Как мы делали сотовое покрытие внутри большого здания со множеством металлоконструкций

У нас в Самаре построили новый торговый центр. Большой, красивый и с большим количеством металла в конструкциях. Внутри 6 здоровенных торговых этаже и 27 офисных, плюс паркинг. Мы походили с измерительным прибором по нему и получили вот такую удручающую картину покрытия:

Красный – RX менее -95 dBm, зелёный -85

Проще говоря, внутри ТЦ наше сотовое покрытие было уверенным только в галерее напротив крупного окна. При этом на улице в сантиметре от стены покрытие 100%.

Поставлена задача – обеспечить хорошее покрытие 2G и 3G по всему зданию. Из дополнительных условий – металл даже в стёклах (они тонированы), сложная конфигурация шахт. И ещё законченная отделка внутри практически исключает прокладку чего-то более-менее серьёзного. Ниже – как мы решали эту задачу и что получили в итоге.

В зданиях поменьше в таких ситуациях обычно либо ставится репитер, либо единичная микросота. В обоих ситуациях нужны точные расчёты, но архитектура достаточно проста. В данном случае репитер просто не покрыл бы здание, а несколько сот нужно объединять в общую систему со своими особенностями. Но начну с самого начала – есть ещё способы решить задачу.

Пассивные системы

Во-первых, можно взять коаксиальный кабель с направленными ответвителями и делителями мощности, протащить по всем помещениям и понатыкать излучателей. Примерно так сделано в метро в тоннелях – щелевые излучатели на кабеле (детали есть вот здесь).

Плюсы – быстро, дешево, не нужно специфическое оборудование, практически нет ограничений по частотным диапазонам. Минусы – сложное проектирование, высокие потери в кабеле, плюс нужен очень толстый кабель, который просто нереально проложить по уже готовой отделке. Да и ещё если вдруг захочется что-то расширить – придётся считать всё заново. В общем, метод отклонили.

Активные системы

Вариант №2 – распределительное устройство, оптические преобразователи и активные блоки плюс антенны по зданию.

Просто проектировать, легко настраивать и расширять, оптика не накладывает ограничения на расстояния внутри здания, плюс сам кабель тонкий, класть легко. Благодаря тому, что все элементы активные, очень легко локализовывать поломки и обслуживать. Но при этом активное оборудование дорогое, нужно много кабельных трасс (а это долгие и сложные согласования). По здравом размышлении, решили рассмотреть вариант со смешанными системами.

Смешанные системы

Идея простая: двухранговая сеть, где первый уровень – это активные системы, а от них уже по архитектуре «колесо и спицы» расходятся пассивные коаксиальные кабели с излучателями. Вопрос прокладки поверх отделки решался, себестоимость снижалась. Но резко рос риск ошибок проектирования – а, значит, возможности не попасть в нужные санитарные зоны. По здравому размышлению мы решили так не делать.

Mobile Acccess (с радиовыносами малой мощности)

На стадионе Локомотив, Донбасс-Арена и на стадионе в Хьюстоне используется очень интересное решение с оптоволокном и витой парой. Подходит идеально. Вот архитектура:

Конфигурация очень гибкая, масштабирование предельно простое, расстояние – до 20 километров до источника сигнала. Можно конфигурировать сеть под каждый сервис, например, вот так:

После технического анализа решили делать этим способом. Рассчитали. Сначала включили одну точку, измерили покрытие (использовали стандартный Nemo_Outdoor_6.3.1.11, если кому интересно), сделали нужные расчеты с учётом затухания сигнала в разных конструкциях здания. Получилось всего 2-3 точки на этаж по оптимальному покрытию. Между этажами они не пробивают, поэтому расчёт был довольно простой – просто по слоям в плоскости.

Сделали выносную станцию в своей серверной, от станции по коаксиалу развели юниты, небольшого размера (примерно А4). Затем ещё раз проверили покрытие. Потом – соответствие санитарным нормам (юниты излучают максимум на 100 милливат, на практике – меньше), то есть безопасное расстояние строго по центру диаграммы направленности – 1 метр.

Сами блоки, которые можно увидеть в ТЦ, вот такие:

Mobile Access MA-1000/2000/HX отдающих, соответственно, GSM 14, 12 и 29 dBm.

Наши коллеги на объекте решили задачу иначе. Одна техническая команда поставила базовую станцию снаружи с направленным сектором на ТЦ. Мы походили со своим измерительным комплексом – получился пунктир из красных и желтых участков. Вторая техкоманда поставила-таки пассивную систему. Покрытие «зелёное» с большими участками желтого, интернет медленнее, внедряли долго, почти полтора месяца.

Итог

У нас было вот так:

Стало:

То есть покрытие стало хорошим практически на всей территории торгового центра. Плюс появился быстрый интернет. Для 3G приходит канал в 21 мегабит/секунду. Фактическая скорость передачи для абонента в обычных условиях – 563 кб/с (-65,5 dBm).

Всё внедрение заняло 2 недели.

Это второй в России такой проект, поэтому было безумно интересно сравнить с тем, что делали другие технические команды. Опыт точно классный.