это в базовом варианте. При использовании экстендеров эта цифра может быть увеличена до 200 м, а оптического кабеля – 2 км.
Репитер
Альтернативным вариантом улучшения indoor-покрытия может служить установка репитера. Репитер (от английского “repeat” – “повторять“) усиливает сигнал от удалённой базовой и излучает его через одну или несколько внутренних (indoor) антенн.
Такое решение обычно применяют для относительно небольших зданий с несколькими этажами, комнатами и подходит даже для частных домов.
Идея, как и в предыдущих случаях заключается в том, что внутри одного или нескольких помещений устанавливаются небольшие антенны. Все они связаны с помощью кабеля с репитером, который уже усиливает сигнал в обоих направлениях к базовой станции.
Главное преимущество репитеров в том, что систему можно масштабировать от небольшого частного дома до офиса или даже небольшого предприятия. То есть к репитеру можно подключить как одну внутреннюю антенну, так и несколько десятков. Главное – правильно подобрать модель.
К примеру, репитер модели CEL-FI G41 позволяет улучшать покрытие на площади от 100 до 1500 м2. Основное отличие между проектами будет именно в количестве внутренних антенн. А улучшить покрытие CEL-FI G41 может как в отдельном помещении, так и многоэтажном здании.
Коробочные решения
Но не во всех случаях есть возможность установить отдельную систему для улучшения связи. Например, этому могут помешать ограниченность бюджета, сложный дизайн помещения, конструкционные особенности, сроки реализации проекта.
Существуют коробочные решения для улучшения покрытия на небольшой территории, которые не требуют сложного монтажа.
Одним из примеров могут служить Small-cell или, как их ещё называют, фемто-соты. По сути, это небольшие базовые станции сотовой связи, предоставляющие основные сервисы для абонентов конкретного оператора.
Главное их преимущество – это возможность автоконфигурации. Фемто-соту достаточно подключить к сети интернет, а далее вся настройка выполнится в автоматическом режиме.
Но с учётом того, что для их работы нужен стабильный и достаточно широкополосный интернет смысл установки фемто-соты сводится лишь к предоставлению голосовой связи. А если у мобильного оператора работает услуга VoWiFI, то есть звонки через WiFI-сеть, смысл в фемто-сотах отпадает вовсе.
Другим примером компактного решения для улучшения связи внутри помещения служит CEL-FI PRO. Он состоит из двух блоков: сетевого и покрытия.
Но связаны они между собой не с помощью проводов, как в предыдущих вариантах, а беспроводным способом. Необходимость прокладки радиочастотного кабеля отпадает.
Весь монтаж заключается в правильной установке Юнита Сети и Юнита Покрытия, о чём будет подсказывать индикация на дисплее. Процесс установки максимально автоматизирован и интуитивно понятен. Благодаря этому, настроить CEL-FI PRO может любой пользователь самостоятельно.
Заключение
Вопрос улучшения сотовой связи внутри помещений всегда был, есть и будет. Главное, что меняется – это создание новых продуктов и устройств, которые существенно упрощают решение этой проблемы.
При выборе конкретного варианта самое важное – заранее определиться со спектром решаемых задач, а также выбрать качественное и надёжное оборудование. Экономия на этом этапе приведёт к необходимости модернизации и новых вложений.
В будущих статьях мы рассмотрим конкретные проблемы и варианты их решения, подробнее поговорим о разных вариантах улучшения покрытия. Готовьте свои вопросы и не пропускайте новые публикации.