Konserwacja i naprawa stacji bazowych. Raport z utrzymania stacji bazowej standardów GSM i UMTS. Stacje bazowe. Informacje ogólne

Tak więc sieć dostępu radiowego w standardzie GSM lub UMTS składa się z N-tego numeru stacje bazowe... Stacje bazowe (BS) są sterowane przez sterownik BSC/RNC lub kilka sterowników. Informacje o ruchu użytkownika i sygnalizacji z BS i kontrolerów są dostarczane do sieci rdzeniowej, która składa się z przełącznika, transkoderów, bram medialnych, węzłów dostępowych z komutacją pakietów itp.

Stacje bazowe i ich sterowniki należą więc do podsystemu radiowego, którego utrzymaniem jestem bezpośrednio zaangażowany. Lokalizacja BS nazywana jest lokacją / platformą / sprzętem. Okresowo w niektórych lokalizacjach prowadzone są prace związane z konserwacją BS, systemu zasilania, sprzętu sieci transportowej, alarm bezpieczeństwa i przeciwpożarowy, automatyczne systemy gaśnicze, konstrukcje masztów antenowych oraz tor zasilający.

System zasilania składa się z płytki wprowadzającej.

Zasilanie trójfazowe z możliwością podłączenia zapasowego z generatora.

Gniazdo do podłączenia kabla z generatora mobilnego.

Panel zawiera licznik energii elektrycznej, dodatkowe gniazda, tłumiki przepięć oraz maszyny o różnych wartościach znamionowych dla odbiorców energii elektrycznej: klimatyzatory, lampy oświetlenia roboczego i awaryjnego, zasilacz awaryjny (UPS), alarmy bezpieczeństwa i przeciwpożarowe, grzałkę, wentylację wyciągową.

Najważniejsze elementy radiowej sieci dostępowej zasilane są z sieci prądu stałego o napięciu -48 V, chociaż sprzęt domowy był projektowany na napięcie -60 V od czasów sowieckich.

Obiekt ten posiada 3 akumulatory Coslight 6-gfm-150x, każdy o pojemności 150 Ah. Nawiasem mówiąc, numeracja baterii na zdjęciu jest prawidłowa od bieguna dodatniego do ujemnego. Podczas konserwacji baterii następuje rozładowanie kontrolne za pomocą bloku rezystorów obciążających. Na podstawie wyników rozładowania stwierdza się, czy bateria wymaga wymiany, czy nie.

Przy okazji, o jakości produktów z Chin. Podczas sprawdzania momentu dokręcania śrub zworek akumulatora, wydarzyło się co następuje.

Zasilacz bezprzerwowy zarządza konwersją AC na DC i konserwacją baterii.

Ten UPS7-48 / 218-7 (2,0) ma 4 jednostki stabilizacji impulsów.

Na wskaźniku UPS obserwujemy stałe napięcie o wartości nominalnej 54,1 V, prąd obciążenia 32 A, prąd ładowania akumulatora 0 A oraz temperaturę na stelażu z akumulatorem +18 stopni Celsjusza (czujnik temperatury jest niezbędna do kompensacji temperaturowej napięcia zawartości baterii).

Za osłoną UPS znajduje się szereg maszyn, z których ciągnie się przewody do stacji bazowych, stacji przekaźnikowych (RRS), akumulatorów i innych odbiorników prądu stałego. W tym samym miejscu po lewej stronie widać szalik ze stykami do wyjścia zewnętrznego alarm o przerwach w zasilaniu i rozładowaniu baterii.

W tym konkretnym przypadku strona posiadała stację bazową GSM 900 wyprodukowaną przez firmę Alcatel.

Za drzwiami szafy znajduje się główne wyposażenie: 10 nadajników TRAGE, 3 sumatory AGC9E i jedna tablica sterująca SUMA. Konfiguracja BS jest opisana jako 4/3/3, co oznacza: 4 nadajniki pracują w pierwszym sektorze, 3. Każdy nadajnik jest podłączony do wyznaczonego sumatora sektorów. Z sumatora są 2 linie zworkowe do ochrony odgromowej, a następnie w górę do anteny wybranego sektora.

W górnej części szafy, od lewej do prawej, znajdują się 2 cokoły dla alarmów zewnętrznych, cokół do podłączenia do sieci transportowej poprzez interfejs A-bis (strumienie E1), styki zasilania (przewody niebieski i czarny) oraz przełączniki , każdy na osobną półkę szafki.

Od góry szafki BS znajduje się 6 zworek (specyficznie dla konfiguracji trzysektorowej), które są połączone poprzez ochronę odgromową z zewnętrzną ścieżką podajnika (średnica podajnika 7/8 cala).

Ochrona przed piorunami

Dławik kablowy jest hermetycznie uszczelniony przed wnikaniem wilgoci.

W rogu montowany jest stojak 19”. Zawiera poprzeczkę, wewnętrzne bloki PPC oraz stację bazową. standard UMTS.

Jednostka wewnętrzna (IDU) PPC jest połączona z jednostką zewnętrzną (ODU) za pomocą czarnego podajnika 8D-FB. Kable podłącza się do 2 złącz IDU, z których każde wyprowadza 8 strumieni E1 do krosownicy. Kabel połączeniowy portu 1 jest podłączony do portu transportowego stacji bazowej UMTS.

Przekaźnik MDP-34MB-25C jest w stanie przepuścić ruch 34 Mbit / s, rzeczywiście trochę.

Poniżej znajduje się Ericsson RBS 6601 BS standardu UMTS (3G).

Nadajniki zewnętrzne są połączone kablem optycznym z jednostką wewnętrzną.

Nadwyżki optyki są starannie zwijane, pakowane i mocowane do ściany.

Widok na sterownię od wejścia.

Przeciwna strona.

Kabelrost z magistralą uziemiającą (GZSh).

Pusty kabelrost, okap, klimatyzatory, na dole po lewej stronie znajduje się osłona z automatycznymi urządzeniami do zewnętrznych nadajników (RRU) bazy UMTS.

Skrzynka wentylacyjna zasilająca.

Rzeczywiste listwy przypodłogowe.

Nagrzewnica i gaśnice.

Zobaczmy, co znajduje się poza sprzętową stacją bazową. Jako podpora masztu antenowego montuje się słup żelbetowy, o słupach można dodać osobną historię, ponieważ nie są one przeznaczone do rzeczywistego obciążenia. W niedalekiej przyszłości zostaną zastąpione całkowicie metalowymi wspornikami.

Widok z zewnątrz na wejście kablowe. 6 podajników od GSM do anten, 3 kable optyczne w karbowaniu, 3 czarne kable zasilające do nadajników 3G, z których cienkie czarne kable uziemiające wychodzą na czerwoną magistralę, żółto-zielony przewód to uziemienie zewnętrznej jednostki PPC.

Ochrona przed oblodzeniem.

Drabina z osłoną bezpieczeństwa.

Na szczycie słupa montowany jest metalowy kosz z nadbudową, który zamykany jest iglicą odgromową.

Stojak do rur i zamontowana na nim antena sektorowa GSM BS.

Oznakowanie sektorowe zostało wykonane w celu ułatwienia orientacji w przypadku modernizacji lub eliminacji wypadków.

Złącza antenowe ze stałymi zworami. Swetry o długości od 1,5 do 3 metrów i średnicy 1/2 cala.

Etykieta anteny sektorowej GSM.

Para zworek od podajników do anteny.

Oznaczenie podajnika przywieszkami.

Uziemienie zasilaczy.

Punkty uziemiające dla podajników do konstrukcji metalowych.

Stojak do rur z anteną i zewnętrzną jednostką PPC.

Oznaczyliśmy antenę PPC.

Rozpiętość RRL, w oddali widoczna jest wieża węzłowa.

Etykieta włączona blok zewnętrzny PPC.

Na górnym zdjęciu skrajnie lewe złącze służy do podłączenia woltomierza podczas regulacji (strojenia) zakresu, napięcie na tym złączu jest proporcjonalne do poziomu odbieranego sygnału z przekaźnika odpowiedzi. Następne złącze służy do podłączenia ODU i IDU (jednostka zewnętrzna i jednostka wewnętrzna) PPC za pomocą kabla koncentrycznego IF (częstotliwość pośrednia). Złącze jest uszczelnione, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci do kabla. Prawy punkt do uziemienia urządzenia.

Oznaczenie kabla PPC.

Rzeczywisty łącznik anteny PPC. Dwie długie śruby / kołki służą do precyzyjnej regulacji rozstawu RRL.

Widok strony z góry.

RRU to zdalna jednostka radiowa standardu UMTS.

Co jest połączone z RRU? Z lewej strony cienki kabel optyczny przechodzi z karbowania do nadajnika, wewnątrz którego zainstalowany jest zwykły moduł SFP. Kolejny to kabel zasilający (również -48 V, Waszyngton), Po prawej stronie znajduje się cienki kabel do podłączenia do RET (Remote Electrical Tilt) - urządzenia sterującego kątem nachylenia anteny sektorowej. Następnie są 2 zworki do anteny i żółto-zielony przewód uziemiający.

Należy wyjaśnić, dlaczego anteny z polaryzacją krzyżową są używane zarówno w GSM, jak i UMTS. W rzeczywistości w obudowie są 2 anteny o różnej polaryzacji (zwykle kąty +45 stopni i -45 stopni), więc połączone są 2 zasilacze z nadajników. W ten sposób realizowana jest dywersyfikacja polaryzacji sygnału odbieranego od abonenta.

Etykieta anteny UMTS.

RET z tyłu.

RET z przodu anteny.

Widok na sterownię z góry (30 m).

BS konkurentów z szafą klimatyczną, w której zainstalowane jest wszystko, co niezbędne do pracy.

Po skończonej pracy zamykamy właz do serwisu przed „wandalami”.

Zamykamy ogrodzenie witryny ...

... ładujemy się do pepelatów i jedziemy na odpoczynek.

Mam nadzieję, że ten mały fotoreportaż pokaże wam, jak zbudowana jest zwykła stacja bazowa. komunikacja mobilna i jak, w przybliżeniu, wszystko jest zaimplementowane sprzętowo. Przepraszam za jakość zdjęcia, zdjęcia zostały wykonane sprawnie. Post został napisany jako zaproszenie do Habr z nadzieją na nowe ciekawe publikacje.

PS Jako sugestia: „W poście nie ma ujawniania informacji korporacyjnych!”
PS. Podziękowania dla @FakeFactFelis za zaproszenie.

Dzisiaj magazyn Rekonomiczny zwraca uwagę na przegląd i opis zawodu „inżynier serwisu stacji bazowych”. Jest to dokładnie specjalista, który utrzymuje działanie wież, a tym samym zasięg komórkowy w Twojej okolicy. Jeśli chciałbyś dostać taką pracę, ta rozmowa z obecnym inżynierem w Megafon opowie Ci o wszystkich pułapkach i pomoże w podjęciu decyzji o zatrudnieniu.

Jak dostać pracę w firmie operatora komórkowego jako inżynier serwisu?

Cześć! Nazywam się Aleksey Ivanovich Egorov, mam 33 lata, od prawie 3 lat pracuję w PJSC „Megafon” w jednym z największych miast regionu Wołgi. Moje stanowisko nazywa się „Inżynier ds. konserwacji stacji bazowych, masztów antenowych i dużych komponentów sieciowych”. Mówiąc najprościej, technik obsługi sprzętu komunikacyjnego, a mianowicie: anten, nadajników, linii przekaźników radiowych, optyki i sprzętu uszczelniającego.

Do urządzenia na tę pozycję na pewno będziesz potrzebować wyższa edukacja, najlepiej w dziedzinie łączności lub radiotechniki, bez lęku wysokości, prawo jazdy kategorii „B” i przyzwoity udział awanturnictwa w twojej postaci. Powinieneś także mieć ochotę na elektryczność, naprawy elektryczne, wiedzę informatyczną, doświadczenie w instalowaniu linii kablowych, a także umieć obsługiwać narzędzie i laptop na poziomie administratora sieci.

Znalezienie takiej pracy nie jest trudne – wszyscy operatorzy komórkowi prowadzą dział obsługi stacji bazowych, a w ich biurach można dowiedzieć się, gdzie to jest. Najtrudniej jest dostać się do stanu, rekrutacja na wolne stanowiska jest rzadkością, ludzie są starannie dobierani do temperamentu, wszyscy pracują z entuzjazmem, a zespół z reguły jest przyjazny i zgrany, czyli innymi słowy, „Obcy” nie są faworyzowani. I to wszystko pomimo Twoich umiejętności i wiedzy.

Czym zajmuje się inżynier komunikacji

Jeśli jednak Ty, młody specjalista, absolwent, otrzymałeś umowę o pracę na określone stanowisko, znajdziesz cały świat przygód, trudnych sytuacji, ciekawych chwil i wiele pozytywów! Nie oczekuj, że usiądziesz w biurze - od pierwszego dnia zostaniesz zabrany na "pola", pokazane Piękne miejsca ojczyzna, będziesz miał okazję obserwować wszystko z lotu ptaka, nosić ciężkie bloki sprzętu, narzędzi, a także wziąć udział w zadaniu „znajdź stację bazową w wiosce i spróbuj otworzyć drzwi opadające na zawiasach za pomocą zardzewiały zamek”, ogólnie rzecz biorąc, możesz całkowicie zrealizować swoją zaradność.

Zimą oczywiście jest obrzydliwie, zimno i ciężko od zimowych mundurów, nogi i ręce marzną od dzikiego, smagające podmuchy wiatru, nawet oczy marzną, jedyne otwarte miejsce, ale to nic w porównaniu z chwilą kiedy przymocujesz palce do wzorów masztów, żeby nie dać się zwieść, zajrzyj do torby właściwe narzędzie a właściwie praca. Najgorsze w tej sytuacji jest to, że a priori niejednokrotnie będziesz się wspinał i schodził z konstrukcji masztu antenowego z różnych przyczyn od Ciebie niezależnych oraz to, że musisz podejść do auta utkniętego w leśnym pasie, po pas w śniegu na inny sprzęt, który najprawdopodobniej również nie obsługuje potrzebnego oprogramowania i tak dalej, aż do zwycięstwa, aż wykonasz wszystkie działania zgodnie z prawem podłości. Twoją pracę docenią tylko twoi koledzy, którzy sami wielokrotnie znajdowali się w takich sytuacjach, jednak chętnie przychodzą na ratunek, pomagają w czynach, uczą i pokazują wszystko, z Twojej strony wystarczy zainteresowanie i dobra pamięć.

Wynagrodzenie inżyniera u operatorów telekomunikacyjnych

Twoja pensja ma wynosić od 27 000 rubli miesięcznie za rozdanie i więcej, ale oczywiście nie dwa razy, wszystko zależy od twojego doświadczenia i chęci oddania się pracy, składa się z białej pensji i rocznej premii w wysokość od jednego do trzech pensji, pakiet socjalny jest standardowy, istnieje dobrowolne ubezpieczenie zdrowotne z ograniczonym, ale wystarczającym zestawem, dostępne są również perspektywy kariery.

W firmach MTS, Megafon, Beeline-Vymplekom, Tele 2 pensje techników są w przybliżeniu takie same.

Plusy i minusy zawodu instalatora

W momencie awansu staniesz się dzikim profesjonalistą z doświadczeniem w prawie wszystkich dziedzinach technicznych, pomysłowością i silnym nastawieniem do życia. Trzeba będzie ciężko i uczciwie pracować, często spóźniać się do pracy, zawsze w pogotowiu, z naładowanym telefonem, z jasnym, spójnym planem działania, z pełnymi narzędziami niezbędnymi do pracy.

Nauczysz się jeździć samochodem jak bóg, dobrze, jest wiele podróży na duże odległości, przestudiuj urządzenie wszystkich komponentów i zespołów twojego żelaznego konia, aby zauważyć awarię na czas, dobrze rozpoznasz wszystkie drogi, osady, granice twojego regionu, spektakularne miejsca. Biuro wydaje, a nawet przydziela Ci samochód, ale tylko w godzinach pracy, a nie będzie czasu na wykorzystanie go do celów osobistych ze względu na brak czasu i obciążenie pracą jego wyposażenia.

Jedną z zalet tego zawodu jest to, że nigdy nie przytyjesz ponad normę, wzmacniasz wszystkie żyły ciała, trenujesz ręce i nogi, rozwijasz płuca. Jeśli chodzi o zagrożenia dla zdrowia - tak, zawód jest niebezpieczny, pracujesz na wysokości, w promieniowaniu elektromagnetycznym, czasem dość pod antenami, możesz doświadczyć bół głowy i nudności, jazda, rozumiesz, jest również niebezpieczna, a praca z elektrycznością jest niebezpieczna.

Realia pracy. Z czym będziesz musiał się zmierzyć po znalezieniu pracy

Mam nadzieję, że nie przestraszyłem czytelników ostatnim akapitem, ponieważ szkoda dla zdrowia jest obecna w każdym zawodzie, a wszystkie choroby pochodzą z nerwów. Tutaj na pewno nie będziesz się denerwować i nudzić - po przykręceniu śrub i nakrętek na górze, na maszcie, prawidłowym skręceniu liny i sprzęcie zabezpieczającym (nauczysz się robić na drutach węzły, używać karabinków, bloków na poziomie wspinacza), łatwym, pięknym ruchem schodzącym z 70 metrów, trafiasz do pomieszczenia kontenerowo-sprzętowego, w którym czeka na Ciebie firmowy laptop z zainstalowanymi przez Ciebie programami i milionem wersji różnego oprogramowania, w którym rozumiesz lepiej niż Bruce Lee w wushu, zacznij dobierać oprogramowanie sprzętowe, od czasu do czasu odmawiając modlitwy plemienia Majów w nadziei wybrania odpowiedniej konfiguracji wraz z kolegami podczas telekonferencji, znajdującej się w przeciwległym punkcie obszaru od Ciebie , i prawdopodobnie zawieszony na siatce bezpieczeństwa, w końcu znajdziesz jeden z poprawne opcje, co zapewni pracę obcego żelaza, a ludzie w zapomnianej przez Boga wiosce zaczną przesyłać zdjęcia na Instagram.

Potem z poczuciem wykonanej pracy i dumy wyjdziesz na ulicę, wsiądziesz do samochodu, pokonasz po drodze kilka bagien błotnych, z paranoicznym uczuciem, że zapomniałeś coś włączyć lub coś sprawdzić w bazie stacja w tej wiosce, zatrzymaj miejskie korki, odbierz dziecko z ogrodu, idź do domu, poczytaj zbiorowy czat w klimacie, po czym zrozumiesz, że nadal masz szczęście, że się udało Przedszkole, bo ktoś inny pracuje w bazach, skręca, skręca, łamie hasła, a on i tak musi wracać do domu...

Rano, po spotkaniu planistycznym, w palarni wszyscy radośni i pełni entuzjazmu dzielą się swoimi osiągnięciami, opowiadają o wszystkich kłopotach, w jakich się znaleźli i za każdym razem są gotowi do wyjścia i wygrania zadań. To nigdy nie zatka twoich linii nerwowych, nauczy cię uczciwości, pomoże ludziom i pozwoli ci utrzymać poczucie własnej wartości na przyzwoitym poziomie.

Humor odgrywa szczególną rolę w tego typu działalności. Każdy uwielbia żartować i śmiać się - od dyrektora operacyjnego do zwykłego inżyniera podstawowego (inżyniera BS AMS KSE), żarty na pierwszy rzut oka mogą wydawać się złe, ale nikt nigdy nie zrobi poważnych i niebezpiecznych kadrów, wszyscy rozumieją, że są w najlepszym wydaniu, że podczas pracy z elektrycznością i tylko w sytuacji drogowej twój partner jest jak ojciec.

Osobnym tematem jest praca z wykonawcą, których jest wielu, wszyscy wykonują praktycznie to samo pod okiem inżyniera, ale ich specjalizacja z reguły jest węższa. Wykonawcami są zrekrutowani specjaliści, którzy nie zawsze są znakomici, często nie mając pojęcia o pracy technologii komunikacyjnych. Co jest przedmiotem ciągłych dyskusji i pojawiania się śmiesznych sytuacji wśród inżynierów działu operacyjnego.

Zdarzały się przypadki, że nasze niepracujące jednostki zostały przez pomyłkę zamienione z operatorów zewnętrznych, ponieważ często wszyscy lub kilku operatorów używa tego samego masztu do swojego sprzętu, co jak wiadomo spowodowało cały łańcuch arbitralnych zdarzeń zarówno dla naszej organizacji oraz dla naszych kolegów innego operatora telekomunikacyjnego. Zdarzył się jeden przypadek, gdy wykonawca, po przejściu liny przez blok na górze, podniósł ciężką szafę na słup za pomocą samochodu na ziemi, lina w pewnym momencie wpadła odpowiednio między walec a korpus bloku , ten ostatni się zaciął, wykonawca w samochodzie nie zrozumiał działań inżyniera i nie widział, że w ten sposób stopniowo przechyla słup, a wręcz przeciwnie, zwiększa prędkość podnoszenia sprzętu. Rezultatem był efekt katapulty, tylko koledzy wykonawcy byli na słupie, którzy czepiając się środka konstrukcji, znaleźli się w osłupieniu i rozpaczliwie wzywali do zakończenia tej hańby swojego towarzysza. Interweniując w czasie, pracownik operacyjny zatrzymał samochód krótkimi, wymownymi słowami, przejął kontrolę nad sytuacją i pomyślnie zakończył rozpoczętą pracę. Nawiasem mówiąc, nikt z obecnych nie został ranny, nie doszło do uszkodzenia zasobów materialnych, wysiedli z dużym przerażeniem, historia przeszła do legend.

Na zakończenie chciałabym powiedzieć, że kocham swoją pracę i życzę każdemu, aby znalazła coś do zrobienia dla siebie, bo wtedy praca przyniesie radość, nie będzie nudnych myśli o niewystarczających zarobkach i braku awansu, a przy doświadczenie i czas, oba na pewno nadejdą, powodzenia wszystkim !!

I znowu trochę ogólnych materiałów edukacyjnych. Tym razem skupimy się na stacjach bazowych. Rozważ różne momenty techniczne na ich lokalizację, konstrukcję i zasięg, a także zajrzyj do wnętrza samej anteny.

Stacje bazowe. Informacje ogólne

Tak wyglądają anteny komórkowe instalowane na dachach budynków. Anteny te są elementem stacji bazowej (BS), a konkretnie urządzeniem do odbioru i transmisji sygnału radiowego od jednego abonenta do drugiego, a następnie poprzez wzmacniacz do kontrolera stacji bazowej i innych urządzeń. Będąc najbardziej widoczną częścią BS, są instalowane na masztach antenowych, dachach budynków mieszkalnych i przemysłowych, a nawet kominy... Dziś można znaleźć bardziej egzotyczne opcje ich instalacji, w Rosji są już zainstalowane na słupach oświetleniowych, aw Egipcie są nawet „zamaskowane” jako palmy.

Stacja bazowa może być podłączona do sieci operatora za pośrednictwem komunikacji przekaźnikowej radiowej, dlatego obok „prostokątnych” anten jednostek BS widać antenę przekaźnikową radiową:

Wraz z przejściem na nowocześniejsze standardy czwartej i piątej generacji, aby sprostać ich wymaganiom, stacje będą musiały być połączone wyłącznie światłowodami. W nowoczesnych projektach stacji bazowych światłowód staje się integralnym medium do przesyłania informacji nawet między węzłami i blokami samej stacji bazowej. Na przykład poniższy rysunek przedstawia konstrukcję nowoczesnej stacji bazowej, w której kabel światłowodowy służy do przesyłania danych z anteny RRU (Remote Controlled Units) do samej stacji bazowej (oznaczonej pomarańczową linią).

Wyposażenie stacji bazowej znajduje się w lokale niemieszkalne budynków, lub instalowane w specjalistycznych kontenerach (mocowanych na ścianach lub filarach), ponieważ nowoczesny sprzęt jest dość kompaktowy i bez problemu mieści się w jednostce systemowej komputera serwerowego. Często moduł radiowy jest instalowany obok jednostki antenowej, co pozwala zmniejszyć straty i rozpraszanie mocy przesyłanej do anteny. Tak wyglądają trzy zainstalowane moduły radiowe wyposażenia stacji bazowej Flexi Multiradio, mocowane bezpośrednio do masztu:

Obszar obsługi stacji bazowej

Na początek należy zauważyć, że istnieją Różne rodzaje stacje bazowe: makro, mikro, piko i femtokomórki. Zacznijmy od małych. Krótko mówiąc, femtokomórka nie jest stacją bazową. To raczej punkt dostępowy. Sprzęt ten jest początkowo skierowany do użytkowników domowych lub biurowych, a właścicielem takiego sprzętu jest osoba prywatna lub prawna. osoba niezwiązana z operatorem. Główną różnicą między takim sprzętem jest to, że ma w pełni automatyczną konfigurację, począwszy od oceny parametrów radiowych, a skończywszy na podłączeniu do sieci operatora. Femtocell ma wymiary routera domowego:

Picocell to BS niska moc, należąca do operatora i wykorzystująca IP/Ethernet jako sieć transportową. Zwykle instalowane w miejscach możliwej lokalnej koncentracji użytkowników. Urządzenie jest porównywalne rozmiarami do małego laptopa:

Microcell to przybliżona implementacja stacji bazowej w kompaktowej formie, bardzo powszechna w sieciach operatorów. Różni się od „dużej” stacji bazowej zmniejszoną pojemnością obsługiwanych przez abonenta i niższą mocą nadawczą. Masa z reguły wynosi do 50 kg, a promień zasięgu radiowego do 5 km. Takie rozwiązanie stosuje się tam, gdzie nie są potrzebne duże moce i przepustowości sieci lub nie ma możliwości zainstalowania dużej stacji:

Wreszcie makrokomórka to standardowa stacja bazowa, na bazie której budowane są sieci komórkowe. Charakteryzuje się mocą około 50 W i promieniem zasięgu do 100 km (w limicie). Waga regału może wynosić do 300 kg.

Zasięg każdego BS zależy od wysokości sekcji antenowej, ukształtowania terenu oraz ilości przeszkód na drodze do abonenta. Podczas instalacji stacji bazowej promień zasięgu nie zawsze jest wysuwany na pierwszy plan. W miarę wzrostu bazy abonenckiej, maksymalna przepustowość BS może nie być wystarczająca, w takim przypadku na ekranie telefonu pojawia się komunikat „sieć zajęta”. Wtedy operator z czasem w tym obszarze może celowo zmniejszyć zasięg stacji bazowej i zainstalować kilka dodatkowych stacji w miejscach o największym obciążeniu.

Kiedy trzeba zwiększyć przepustowość sieci i zmniejszyć obciążenie poszczególnych stacji bazowych, na ratunek przychodzą mikrokomórki. W megalopolis obszar zasięgu radiowego jednej mikrokomórki może wynosić tylko 500 metrów.

W warunkach miejskich, co dziwne, są miejsca, w których operator musi lokalnie połączyć odcinek o dużym natężeniu ruchu (obszary stacji metra, duże ulice centralne itp.). W tym przypadku stosuje się mikrokomórki i pikokomórki o małej mocy, których jednostki antenowe mogą znajdować się na niskich budynkach i na słupach. światła uliczne... Gdy pojawia się kwestia organizacji wysokiej jakości zasięgu radiowego w zamkniętych budynkach (centra handlowe i biznesowe, hipermarkety itp.), Na ratunek przychodzą stacje bazowe pikokomórek.

Poza miastami na pierwszy plan wysuwa się zasięg działania poszczególnych stacji bazowych, dlatego instalacja każdej stacji bazowej w pewnej odległości od miasta staje się coraz bardziej kosztownym przedsięwzięciem ze względu na konieczność budowy linii energetycznych, dróg i wież w trudnych warunkach klimatycznych i warunki technologiczne. Aby zwiększyć obszar pokrycia, pożądane jest zainstalowanie BS na wyższych masztach, użycie kierunkowych nadajników sektorowych i niższych częstotliwości, które są mniej podatne na tłumienie.

I tak np. w zakresie 1800 MHz zasięg działania BS nie przekracza 6-7 kilometrów, a w przypadku wykorzystania zakresu 900 MHz zasięg może osiągnąć 32 kilometry przy wszystkich pozostałych parametrach.

Anteny stacji bazowych. Zajrzyjmy do środka

W komunikacji komórkowej najczęściej stosuje się sektorowe anteny panelowe, które mają charakterystykę promieniowania o szerokości 120, 90, 60 i 30 stopni. Odpowiednio, aby zorganizować komunikację we wszystkich kierunkach (od 0 do 360), mogą być wymagane 3 (szerokość DN 120 stopni) lub 6 (szerokość DN 60 stopni) jednostek antenowych. Przykład zorganizowania jednolitego pokrycia we wszystkich kierunkach przedstawia poniższy rysunek:

A poniżej widok typowych wzorców promieniowania w skali logarytmicznej.

Większość anten stacji bazowych to anteny szerokopasmowe, umożliwiające pracę w jednym, dwóch lub trzech pasmach częstotliwości. Począwszy od sieci UMTS, w przeciwieństwie do GSM, anteny stacji bazowych są w stanie zmieniać zasięg radiowy w zależności od obciążenia sieci. Jeden z najbardziej skuteczne metody Kontrola mocy promieniowanej to kontrola kąta nachylenia anteny, w ten sposób zmienia się napromieniowany obszar charakterystyki promieniowania.

Anteny mogą mieć stały kąt nachylenia lub można je zdalnie regulować za pomocą specjalnego oprogramowanie znajduje się w jednostce sterującej BS i wbudowanych przesuwnikach fazowych. Istnieją również rozwiązania, które pozwalają na zmianę obszaru obsługi z ogólnego systemu sterowania siecią danych. W ten sposób można dostosować obszar zasięgu całego sektora stacji bazowej.

Anteny stacji bazowych wykorzystują zarówno mechaniczną, jak i elektryczną kontrolę wzorca. Sterowanie mechaniczne jest łatwiejsze do wykonania, ale często prowadzi do zniekształcenia kształtu charakterystyki promieniowania pod wpływem elementów konstrukcyjnych. Większość anten BS posiada elektryczny system regulacji kąta nachylenia.

Nowoczesna jednostka antenowa to grupa elementów promieniujących szyku antenowego. Odległość pomiędzy elementami matrycy dobierana jest w taki sposób, aby uzyskać jak najmniejszy poziom listków bocznych charakterystyki promieniowania. Najczęściej spotykane długości anten panelowych wynoszą od 0,7 do 2,6 metra (dla wielopasmowych paneli antenowych). Wzmocnienie waha się od 12 do 20 dBi.

Poniższy rysunek (po lewej) pokazuje konstrukcję jednego z najpopularniejszych (ale przestarzałych) paneli antenowych.

Tutaj promienniki panelu antenowego są półfalowymi symetrycznymi wibratorami elektrycznymi nad ekranem przewodzącym, umieszczonymi pod kątem 45 stopni. Ta konstrukcja pozwala na utworzenie diagramu o szerokości głównego płata 65 lub 90 stopni. W tym projekcie produkowane są dwu-, a nawet trzypasmowe jednostki antenowe (choć dość duże). Na przykład trójpasmowy panel antenowy tego projektu (900, 1800, 2100 MHz) różni się od jednopasmowego około dwukrotnie większym rozmiarem i wagą, co oczywiście utrudnia utrzymanie.

Alternatywna technologia wytwarzania takich anten polega na zastosowaniu emiterów antenowych taśmowych (kwadratowe płytki metalowe), na powyższym rysunku po prawej stronie.

A oto kolejna opcja, gdy jako emiter stosuje się półfalowe wibratory magnetyczne szczelinowe. Linia zasilająca, szczeliny i ekran wykonane są na jednej płytce drukowanej z dwustronną folią laminowaną włóknem szklanym:

Biorąc pod uwagę współczesne realia rozwój technologii bezprzewodowych, stacje bazowe muszą wspierać działanie sieci 2G, 3G i LTE. A jeśli jednostki sterujące stacji bazowych sieci różnych generacji można umieścić w jednej szafie okablowania bez zwiększania całkowitego rozmiaru, wówczas pojawiają się znaczne trudności z częścią antenową.

Na przykład w wielopasmowych panelach antenowych liczba pni koncentrycznych sięga 100 metrów! Tak znaczna długość kabla i liczba połączeń lutowanych nieuchronnie prowadzi do strat w liniach i zmniejszenia wzmocnienia:

W celu zmniejszenia strat elektrycznych i zmniejszenia liczby punktów lutowniczych często wykonuje się linie mikropaskowe, co pozwala na dipole i układ zasilania całej anteny za pomocą jednej drukowanej technologii. Technologia ta jest łatwa w produkcji i zapewnia wysoką powtarzalność charakterystyk anteny podczas jej seryjnej produkcji.

Anteny wielopasmowe

Wraz z rozwojem sieci komunikacyjnych trzeciej i czwartej generacji konieczna jest modernizacja części antenowej zarówno stacji bazowych, jak i telefonów komórkowych. Anteny muszą działać w nowych dodatkowych pasmach przekraczających 2,2 GHz. Co więcej, praca w dwóch, a nawet trzech zespołach musi być wykonywana jednocześnie. W efekcie część antenowa zawiera dość skomplikowane obwody elektromechaniczne, które muszą zapewnić prawidłowe funkcjonowanie w trudnych warunkach klimatycznych.

Jako przykład rozważ konstrukcję emiterów anteny dwupasmowej dla komórkowej stacji bazowej Powerwave działającej w zakresach 824-960 MHz i 1710-2170 MHz. Ją wygląd zewnętrzny pokazano na poniższym rysunku:

Ten dwupasmowy podajnik składa się z dwóch metalowych płytek. Większy pracuje w dolnym paśmie 900 MHz, powyżej znajduje się płytka z mniejszym radiatorem szczelinowym. Obie anteny są napędzane przez promienniki szczelinowe, dzięki czemu mają jedną linię zasilającą.

Jeżeli jako nadajniki wykorzystywane są anteny dipolowe, to konieczne jest ustawienie osobnego dipola dla każdego zakresu fal. Poszczególne dipole muszą mieć własną linię zasilającą, co oczywiście zmniejsza ogólną niezawodność systemu i zwiększa zużycie energii. Przykładem takiej konstrukcji jest antena Kathrein dla tego samego zakresu częstotliwości, jak omówiono powyżej:

Zatem dipole dla dolnego zakresu częstotliwości znajdują się niejako wewnątrz dipoli górnego zakresu.

W celu realizacji trójpasmowych (lub więcej) trybów pracy, drukowane anteny wielowarstwowe mają największą zdolność produkcyjną. W takich antenach każda nowa warstwa działa w dość wąskim zakresie częstotliwości. Taka „wielopiętrowa” konstrukcja wykonana jest z drukowanych anten z indywidualnymi promiennikami, każda antena jest dostrojona do oddzielnej częstotliwości zakresu roboczego. Projekt ilustruje poniższy rysunek:

Jak w każdej innej antenie wieloelementowej w tej konstrukcji występuje interakcja elementów działających w różnych zakresach częstotliwości. Oczywiście to oddziaływanie wpływa na kierunkowość i dopasowanie anten, ale to oddziaływanie można wyeliminować metodami stosowanymi w antenach z układem fazowanym. Przykładowo jedną z najskuteczniejszych metod jest zmiana parametrów konstrukcyjnych elementów poprzez przemieszczenie urządzenia wzbudzającego, a także zmiana wymiarów samego wsadu i grubości warstwy rozdzielającej dielektryka.

Ważną kwestią jest to, że wszystkie nowoczesne technologie bezprzewodowe są szerokopasmowe, a przepustowość częstotliwości roboczych wynosi co najmniej 0,2 GHz. Anteny oparte na strukturach komplementarnych mają szerokie pasmo częstotliwości pracy, czego typowym przykładem są anteny typu „muszka”. Dopasowanie takiej anteny do linii transmisyjnej odbywa się poprzez wybór punktu wzbudzenia i optymalizację jego konfiguracji. Aby rozszerzyć pasmo częstotliwości roboczych w drodze porozumienia, „motyl” jest uzupełniany o impedancję wejściową o charakterze pojemnościowym.

Modelowanie i obliczanie takich anten odbywa się w specjalistycznych pakietach oprogramowania CAD. Nowoczesne programy umożliwiają symulację anteny w półprzezroczystej obudowie w obecności wpływu różnych elementów konstrukcyjnych systemu antenowego i tym samym pozwalają na wykonanie wystarczająco dokładnej analizy inżynierskiej.

Projekt anteny wielopasmowej odbywa się etapami. Po pierwsze, szerokopasmowa drukowana antena mikropaskowa jest obliczana i projektowana oddzielnie dla każdego zakresu częstotliwości roboczych. Ponadto drukowane anteny o różnych zakresach są łączone (nakładane na siebie) i rozważana jest ich wspólna praca, eliminując, jeśli to możliwe, przyczyny wzajemnego wpływu.

Szerokopasmowa antena motylkowa może być korzystnie użyta jako podstawa dla trójpasmowej drukowanej anteny. Poniższy rysunek przedstawia cztery różne opcje jego konfiguracja.

Powyższe konstrukcje anten różnią się kształtem elementu biernego, który służy do uzgodnienia rozszerzenia pasma częstotliwości pracy. Każda warstwa takiej anteny trójpasmowej jest emiterem mikropaskowym o określonych wymiarach geometrycznych. Im niższe częstotliwości, tym większy względny rozmiar takiego grzejnika. Każda warstwa płytka drukowana oddzielone od siebie dielektrykiem. Powyższa konstrukcja może pracować w zakresie GSM 1900 (1850-1990 MHz) - akceptuje dolną warstwę; WiMAX (2,5 - 2,69 GHz) - akceptuje Środkowa warstwa; WiMAX (3,3 - 3,5 GHz) - przejmuje górną warstwę. Taka konstrukcja układu antenowego pozwoli na odbiór i nadawanie sygnału radiowego bez użycia dodatkowego sprzętu aktywnego, tym samym nie zwiększając całkowite wymiary jednostka antenowa.

I na zakończenie trochę o niebezpieczeństwach BS

Czasami stacje bazowe operatorów komórkowych są instalowane bezpośrednio na dachach. budynki mieszkalne niż konkretnie demoralizować niektórych z ich mieszkańców. Właściciele mieszkań przestają „rodzić koty”, a na głowie babci zaczynają pojawiać się szybciej Szare włosy... W międzyczasie mieszkańcy tego domu prawie nie odbierają pola elektromagnetycznego z zainstalowanej stacji bazowej, ponieważ stacja bazowa nie promieniuje „w dół”. Nawiasem mówiąc, normy SaNPiN dotyczące promieniowania elektromagnetycznego w Federacji Rosyjskiej są o rząd wielkości niższe niż w „rozwiniętych” krajach Zachodu, a zatem w mieście stacje bazowe nigdy nie działają z pełną wydajnością. Tak więc BS nie zaszkodzi, chyba że zorganizujesz opalanie się na dachu kilka metrów od nich. Często w mieszkaniach mieszkańców zainstalowanych jest kilkanaście punktów dostępowych, a także mikrofale a telefony komórkowe (przyciśnięte do głowy) mają na ciebie znacznie większy wpływ niż stacja bazowa ustawiona 100 metrów od budynku.