Пользоваться сотовым телефоном можно в зоне покрытия своего или роумингового оператора, для обеспечения которого используются мобильные базовые станции связи. Базовые станции операторов устанавливаются в самых разных локациях, а от количества вышек с оборудованием сотовой связи зависит качество звонков и интернета. Как устроены и работают телефонные базовые станции GSM – в нашем обзоре.
Как выглядят базовые станции
На крышах зданий, фонарных столбах, и на отдельно стоящих конструкциях, устанавливается операторами оборудование, необходимое для обеспечения сигнала. Поэтому базовая станция это не всегда отдельная конструкция, и на одной вышке может располагаться оборудование нескольких операторов.
Оборудование базовой станции состоит из двух основных элементов – антенны и блока управления. Антенны устанавливаются в верхней части конструкции, а современные модели чаще всего внешне выглядят как прямоугольные белые блоки, располагаемые под углом вниз – это позволяет настроить уровень распространения сигнала на поверхность.
Антенна работает как на прием, так и отправку сигнала на абонентские устройства и другие вышки сотовой связи, чтобы обеспечить максимально бесшовное покрытие. Современные модели могут менять угол наклона автоматически, для обеспечения максимального сигнала на нужную зону покрытия.
Сигнал антенн обрабатывается радиомодулем. Чаще всего оборудование устанавливается рядом с антенной, чтобы минимизировать потери информации при обработке, и сократить рассеивание частотной мощности.
Для работы оборудования, также используется кондиционирование. Дело в том, что в процессе работы происходит нагревание, что может привести к неисправности оборудования, его отключения, или аварии. Особенно это актуально в летний период, поскольку вышки обычно расположены на открытом пространстве под прямыми солнечными лучами.
С работой кондиционирования часто связаны опасения многих о вреде базовых станций на организм. Многие считают, что издаваемый вышками связи шум – это излучение, а на самом деле его источником является кондиционер.
Также каждая вышка должна быть обеспечена бесперебойным источником питания, необходимого для работы оборудования. Для этого могут задействоваться и автономные генераторы, но это не только усложняет обслуживание вышек базовых станций связи, но и обходится сотовым операторам значительно дороже.
Для того чтобы сигнал вышки поступал в сеть оператора, он должен быть передан на коммутатор. В городской среде сигнал чаще всего передается по оптоволоконным линиям – это позволяет обеспечить стабильный сигнал и высокую скорость передачи данных.
Однако передаваться сигнал с вышки может и посредством радиорелейной связи. Для этого используются соответствующие антенны – внешне они напоминают спутниковые тарелки, но более компактного формата.
Антенны базовых станций чаще всего белого цвета. Это обусловлено тем, что именно этот цвет имеет наибольшее отражение и минимальное поглощение, что обеспечивает более высокий уровень сигнала.
Какую зону обслуживает одна вышка
Зона действия вышки сотовой связи, напрямую зависит от типа используемого оборудования. Так, для обеспечения сигнала можно использовать фемтосоты. Их можно установить даже дома или в офисе, и через подключение к интернету обеспечивается сигнал сети оператора на небольшое расстояние. Такое оборудование часто используется там, где слабый сигнал сети оператора, включая цокольные помещения.
Большую зону покрытия и количество каналов связи, поддерживает пикосота. В отличие от фемтосоты, это не пользовательское, а операторское оборудование. Этот тип оборудования устанавливается и там, где необходимо усилить сигнал и емкость сети, для примера, во время массовых мероприятий.
Полноценной базовой станцией, является микросота, позволяющая передавать сигнал на расстояние до пяти километров. Такой тип оборудования используется в локациях, где необходимо обеспечить покрытие, но не требуется высокая пропускная способность, или нецелесообразно использовать более мощное оборудование. Также такое оборудование устанавливается городах, где необходимо более частая установка антенн, для более плотного покрытия сети.
На улицах городов и вдоль крупных трасс, пользователи сотовой связи видят преимущественно макросоты. Они обеспечивают сигнал на расстоянии до ста километров.
Однако зона действия зависит не только от типа оборудования, и не всегда широкая зона покрытия является приоритетом при его установке.
Так, в крупных городах с плотной застройкой, используется мощное оборудование. Однако не передний план выходит возможность обслуживания большего числа пользователей, и более высокий канал для передачи информации. Влияет на сигнал и рельеф местности, включая высотные здания, не пропускающие радиосигнал. В этом случае операторы устанавливают большее количество вышек.
Чем отличается вышка 2G от 4G
Доступность услуг связи определенного стандарта, зависит от используемой частоты при передаче информации. Однако если ранее при переходе на новое поколение связи операторам было необходимо полностью обновлять оборудование, то теперь все гораздо проще.
Так, можно часто услышать информацию от операторов о том, что их сети готовы к предоставлению услуг не только в доступных стандартах, но и в 5G. Получается, что оборудование для 4G может работать и для связи следующего поколения.
Доступность того или иного поколения связи, зависит от используемого абонентами оборудования, а также от частот задействованных операторами. Современные антенны базовых станций, в большинстве своем являются широкополосными, и могут передавать и принимать сигнал на разных частотах.
Именно поэтому находясь в пределах действия одной вышки, пользователь кнопочного телефона может пользоваться звонками через 2G, а пользователь смартфона интернетом в 3G и 4G.
Также операторы проводят на своих сетях рефарминг частот – перераспределение доступного диапазона на другие стандарты связи. Таким образом, там, где базовая станция ранее работала только в 2G или 3G, теперь позволяет подключаться к скоростному 4G.
