Как строят сети в Метро
Несколько лет назад сотовые операторы спустились под землю и начали строить там общедоступные сети. Для их абонентов стало привычным звонить из метро, отправлять текстовые сообщения или осуществлять доступ к Internet через GPRS. Две трети станций московского и питерского метрополитена уже охвачены хотя бы одним из действующих операторов. При этом подземная мобильная связь имеет некоторые отличия от наземной с точки зрения архитектуры сетей и структуры потребления сервисов.
Как строят сети в метро?
Метрополитен как объект связи представляет собой очень проблемное сооружение. Монтаж оборудования только на одной станции метро может занимать 6–12 месяцев — в зависимости от сложности проекта. Чаще всего причина «неспешности» операторов — отсутствие четкой законодательной основы запуска новых базовых станций. Все сотовые операторы, спустившиеся в московское метро, установили значительно больше базовых станций, чем ввели в коммерческую эксплуатацию. Остальные можно будет запустить лишь после получения всех разрешительных документов.
Первый этап реализации проекта, подразумевающего покрытие станции связью, состоит в определении коммерческих перспектив, то есть оценке потенциального количества пользователей. Для этого операторы устраивают тестовые замеры активности абонентов. В самом простом случае на станции устанавливается оборудование, которое имитирует работу базовой станции, то есть опрашивает сотовые телефоны пассажиров метро на предмет их принадлежности к своей сети. По усредненной сумме положительных «ответов» принимается решение относительно постановки данной станции в очередь на «телефонизацию». После развертывания сети операторы, получая у руководства метрополитена данные по пассажиропотоку и имея на руках собственную статистику вызовов (съем информации происходит дистанционно с каждого репитера), могут оперативно наращивать емкость и корректировать конфигурацию сети, чтобы избежать перегрузок.
Второй этап — выбор необходимого оборудования и его монтаж. Обычно на каждую станцию выделяется бригада из 7–10 человек. Специалисты могут проводить монтажные и тестовые работы в метро только в ночное время, а в тоннелях — только с 2 ч ночи, когда обесточивается контактный рельс. В среднем монтажники могут тянуть кабели, ходить по тоннелям и монтировать антенны в вестибюлях и на эскалаторах не более 3 ч в сутки.
Как отмечают эксперты ОАО «Вымпелком», существуют два вида проектов подземной сотовой связи — тиражируемые и индивидуальные. К примеру, все без исключения станции внутри московского Садового кольца и в центре Санкт-Петербурга относятся к памятникам архитектуры, и их внешний облик нельзя менять ни под каким предлогом, что порождает дополнительные трудности при монтаже репитеров и выносных антенн. Сложна и планировка таких станций: это несколько платформ, вестибюлей, пересадочных тоннелей и эскалаторов, множество входов и выходов. Одним из самых сложных объектов «телефонизации» является Тверской пересадочный узел в Москве, насчитывающий шесть разноуровневых выходов на поверхность, 12 платформ и связующие тоннели. Эту транспортную развязку ни один из операторов не смог телефонизировать быстрее, чем за год. Здесь приходиться использовать весьма оригинальные решения, что, безусловно, замедляет процесс внедрения.
Типичная задача при развертывании мобильных сетей в метро заключается в «обходе» специальных металлических дверей, которые в случае опасности (например, войны или наводнения) защищают подземный город, превращая его в гигантское бомбоубежище. Проложить коммуникации сквозь них невозможно — металл слишком толстый, да и по правилам это запрещено. Операторам пришлось организовать передачу данных по радиоканалу, так как иначе о доступности связи на эскалаторах можно было бы забыть. За пределами кольцевой линии столичного метрополитена, где планировка станций более-менее стандартна, внедряются более простые и дешевые решения.
Обычно базовые станции и прочее сетевое оборудование устанавливаются в подсобных помещениях. Обеспечение связью подземных залов и тоннелей производится опосредованно, с помощью разветвленной системы ретрансляторов, которые «собирают» сигналы от пользователей и отправляют их на контроллеры БС. На межстанционных перегонах применяются аналоги излучающего кабеля с усилителями сигнала. Сложное дорогое оборудование в метрополитене защищено гораздо сильнее, чем используемое на поверхности. Вместо отключения электропитания и вандализма (наиболее частые проблемы с оборудованием наземной сети) здесь приходится бороться с перегревом из-за малого пространства в подсобных помещениях. Современных систем кондиционирования в российском метро до сих пор нет, из-за чего и случаются перегревы.
Третий этап проекта — ввод сети в режим тестовой эксплуатации и устранение всех неполадок. Поиск неполадок возложен на «сталкеров» — так с долей юмора называют специалистов с измерительными приборами, которые контролируют уровень сигналов на разных участках метрополитена. На поверхности земли этим занимаются специальные передвижные лаборатории, размещаемые на джипах, а в метро приходится использовать более компактные приборы. Несколько раз в неделю «сталкеры» проходят или проезжают на дрезинах по маршрутам, кропотливо определяя состояние всех БС на какой-либо ветке метрополитена. При наличии жалоб пользователей более внимательно контролируется качество связи на отдельных станциях, после чего ремонтные бригады устраняют неисправности.
«Сталкеры» не только проверяют покрытие сот базовой станции, сверяя его с частотным планом, но и тестируют переключения соединений между разными БС, а также качество голосовой связи. Все это организуется с помощью специального ПО и пары самых обычных сотовых телефонов, ведь человеческое ухо — самый надежный измерительный инструмент. А постоянный контроль над техническим состоянием оборудования при эксплуатации сети сотовой связи в метро осуществляется с помощью распределенной системы мониторинга, действующей поверх обычной локальной сети передачи данных.
