Сотовая связь в метро
Современную жизнь активного человека невозможно представить без мобильного телефона. Этот небольшой атрибут дает возможность быть на связи в любом месте в любое время. Также неотъемлемым спутником жизни в мегаполисе является метрополитен, дающий возможность быстро, без пробок передвигаться в пределах города. Однако, как известно, сигнал сотовой связи не может проникать сквозь массивные преграды, и уж тем более под землю. Но связь нужна везде, в том числе и во время движения в метро. Поездка может занимать даже более часа, а это слишком долгий срок, чтобы оказаться «отрезанным» от внешнего мира. Использовать стандартное оборудование для обеспечения сотовой связи в метро – сложно и не эффективно. Поэтому пришлось создать специальные решения для решения этой задачи.
Главной особенностью метрополитена, с точки зрения построения беспроводной сети – это высокое сосредоточение абонентов в небольшом пространстве со сложной архитектурой (большое количество спусков, подъемов, поглощающих и отражающих поверхностей) – в пределах станций, а также длинные и извилистые тоннели между станциями. Рассмотрим в отдельности способы организации покрытия в каждом из двух случаев.
В пределах станций метро строятся распределенные базовые станции (БС) с несколькими секторными антеннами. Наверняка, каждый из тех, кто часто пользуется метро, замечал под сводами тоннелей переходов между станциями, платформами самих станций и эскалаторов небольшие прямоугольные белые коробочки – это и есть излучающие антенны сотовой связи. Обычно в пределах одной станции строится одна БС, с несколькими секторами, каждый из которых может излучать/принимать сигнал через несколько секторных антенн покрывающих разные части станции. Как правило, БС в метро имеют очень высокую емкость, т.к. для подземки свойственно лавинообразное увеличение абонентской нагрузки. Также особенностью БС на станциях является низкая излучаемая мощность, что связано с небольшими покрываемыми площадями.
Для организации связи в тоннелях между станциями использовать indoor-антенны – экономически неэффективно, т.к. их излучаемая мощность не высока и потребуется очень большое количество таких антенн и десятки километров соединяющего фидера на каждый перегон. Поэтому в тоннелях используют другое решение – излучающий кабель (leaky feeder), который представляет собой обычный фидер, используемый при построении АФУ обычных outdoor БС, но с многочисленными небольшими прорезями или отверстия по всей длине. За счет них, передаваемый по кабелю сигнал, немного излучается или «вытекает» (от сюда и его название) в открытое пространство, чего вполне достаточно для уверенного приема в радиусе нескольких метров от него. Излучающий кабель прокладывается на всем протяжении тоннеля между станциями, что позволяет создать непрерывное радио покрытие и дает возможность совершать непрерывные соединения. Если тоннель имеет значительную длину, то возможно размещение нескольких промежуточных БС или удаленных приемопередатчиков, подключенных с помощью оптической линии.
Другим возможным способом покрытия тоннелей является использование нескольких последовательно установленных репитеров с логопериодическими антеннами, смотрящих вдоль тоннеля, которые имеют более узкую диаграмму направленности, чем обычные секторные антенны. Однако, как показывает практика, такой способ не на много дешевле, чем использование излучающего кабели, и, одновременно, обеспечивает худшее покрытие дистанции.
