Почему в здании плохая связь
Сотовая сеть строится для улицы: базовые станции стоят на крышах и мачтах и светят вдоль улиц. Внутри здания сигнал теряет десятки децибел на стенах, перекрытиях и стекле. Современные энергосберегающие стеклопакеты с металлизированным напылением ослабляют сигнал сильнее кирпичной стены. В подземный паркинг сигнал не доходит вовсе, а в большом торговом центре связь есть, но не справляется с тысячами посетителей одновременно.
Решение для всех трёх случаев — система внутреннего покрытия, обычно пассивная или гибридная DAS: операторы подключают свои базовые станции в одной точке, а сигнал по кабелю и делителям расходится к антеннам по зданию. Но задачи у бизнес-центра, торгового центра и паркинга разные.
Бизнес-центр над торговым центром и двумя уровнями паркинга: одна система, три типа зон.
Бизнес-центр
В высотном бизнес-центре беда верхних этажей не в слабом, а в «грязном» сигнале. Через окна приходят сигналы десятков базовых станций города, ни одна не доминирует, телефон постоянно переключается, скорость низкая даже при полной шкале. На нижних этажах, наоборот, сигнал слабый из-за соседних зданий. Внутренняя система должна дать свой доминирующий сигнал — на 6–10 дБ сильнее уличного — на каждом этаже.
- Потолочные круговые антенны в коридорах и открытых офисах, шаг 15–25 м в зависимости от перегородок.
- Направленные панели у окон верхних этажей, развёрнутые внутрь, чтобы перекрыть «чужой» сигнал.
- Отдельные антенны в лифтовых холлах; для лифтов — направленные антенны в шахте.
- Переговорные и офисы за капитальными стенами — отдельной антенной.
- Руководство и серверные на верхних этажах — с запасом уровня: там сигнал с улицы сильнее всего.
Торговый центр
В торговом центре главная проблема — ёмкость. Тысячи посетителей в выходной день одновременно звонят, смотрят видео и расплачиваются картой по мобильной сети. Один сектор базовой станции на весь центр не справится, поэтому систему делят на несколько секторов — по этажам или зонам — и операторы подключают к каждому сектору свою ёмкость. Большие открытые пространства — атриум, фудкорт, гипермаркет — покрывают направленными антеннами с балконов и потолочными с шагом побольше, чем в офисах.
Зоны касс и терминалов. Платёжные терминалы и системы учёта работают через мобильную сеть — в зоне касс и у входа сигнал должен быть надёжным даже в час пик.
Подземный паркинг
В паркинге сигнала нет, но и помех нет — любая антенна становится доминирующей. Задача — покрыть длинные проезды с колоннами и машинами, въезд, пандусы и лестницы, лифтовые холлы. Лучше всего работают направленные панели, смотрящие вдоль проездов: они проходят между колоннами на десятки метров. Потолочные антенны ставят в холлах и у выходов. Обязательно покрывают въезд: машина должна не терять связь, спускаясь с улицы.
Паркинг — место, где особенно нужна связь для экстренных вызовов и служебной радиосвязи охраны и пожарных. Поэтому в паркинге часто строят систему с запасом и включают в неё диапазоны служебной радиосвязи. Для въезда и пандуса удобна направленная антенна, установленная внизу и смотрящая вверх по пандусу.
Лифты, лестницы и технические этажи
Лифт — металлическая коробка в бетонной шахте, и связь в нём пропадает первой. Её возвращают направленной антенной, установленной в шахте и светящей вдоль неё, — кабина всё время в луче. Лестницы покрывают потолочными антеннами на площадках через этаж или направленными вдоль пролёта. Технические этажи и подвалы, где работает персонал и сервисные службы, тоже включают в систему — там часто нужна служебная радиосвязь, и её удобно объединить с сотовой в одном тракте.
Несколько операторов
Арендаторы бизнес-центра и посетители торгового центра пользуются разными операторами, и система должна работать для всех. Поэтому пассивная DAS строится широкополосной — от 700 МГц до 3,8 ГГц, — а точка объединения имеет входы для каждого оператора и диапазона. Операторы договариваются с владельцем здания и подключают свои базовые станции; владелец отвечает за пассивную часть — кабели, делители, антенны.
Антенны для зданий
Внутренние антенны каталога перекрывают все сотовые диапазоны от 698 МГц до 4 ГГц. Потолочные — с круговой диаграммой и усилением 3–6 дБи, панельные направленные — 8–11,5 дБи для длинных проездов и атриумов:
Точки — значения усиления из таблиц серий по трём группам диапазонов.
Двухпортовые антенны поддерживают MIMO 2×2: два тракта DAS дают почти двойную скорость передачи данных. Для бизнес-центров это стало нормой, в паркинге обычно хватает одного тракта. У большинства антенн нормирована пассивная интермодуляция — −150…−153 дБн; для многооператорных систем выбирают именно такие.
Точка объединения операторов
Все операторы подключаются к системе в одной точке — POI. Она объединяет сигналы разных операторов и диапазонов в общий тракт и разделяет обратно приём. Выбор POI зависит от числа операторов, диапазонов и секторов:
| Модель | Диапазон | Конфигурация | Мощность на вход | PIM |
|---|---|---|---|---|
| ПОИ-12/2 | 800–2700 МГц | 12 входов / 2 выхода + 2 монитор-порта | ≤100 Вт | ≤−153 дБн |
| ПОИ-16/4 | 698–2700 МГц | 16 входов / 4 выхода + монитор | ≤50 Вт (пик 2000) | ≤−150 дБн |
| ПОИ-17/4 | 698–2700 МГц | 17 входов / 4 выхода + монитор | ≤50 Вт (пик 2000) | ≤−150 дБн |
| ПОИ-32/4 | 617–3800 МГц | 32 входа / 4 выхода + 4 монитор-порта | ≤150 Вт (пик 1000) | ≤−155 дБн |
Как считают покрытие
Расчёт начинают с того, какой сигнал нужен у абонента. Для уверенной работы LTE внутри здания ориентир — уровень опорного сигнала не хуже −85…−95 дБм и на 6–10 дБ выше уличного на верхних этажах. От этого уровня отнимают потери распространения от антенны до края зоны — через перегородки, стеллажи, колонны — и получают требуемую мощность на входе антенны. Затем по кабелям, делителям и тапперам считают, сколько мощности нужно на выходе точки объединения. Если её не хватает, систему делят на секторы или добавляют активные усилители на удалённых ветвях.
Самый полезный инструмент — обследование: замер уличных сигналов операторов на каждом этаже и в паркинге и пробная антенна на характерном участке. Оно показывает реальное затухание в здании и сразу отвечает на вопрос, какой шаг антенн нужен.
Небольшие объекты
Не каждому зданию нужна система на всех операторов. Небольшой офис или паркинг на один уровень иногда покрывают репитером с донорской антенной на крыше и несколькими внутренними антеннами. Это проще и быстрее, но есть ограничения: репитер усиливает то, что пришло с улицы, ёмкости не добавляет, и его нужно согласовывать с оператором, чтобы он не мешал сети. Для зданий с сотнями пользователей и несколькими операторами правильнее DAS с подключением базовых станций.
Wi-Fi не заменяет сотовую связь
В офисе есть Wi-Fi, и кажется, что сотовая связь не нужна: звонки можно делать через интернет. Но гости, курьеры, посетители магазинов и водители в паркинге в корпоративную сеть не входят, экстренный вызов по Wi-Fi работает не везде, а платёжные терминалы и системы охраны часто используют сотовую сеть. Поэтому внутреннее сотовое покрытие остаётся обязательной частью инфраструктуры здания, а Wi-Fi её дополняет, но не заменяет.
С чего начать
- Обследовать здание: замерить уличный сигнал операторов на этажах и в паркинге.
- Согласовать с операторами подключение: кто, какие диапазоны и сколько секторов даст.
- Выделить место под серверную с POI и трассы кабеля — стояки и коридоры.
- Спроектировать систему: расстановка антенн, расчёт уровней, секторизация.
- Смонтировать, проверить уровни и PIM, сдать операторам.
- Заложить резерв: свободные входы POI и отводы под будущие диапазоны и новых арендаторов.
Сдача и эксплуатация
После монтажа систему проверяют: уровни на антеннах, пассивную интермодуляцию трактов, покрытие по этажам с замером на телефоне или сканере. Результаты передают операторам, которые подключают базовые станции и проверяют качество со своей стороны. В эксплуатации важно не трогать тракт при ремонтах: перенос антенны или замена потолка без согласования ломают расчёт. Любые изменения планировки лучше сразу сопровождать проверкой уровней в затронутой зоне.
Типичные ошибки
- Ставят одинаковый шаг антенн во всём здании без обследования.
- Не закладывают место под серверную с POI и трассы кабеля на этапе проекта здания.
- Покрывают паркинг, но забывают про въезд и пандус — связь рвётся на спуске.
- Берут оборудование без нормированного PIM для многооператорной системы.
- Не делят систему торгового центра на секторы — в выходные сеть перегружена.
- Рассчитывают только нижний диапазон и забывают, что на 3,5 ГГц покрытие одной антенны меньше.
- Меняют планировку или потолки без проверки уровней в затронутой зоне.
Модели KADAMM
Антенны и точки объединения — в разделах оборудования DAS KADAMM.
| Диапазоны | 698–960 / 1710–2170 / 2300–2700 / 3300–4000 МГц |
| Диапазоны | 698–960 / 1710–2700 / 3300–3800 МГц |
| Диапазоны | 617–3800 МГц |
| Диапазоны | 698–960 / 806–960 / 1710–2700 / 3300–4000 МГц |