Сотовые вышки Теле2 на карте. Башни сотовой связи на карте

Поиск базовых станций нетривиальная задача. «Правильную» карту расположения БС сотовых операторов в интернете не найдешь «днем с огнем». Но стоит приложить немного усилий, и можно самостоятельно определить их местоположение и координаты на местности.

Ванговать с приложением Netmonitor не будем. Используем вариант, который нам даст наиболее точный результат.

Поиск базовых станций с Google Earth Pro

Используем для поиска базовых станций «виртуальный глобус» компании Google. Программа Google Earth известная, как «Планета Земля». Переходим по ссылке, устанавливаем ее на компьютер - Google Планета Земля Pro для Windows, Mac или Linux

Запускаем «Планета Земля». Внимательно, не спеша, знакомимся с информацией во всплывающем окне «Советы при запуске», и закрываем его.

Любуемся несколько секунд нашей красивой и необъятной планетой. После этого, в левом верхнем углу, в строке поиска, вводим интересуемый нас поисковый запрос. В моем случае, в качестве примера, это Новосибирская область, Мошковский район, д.Кузнецовка.

Программа умна, невосприимчива к регистру букв, поэтому я набираю текст без заглавных букв - кузнецовка мош… И «Гугл Планета» в поисковой строке выдала искомый адрес. Выбираю его, жму на поиск.

В панели инструментов кликаю на «Добавить метку», даю ей название. Жму «Ок».

Я выбрал значок для метки по умолчанию, вы можете выбрать любой понравившейся. А также добавить во вкладку «Описание» важную для вас информацию. Она будет всплывать на карте при клике на значок.

Реестр заключений СЭС

Основной поисковый инструмент - база данных реестра санитарно-эпидемиологических заключений на проектную документацию. Переходим по ссылке, и начинаем поиск - fp.crc.ru

Откройте вкладку «Помощь», возможно указанная в ней информация окажется для вас полезной.

С чего начать поиск? Давайте в первой строке «Проектная документация» наберем слово «сотовой», и кликнем на чекбокс «Искать».

Получаем результат на момент написания статьи:
- найдено 223813 документов;
- страницы (всего 8953).

Уточняем запрос. В строке «Номер заключения» в самом начале вводим код нашего региона. У меня (Новосибирская область) это цифра 54. Обновляем поисковую информацию:
- найдено 8625 документов;
- страницы (всего 345).

Меня интересуют базовые станции вокруг деревни Кузнецовка Мошковского района Новосибирской области. Поэтому я использую дополнительные поисковые фразы. Добавляю в первую поисковую строку «Проектная документация» к слову «сотовой» наименование района - «мошковский».
Получаю следующий результат:
- найдено 125 документов;
- страницы (всего 5).

Сужение поиска

Уже можно благодаря полученному списку приступить к поиску местоположения БС. Но, нужен ли мне, в этом случае, весь район? В рассматриваемой ситуации, представленной в качестве примера - нет. Поэтому, сделаем по-другому.

Стираю в поисковой строке наименование района. Вместо него, для начала набираю наименование населенного пункта - Кузнецовка. Есть ли какие-либо БС в нем? В моем случае нет.

Ну, что же, ищем ближайшие БС в прилегающих населенных пунктах. Возвращаюсь в «Планета Земля», и смотрю, какие населенные пункты ближе всего. Можно для этой же цели воспользоваться Дубль Гис.

Один из недалеко расположенных населенных пунктов поселок Радуга. Вбиваю его в первую поисковую строку базы данных реестра.
Получаю следующее:
- найдено 7 документов.

Анализ полученных результатов

Первый документ

Приступаю к изучению первого по списку документа. Информация которая мне интересна, это заголовок «Проектной документации».

Замечательно, жму на «показать полный текст приложения». В открывшемся документе вижу географические координаты базовой станции сотового оператора МТС. Бывает и так.

Ввожу их в поисковую строку Гугл Планеты, удаляю буквы, оставив только цифровые значения, и жму на «Поиск». И… волшебство, первая БС найдена.

Ставлю на ней собственную метку, подписываю как «БС МТС», метку с координатами выставленную программой удаляю.
Добавляю заголовок проектной документации в «Описание». После этого при клике на метку будет появляться всплывающее окно с информацией.

И так по аналогии. Ищем все ближайшие БС, которые получается найти. На самом деле, не все так просто, как получилось в примере описанном выше. Географические координаты в заключениях стали добавлять в конце 2017 года. Обычно же координаты в документации отсутствуют.

В начале списка документации выданного поиском идут самые свежие заключения. Так что не забываем поглядывать на первую строку «Номер заключения и дата». Возможна ситуация, когда заключение СЭС присутствует в базе данных, а работы еще не произведены.

Завершим с поселком Радуга рассмотрим оставшиеся 6 документов.

Второй документ

Проектная документация - Проект: «Расширение сети подвижной радиотелефонной связи стандарта IMT/2000 UMTS и GSM-900/1800 ОАО «МегаФон» на территории Новосибирской области». Базовая станция сотовой связи № 54.0504, Новосибирская область, Мошковский район, п. Радуга, АМС ФГУП «РТРС».

Видим, что это базовая станция сотового оператора Мегафон № 54. 0504. Информация о месторасположении отсутствует.

Третий документ

Проектная документация - Проект:»Модернизация сети сотовой радиотелефонной связи ОАО «ВымпелКом» в Новосибирской области. Базовая станция цифровой сотовой системы связи Новосибирского филиала ОАО «ВымпелКом» № 44478, Новосибирская область, Мошковский район, п. Радуга, филиал «СРЦ» АМС ФГУП «РТРС».

Базовая станция сотового оператора «Вымпелком» №44478 (читаем, как Билайн). Информация о месторасположении снова отсутствует.

Четвертый документ

Проектная документация - Проект: «Расширение сети подвижной радиотелефонной связи стандарта IMT/2000 UMTS и GSM-900/1800 ОАО «МегаФон» на территории НСО». Базовая станция сотовой связи № 54.0504, Новосибирская область, Мошковский район, п. Радуга, башня ОРТПЦ.

Как видим, речь снова идет о уже попадавшейся нам выше БС Мегафона № 54.0504

Пятый документ

Заключение о уже попавшей в наше поле зрения в документации выше БС МТС.

Шестой документ

Снова БС Мегафон №54.0504

Седьмой документ

Опять знакомая нам базовая станция Мегафона описываемая как ЗАО «Мобиком-Новосибирск».

Подведем итоги. В поселке Радуга присутствуют базовые станции трех операторов - МТС, Мегафон и Билайн, и семь заключений СЭС. Почему 7? Внимательно смотрим в заключениях на строку «Номер заключения и дата», и все станет понятным.

Расположение базовой станиции МТС получилось найти конкретно по указанным географическим координатам. Где же находятся Мегафон и Билайн? Я не знаю. Возможно на этой же мачте, может быть на соседних сооружениях. Пометим их как «БС?».

Внимательно исследовал весь поселок Радуга при помощи «Планета Земля» нашел еще интересные тени на земле в трех местах. Но ничего не понятно. Что это? Базовые станции Мегафона или Билайна? Или какие-то трубы?

Инструмент «Просмотр улиц»

Давайте увеличим масштаб, и попробуем воспользоваться одним замечательным инструментом «Просмотр улиц». Возможно, он доступен и в поселке Радуга. Запустим человечка на карту, и прогуляемся по поселку Радуга.

Делается это следующим образом. Наводим курсор мыши на человечка. Зажимаем левую клавишу, и тянем «разведчика» на дорогу. Если на карте на дорогах появляются синие полосы, значит инструмент «Просмотр улиц» в этом населенном пункте доступен. Но только на дорогах отмеченных синей полосой. Прогуляться можно только по ним.

Задача выполнена, все три объекта исследованы. Выводы сделаны.

Первой тенью ближайшей к человечку оказалась эта труба. Я могу ошибаться, но как по мне, она не используется операторами сотовой связи.

Одна из теней оказалась водонапорной башней. Другая, по-видимому, базовая станция оператора - или Мегафон, или Билайн.

Поочередно, не спеша, я промониторил все близлежащие населенные пункты, прилегающие к деревне Кузнецовка. Нашел базовые станции операторов в других населенных пунктах. Все действия, точно такие же, как и описанные выше. Что с этим делать дальше? Анализировать информацию, строить профили высот. Про это я напишу в другой статье.

Дополнительный софт для поиска координат

Иногда, в документации (заключения СЭС) прописывается адрес по которому расположена БС оператора. Но при вводе этих реквизитов в Google Earth Pro, бывает местоположение отображается совсем не точно. Рекомендую, параллельно использовать Дубль Гис , если ваш регион присутствует в нем.

При поиске БС на местности по картам Google Earth Pro, бывает попадаются участки с нечетким изображением. Я в таких случаях использую Яндекс карты. Зачастую, у Яндекса снимки намного лучше.

И в завершение статьи, креативная реклама HD телевизора LG

Для того чтобы подобрать оптимальный комплект для надежной работы интернета необходимо знать ответы на несколько вопросов.

1. Где и на каком удалении находиться ближайшая базовая станция на которой есть интернет?
2. Есть ли прямая видимость на базовую станцию с места предполагаемой установки антенны?
3. Какова длинна ВЧ кабеля снижения необходимого для подключения антенны?

Для ответа на первый вопрос есть два варианта.

Первый вариант:

Самый простой способ это воспользоваться картами покрытия которые публикуют операторы сотовой связи на своих сайтах.

Ниже приведен список ссылок на карты покрытия основных операторов сотовой связи.

Поставим себе задачу определить возможность приема 3G интернета в п. Нагиши Рязанской области. По карте покрытия оператора МТС определяем что ближайшая базовая станция находиться в п.Горлово Рязанской обл.

Находим более или менее точное расположение базовой станции. Как правило диаграмма направленности антенн базовой станции похожа на трехлистник т.к на базе применяются три секторные антенны с диаграммой направленности в 120°, в центре этой фигуры и будет находиться база.

Далее используя карту Яндекса находим расстояния между клиентом и базовой станцией. Это нужно чтобы не проделывать лишнюю работу т.к если расстояние окажется более 30 км то скорее всего установить подключение по 3G скорее всего не получиться

Используя инструмент "Получить информацию" определяем координаты базовой станции 3G и места предполагаемой установки антенны.

У нас получились такие координаты:

База 53°49′37.35″N 39°2′30.3″E

Клиент 53°50′20.41″N 38°55′7.82″E

Первый сервис очень простой и понятный, надо просто ввести координаты базы и клиента указать высоту от поверхности земли для базы это обычно от 50 до 120м, для клиента 10-15м.

Если покрытие неудовлетворительно, и есть неохваченные участки ("белые пятна"), то соединение неустойчиво и может прерваться. Наш ресурс создан для решения этих проблем.

У нас вы можете посмотреть схему расположения базовых станций на интерактивной

Обнаружение вышек связи - это не криминальная деятельность, а довольно распространенная задача в отдаленных регионах и деревнях, где качество покрытия оставляет желать лучшего. Как понять, почему у этого столба берет лучше, чем от той калитки? Сориентироваться тебе могут помочь следующие инструменты и сайты.

Из англоязычных сервисов, пожалуй, лучше всего opensignal.com, где можно выбрать оператора и необходимое местоположение. Карта не отображает вышки, но показывает области покрытия. Из русских могу порекомендовать netmonitor.ru - в его базе содержится немало информации о вышках операторов.

Интересны и некоторые приложения для Android. К примеру, OpenSignal отображает карту сотовых вышек и точек Wi-Fi (еще на карте помечены места с плохой связью), имеет встроенный компас и средство проверки скорости.

Еще интересна утилита Netmonitor. Она умеет мониторить сети GSM и CDMA, показывает информацию об уровне сигнала, содержит базу данных сотовых вышек, поддерживает устройства с несколькими SIM-картами, а также умеет вести лог в формате CLF или KLM.

Обрати внимание, у Netmonitor есть ограничения при работе на устройствах некоторых производителей. На смартфонах Motorola , LG, Samsung, Acer и Huawei список соседей может быть пуст, а на устройствах Samsung к тому же может не отображаться уровень сигнала.

Один из первых вопросов, который возникает, когда вы занимаетесь подключением к мобильному интернету, это вопрос о местонахождении базовой станции выбранного вами оператора, чтобы направить в ее сторону свою антенну. Желательно узнать точные координаты вышки и рельеф до нее, чтобы понять, имеет ли смысл использовать вышку для приема сигнала. Сервисы и различные андроид-приложения не дают точных координат БС, т.к. основаны на измерениях и их математической обработке. Погрешность при этом может достигать нескольких километров.

Зачастую координаты вышки можно установить, изучая карты покрытия операторов, рельеф местности, карты Гугл и Яндекс, а также предоставляемые ими возможности просматривать фотографии и панорамы изучаемой местности. Надо сказать, что БС на карте можно найти не всегда. Причин тому может быть много - карты устарели, БС находится на крыше здания и ее просто не видно на карте, вышка имеет небольшие размеры и т.п.

Параметры БС неизвестны. Костромская обл

Задано: координаты 57.564243, 41.08345, деревня Кузьминка в Костромской области. Задача - определить точные координаты БС, к которой можно подключиться для приема 3 G -сигнала.

Будем рассматривать поиск БС по шагам.

Шаг 1. Анализ карт покрытия.

Воспользуемся известным сервисом https://yota-faq.ru/yota-zone-map/ , где представлены зоны покрытия четырех операторов, кроме Билайна. Отмечу здесь, что покрытие Билайна, представленное на их офсайте, использовать практически невозможно - там показывается, как правило, сплошное покрытие, не учитывающее рельеф местности.

Наиболее интересно с точки зрения подключения выглядят зоны покрытия Мегафона и МТС. Вы сами можете в этом убедиться, открыв сервис, вставив координаты в поисковую строку и переключая операторов.

Зона покрытия Мегафона:

Зона покрытия МТС:

Из анализа зоны покрытия Мегафона видим, что БС 3G вероятнее всего находятся в направлениях Красное, Сухоногово, Лапино (в данном масштабе карты Лапино не видно, это юго-запад, примерно там, где отметка Р-600).

Более интересна зона покрытия МТС. Здесь также рассматриваем направление на Сухоногово и Красное. Но Красное более интересный вариант, т.к. там есть покрытие 4G . Расстояние до Красного порядка 10 км, если МТС раздает 4G на частоте 1800 МГц, то есть все шансы установить связь с одной из БС МТС, которые находятся в этом населенном пункте.

Шаг 2. Изучение рельефа местности .

Рельеф до Красного непростой, но вполне пробиваемый. Для оценки рельефа воспользуемся сервисом https://airlink.ubnt.com . Если вы впервые на этом сайте, то вначале вам нужно будет пройти бесплатную процедуру регистрации. Открыв сервис, прокручиваем ползунок вниз до конца и в правом нижнем углу вводим исходные данные, как показано на следующем рисунке.

Я обычно вначале ввожу одинаковые координаты в оба окошка, а потом начинаю двигать лиловую метку в интересующие меня точки, где предположительно могут находиться БС. При этом в правом верхнем углу экрана отображается рельеф, луч прямой видимости и примерный размер зоны Френеля.

Для наших координат имеем:

Проверка рельефа в других «подозрительных» направлениях показала, что рельеф там значительно хуже. Таким образом, мы определились с направлением и заодно выбрали оператора - МТС.

Шаг 3. Уточнение нашего выбора с помощью сервиса «Качество связи»

Сервис открывается по следующему адресу https://geo.minsvyaz.ru . В поисковой строке задаем название деревни Кузьминка, переключаем просмотр с 4-х окон в однооконный режим, масштабируем карту в удобный размер и получаем для оператора МТС:

Видим, что наш выбор правильный, т.к. согласно базе данных измерений пользователей этого сервиса в Красном действительно имеется хорошее покрытие 4G от МТС.

Увеличим масштаб этой карты и увидим, что наиболее вероятным местоположение вышки (или вышек) является улицы Советская и Окружная.

Шаг 4. Изучение местности с помощью карт Гугл и Яндекса.

Указанные карты обладают полезным инструментом для изучения местности - панорамами и фотографиями местности. У карт Гугл панорам различных местностей значительно больше, чем у Яндекса, поэтому чаще приходится пользоваться Гуглом, рассматривая панорамы. С другой стороны, у Яндекса больше фотографий, сделанных в различных местах, кроме того, обычно карты Яндекса для России более актуальны. В связи с этим приходится пользоваться обоими сервисами. Здесь использованы карты и сервисы Гугл.

Итак, мы выяснили, что нам нужно рассмотреть две улицы в Красном в поисках БС. Запускаем карты Гугл, вводим примерные координаты ул. Советской (или название улицы) и получаем:

Здесь включен режим просмотра улиц, нужная нам улица выделена синим цветом на карте. Получить панораму улицы можно кликнув мышкой в любой точке синей линии. Двигаясь таким образом вдоль улицы на север, у здания почты мы обнаруживаем первую БС:

И наконец невдалеке от пересечения Советской и Окружной улиц обнаруживается третья вышка, самая высокая из найденных:

Возвращаемся к карте и находим тень этой вышки в том месте, куда указывает фотография:

Отмечаем мышкой это место на карте и получаем точные координаты БС:

Подведем некоторые итоги нашего исследования. С помощью информации, полученной из анализа зон покрытия, пользовательских измерений силы сигнала в интересующей нас местности и изучения местности по фотографиям и панорамам, нам удалось найти три базовых станции и их точные координаты в городе, в котором мы никогда не бывали. Вопрос о том, какому оператору принадлежатнайденные БС, остается открытым, т.к. ответ на него требует дополнительного исследования. Проще всего проехать по маршруту и измерить параметры БС с помощью какого-нибудь андроид-приложения, которое выдает MNC , MCC и уровень сигнала. Некоторые из таких приложений представлены .

Параметры БС известны. Пригород Пензы

Как известно ряд андроид-приложений, а также интерфейс модема типа HiLink и программа MDMA могут давать параметры БС, с помощью которых известные сервисы и приложения могут выдавать приблизительные координаты БС, что позволяет облегчить поиск конкретных координат БС на картах. Обзоры некоторых из этих инструментов приведены в разделе « » на сайте Антэкс.

Рассмотрим конкретный пример с форума, пример основан на теме. Координаты пользователя 53.1592536, 44.8728602, выбранные операторы - Йота или Мегафон.Из интерфейса модема получены следующие параметры сигнала (скриншоты выложены пользователем):

Вводим полученные параметры БС (LAC , CellID ) в соответствующие поля известного сервиса:

И получаем приблизительные координаты БС и ее положение на карте местности:

Переходим к картам Гугл и с помощью сервиса «панорама» двигаемся вдоль дороги Р-208, например, на запад.

Через некоторое расстояние мы замечаем сотовую вышку слева по направлению нашего движения:

Находим это место на карте в увеличенном масштабе и отмечаем координаты вышки:

Реальное фото вышки, сделанное пользователем с другого ракурса:

Расстояние до вышки примерно 4800 метров:

Как видно из нашего исследования, ошибка в определении координат БС, полученном с помощью сервиса xinit .ru /bs , весьма существенна - составляет почти 2 км. Такие ошибки характерны для всех сервисов, основанных на базах данных измерений пользователей, но других доступных сервисов нет.

Published 22.04.2015 by Johhny

Cellidfinder - это простой и удобный сервис по поиску местоположения базовых станций мобильной связи стандарта GSM и построению их на карте. В статье приведена подробная инструкция по поиску местоположения базовых станций GSM с помощью данного сервиса.

Какие данные необходимы для локализации БС?

Для того, чтобы найти координаты сектора базовой станции необходимо знать 4 параметра:

• MCC (Mobile Country Code) — код, определяющий страну, в которой находится оператор мобильной связи. Например, для России он равен 250, США - 310, Венгрия - 216, Китай - 460, Украина — 255, Белоруссия — 257.
• MNC (Mobile Network Code) — код, присваиваемый оператору мобильной связи. Уникален для каждого оператора в конкретной стране. Подробная таблица кодов MCC и MNC для операторов по всему миру доступна .
• LAC (Location Area Code) — код локальной зоны. В двух словах LAC - это объединение некоторого количества базовых станций, которые обслуживаются одним контроллером базовых станций (BSC). Этот параметр может быть представлен как в десятичном, так и в шестнадцатеричном виде.
• CellID (CID) — «идентификатор соты». Тот самый сектор базовой станции. Этот параметр также может быть представлен в десятичном, и шестнадцатеричном виде.

Где взять эти данные?

Данные берутся с нетмонитора. Нетмонитор - это специальное приложение для мобильных телефонов или других устрйств, которое позволяет узнать инженерные параметры мобильной сети. В сети существует огромное количество нетмониторов для различных устройств. Найти подходящий - не проблема. Кроме того многие современные GPS трекеры в условиях плохого приема спутников могут отсылать хозяину не координаты, а параметры базовой станции (МСС, MNC, LAC, Cellid) за которую они цепляются. Cellidfinder поможет быстро перевести эти параметры в приблизительное местоположение БС.

Откуда берутся координаты базовой станции?

Поиск координат базовых станций проводится в базах данных Google и Yandex, которые предоставили такую возможность. Следует отметить, что в результате поиска мы получаем не точное местоположения вышки, а приблизительное. Это то местоположение, в котором регистрировалось наибольшее количество абонентов, передавших информацию о своем местоположении на серверы Google и Yandex. Наиболее точно местоположение по LAC и CID определяется при использовании функции усреднения, при которой вычисляются координаты всех секторов (CellID) одной базовой станции, а затем вычисляется усредненное значение.

Как работать с CellIDfinder?

Для того, чтобы начать работать с сервисом поиска местоположения базовых станций CellIdfinder необходимо установить на смартфон любой нетмонитор. Вот один из неплохих вариантов . Включаем скачанное приложение и смотрим необходимые параметры.

В данном случае в окне нетмонитора мы увидели:
MCC = 257 (Белоруссия)
MNC = 02 (МТС)
LAC = 16
CID = 2224

Вводим эти параметры в форму поиска на . Т.к. LAC и CID могут выдаваться нетмонитором как в десятичном, так и в шестнадцатеричном виде, то форма поиска имеет автозаполнение для LAC и CID во втором виде. Выбираем "Данные Google", "Данные Yandex" и, если необходима высокая точность, "Усреднение". Нажимаем кнопку "Найти БС".

В результате получили координаты для данного сектора базовой станции. Более того координаты по базам Google и Yandex практически совпали, а значит можно предположить, что БС построены на карте достаточно точно.

И вновь немного общеобразовательного материала. На этот раз речь пойдет о базовых станциях. Рассмотрим различные технические моменты по их размещению, конструкции и дальности действия, а также заглянем внутрь самого антенного блока.

Базовые станции. Общие сведения

Так выглядят антенны сотовой связи, установленные на крышах зданий. Эти антенны являются элементом базовой станции (БС), а конкретно - устройством для приема и передачи радиосигнала от одного абонента к другому, и далее через усилитель к контроллеру базовой станции и другим устройствам. Являясь наиболее заметной частью БС, они устанавливаются на антенных мачтах, крышах жилых и производственных зданий и даже дымовых трубах. Сегодня можно встретить и более экзотические варианты их установки, в России их уже устанавливают на столбах освещения, а в Египте их даже "маскируют" под пальмы.

Подключение базовой станции к сети оператора связи может производиться по радиорелейной связи, поэтому рядом с "прямоугольными" антеннами блоками БС можно увидеть радиорелейную тарелку:

С переходом на более современные стандарты четвертого и пятого поколений, для удовлетворения их требований подключать станции нужно будет исключительно по волоконной оптике. В современных конструкциях БС оптоволокно становится неотъемлемой средой передачи информации даже между узлами и блоками самой БС. К примеру, на рисунке ниже показано устройство современной базовой станции, где оптоволоконный кабель используется для передачи данных от RRU (выносные управляемые модули) антенны до самой базовой станции (показано оранжевой линией).

Оборудование базовой станции располагается в нежилых помещениях здания, либо устанавливается в специализированные контейнеры (закрепленные на стенах или столбах), ведь современное оборудования выполняется довольно компактно и может запросто поместиться в системный блок серверного компьютера. Часто радиомодуль устанавливают рядом с антенным блоком, это позволяет уменьшить потери и рассеивание передаваемой в антенну мощности. Так выглядят три установленных радиомодуля оборудования базовой станции Flexi Multiradio, закрепленные прямо на мачте:

Зона обслуживания базовых станций

Для начала следует отметить, что бывают различные типы базовых станций: макро, микро, пико и фемтосоты. Начнем с малого. И, если кратко, то фемтосота не является базовой станцией. Это, скорее, Access Point (точка доступа). Данное оборудование изначально ориентируется на домашнего или офисного пользователя и владельцем такого оборудования является частное или юр. лицо, не относящееся к оператору. Главное отличие такого оборудования заключается в том, что оно имеет полностью автоматическую конфигурацию, начиная от оценки радиопараметров и заканчивая подключением к сети оператора. Фемтосота имеет габариты домашнего роутера:

Пикосота - это БС малой мощности, принадлежащая оператору и использующая в качестве транспортной сети IP/Ethernet. Обычно устанавливается в местах возможной локальной концентрации пользователей. Устройство по размерам сравнимо с небольшим ноутбуком:

Микросота - это приближенный вариант реализации базовой станции в компактном виде, очень распространено в сетях операторов. От "большой" базовой станции ее отличает урезанная емкость поддерживаемых абонентом и меньшая излучающая мощность. Масса, как правило, до 50 кг и радиус радиопокрытия - до 5 км. Такое решение используется там, где не нужны высокие емкости и мощности сети, или нет возможности установить большую станцию:

И наконец, макросота - стандартная базовая станция, на базе которой строятся мобильные сети. Она характеризуется мощностями порядка 50 W и радиусом покрытия до 100 км (в пределе). Масса стойки может достигать 300 кг.

Зона покрытия каждой БС зависит от высоты подвеса антенной секции, от рельефа местности и количества препятствий на пути до абонента. При установке базовой станции далеко не всегда на первый план выносится радиус покрытия. По мере роста абонентской базы может не хватить максимальной пропускной способности БС, в этом случае на экране телефона появляется сообщение "сеть занята". Тогда оператор со временем на этой территории может сознательно уменьшить радиус действия базовой станции и установить несколько дополнительных станций в местах наибольшей нагрузки.

Когда нужно увеличить емкость сети и снизить нагрузку на отдельные базовые станции, тогда и приходят на помощь микросоты. В условиях мегаполиса зона радиопокрытия одной микросоты может составлять всего 500 метров.

В условиях города, как ни странно, встречаются такие места, где оператору нужно локально подключить участок с большим количеством трафика (районы станций метро, крупные центральные улицы и др.). В этом случае применяются маломощные микросоты и пикосоты, антенные блоки которых можно располагать на низких зданиях и на столбах уличного освещения. Когда возникает вопрос организации качественного радиопокрытия внутри закрытых зданий (торговые и бизнес центры, гипермаркеты и др.) тогда на помощь приходят пикосотовые базовые станции.

За пределами городов на первый план выходит дальность работы отдельных базовых станций, так установка каждой базовой станции в удалении от города становится все более дорогостоящим предприятием в связи с необходимостью построения линий электропередач, дорог и вышек в сложных климатических и технологических условиях. Для увеличения зоны покрытия желательно устанавливать БС на более высоких мачтах, использовать направленные секторные излучатели, и более низкие частоты, менее подверженные затуханию.

Так, например, в диапазоне 1800 МГц дальность действия БС не превышает 6-7 километров, а в случае использования 900-мегагерцового диапазона зона покрытия может достигать 32 километров, при прочих равных условиях.

Антенны базовых станций. Заглянем внутрь

В сотовой связи чаще всего используют секторные панельные антенны, которые имеют диаграмму направленности шириной в 120, 90, 60 и 30 градусов. Соответственно для организации связи во всех направлениях (от 0 до 360) может потребоваться 3 (ширина ДН 120 градусов) либо 6 (ширина ДН 60 градусов) антенных блоков. Пример организации равномерного покрытия во всех направлениях показан на рисунке ниже:

А ниже вид типовых диаграмм направленности в логарифмическом масштабе.

Большинство антенн базовых станций широкополосные, позволяющие работать в одном, двух или трех диапазонах частот. Начиная с сетей UMTS, в отличие от GSM, антенны базовых станций умеют изменять площадь радиопокрытия в зависимости от нагрузки на сеть. Один из самых эффективных методов управления излучаемой мощностью - это управление углом наклона антенны, таким способом изменяется площадь облучения диаграммы направленности.

Антенны могут иметь фиксированный угол наклона, либо имеют возможность дистанционной регулировки с помощью специального программного обеспечения, располагаемого в блоке управления БС, и встроенных фазовращателей. Существуют также решения, позволяющие изменять зону обслуживания, от общей системы управления сети передачи данных. Таким образом, можно регулировать зону обслуживания всего сектора базовой станции.

В антеннах базовых станций применяется как механическое управление диаграммой, так и электрическое. Механическое управление проще реализуется, но часто приводит к искажению формы диаграммы направленности из-за влияния конструктивных частей. Большинство антенн БС имеет систему электрической регулировки угла наклона.

Современный антенный блок представляет собой группу излучающих элементов антенной решетки. Расстояние между элементами решетки выбирается таким образом, чтобы получить наименьший уровень боковых лепестков диаграммы направленности. Наиболее часто встречаются длины панельных антенн от 0,7 до 2,6 метров (для многодиапазонных антенных панелей). Коэффициент усиления варьируется от 12 до 20 dBi.

На рисунке ниже (слева) представлена конструкция одной из наиболее распространенных (но уже устаревающих) антенных панелей.

Здесь излучатели антенной панели представляют собой полуволновые симметричные электрические вибраторы над проводящим экраном, расположенные под углом 45 градусов. Такая конструкция позволяет формировать диаграмму с шириной главного лепестка 65 или 90 градусов. В такой конструкции выпускаются двух- и даже трехдиапазонные антенные блоки (правда, довольно крупногабаритные). Например, трехдиапазонная антенная панель такой конструкции (900, 1800, 2100 МГц) отличается от однодиапазонной, примерно в два раза большим размером и массой, что, конечно же, затрудняет ее обслуживание.

Альтернативная технология изготовления таких антенн предполагает выполнение полосковых антенных излучателей (металлические пластины квадратной формы), на рисунке выше справа.

А вот еще один вариант, когда в качестве излучателя используются полуволновые щелевые магнитные вибраторы. Линия питания, щели и экран выполняются на одной печатной плате с двухсторонним фольгированным стеклотекстолитом:

С учетом современных реалий развития беспроводных технологий, базовые станции должны поддерживать работу 2G, 3G и LTE сетей. И если блоки управления базовых станций сетей разных поколений удается вместить в один коммутационный шкаф без увеличения габаритного размера, то с антенной частью возникают значительные трудности.

Например, в многодиапазонных антенных панелях количество коаксиальных соединительных линий достигает 100 метров! Столь значительная длина кабеля и количество паяных соединений неизбежно приводит к потерям в линиях и снижению коэффициента усиления:

С целью снижения электрических потерь и уменьшения точек пайки часто делают микрополосковые линии, это позволяет выполнить диполи и систему запитки всей антенны по единой печатной технологии. Данная технологиях проста в производстве и обеспечивает высокую повторяемость характеристик антенны при ее серийном выпуске.

Многодиапазонные антенны

С развитием сетей связи третьего и четвертого поколений требуется модернизация антенной части как базовых станций, так и сотовых телефонов. Антенны должны работать в новых дополнительных диапазонах, превышающих 2.2 ГГц. Более того, работа в двух и даже трех диапазонах должна производиться одновременно. Вследствие этого антенная часть включает в себя довольно сложные электромеханические схемы, которые должны обеспечивать должное функционирование в сложных климатических условиях.

В качестве примера рассмотрим конструкцию излучателей двухдиапазонной антенны базовой станции сотовой связи Powerwave, работающей в диапазонах 824-960, МГц и 1710-2170, МГц. Ее внешний вид показан на рисунке ниже:

Этот двухдиапазонный облучатель состоит из двух металлических пластин. Та, что большего размера работает в нижнем диапазоне 900 МГц, над ней расположена пластина с щелевым излучателем меньшего размера. Обе антенны возбуждаются щелевыми излучателями и таким образом имеют единую линию запитки.

Если в качестве излучателей используются дипольные антенны, то необходимо ставить отдельный диполь для каждого диапазона волн. Отдельные диполи должны иметь свою линию запитки, что, конечно же, снижает общую надежность системы и увеличивает энергопотребление. Примером такой конструкции является антенна Kathrein для того же диапазона частот, что и рассмотренная выше:

Таким образом, диполи для нижнего диапазона частот находятся как бы внутри диполей верхнего диапазона.

Для реализации трех- (и более) диапазонного режимов работы наибольшей технологичностью обладают печатные многослойные антенны. В таких антеннах каждый новый слой работает в довольно узком диапазоне частот. Такая "многоэтажная" конструкция изготавливается из печатных антенн с индивидуальными излучателями, каждая антенна настраивается на отдельные частоты рабочего диапазона. Конструкция поясняется рисунком ниже:

Как и в любых других многоэлементных антеннах в такой конструкции происходит взаимодействие элементов, работающих в разных диапазонах частот. Само собой это взаимодействие оказывает влияние на направленность и согласование антенн, но данное взаимодействие может быть устранено методами, применяемыми в ФАР (фазированных антенных решетках). Например, одним из наиболее эффективных методов является изменение конструктивных параметров элементов путем смещения возбуждающего устройства, а также изменение размеров самого облучателя и толщины разделительного диэлектрического слоя.

Важным моментом является то, что все современные беспроводные технологии широкополосные, и ширина полосы рабочих частот составляет не менее 0,2 ГГц. Широкой рабочей полосой частот обладают антенны на основе взаимодополняющих структур, типичным примером которых являются антенны типа "bow-tie" (бабочка). Согласование такой антенны с линией передачи осуществляется подбором точки возбуждения и оптимизацией ее конфигурации. Чтобы расширить полосу рабочих частот по согласованию "бабочку" дополняют входным сопротивлением емкостного характера.

Моделирование и расчет подобных антенн производят в специализированных программных пакетах САПР. Современные программы позволяют моделировать антенну в полупрозрачном корпусе при наличии влияния различных конструктивных элементов антенной системы и позволяют тем самым произвести достаточно точный инженерный анализ.

Проектирование многодиапазонной антенны производят поэтапно. Сначала рассчитывают и проектируют микрополосковую печатную антенну с широкой полосой пропускания для каждого рабочего диапазона частот отдельно. Далее печатные антенны разных диапазонов совмещают (наложением друг на друга) и рассматривают их совместную работу, устраняя по возможности причины взаимного влияния.

Широкополосная антенна типа "бабочка" может быть удачно использована как основа для трехдиапазонной печатной антенны. На рисунке ниже изображены четыре различных варианта ее конфигурации.

Приведенные конструкции антенн отличаются формой реактивного элемента, который применяется для расширения рабочей полосы частот по согласованию. Каждый слой такой трехдиапазонной антенны представляет собой микрополосковый излучатель заданных геометрических размеров. Чем ниже частоты - тем больше относительный размер такого излучателя. Каждый слой печатной платы отделен от другого с помощью диэлектрика. Приведенная конструкция может работать в диапазоне GSM 1900 (1850-1990 МГц) - принимает нижний слой; WiMAX (2,5 - 2,69 ГГц) - принимает средний слой; WiMAX (3,3 - 3,5 ГГц) - принимает верхний слой. Подобная конструкция антенной системы позволит принимать и передавать радиосигнал без использования дополнительного активного оборудования, не увеличивая тем самым габаритных размеров блока антенны.

И в заключении немного о вреде БС

Порой, базовые станции операторов сотовой связи устанавливают прямо на крышах жилых домов, чем конкретно деморализуют некоторых их обитателей. У хозяев квартир перестают "рожать кошки", а на голове у бабушки начинают быстрее появляться седые волосы. А тем временем, от установленной базовой станции жители этого дома электромагнитного поля почти не получают, ибо "вниз" базовая станция не излучает. Да и, к слову сказать, нормы СаНПиНа для электромагнитного излучения в РФ на порядок ниже, чем в "развитых" странах запада, и поэтому в черте города базовые станции никогда на полную мощность не работают. Тем самым, вреда от БС нет, если только вы не устраиваетесь позагорать на крыше в паре метров от них. Зачастую, с десяток точек доступа, установленных в квартирах жителей, а также микроволновые печи и сотовые телефоны (прижатые к голове) оказывают на вас намного большее воздействие, нежели базовая станция, установленная в 100 метрах за пределами здания.