Связь в небоскрёбах: чудеса на высоте

В XIX веке, когда в Нью-Йорке появились первые небоскребы, инженеры пытались найти способы подачи воды на самые верхние этажи. Намного позже, когда эта тайна была раскрыта и задача решена, появилась новая, но чем-то похожая: как обеспечить их сотовой связью. Почему во всех башнях Сити в сети МТС «ловит»? Об этом MCG рассказал технический директор московского региона МТС Владислав Медведев.

Беседовал Дмитрий Кипров

Почему нельзя установить одну сверхмощную базовую станцию, например, на башню Федерация, и покрыть все Сити? В чем вообще проблема связи в высотках?

Практически во всем: сигналу мешает высотность зданий, строительные материалы, плотная застройка. Часто антенны располагаются на зданиях и излучают вниз, где находится большинство абонентов — пешеходы и водители. Но в Сити много людей и внутри, и, если они сидят выше 20-го этажа, их устройство “словит” десятки, а то и сотни сигналов в радиусе десяти километров. Образно говоря, телефон «сойдет с ума», видя сразу несколько базовых станций c одинаковыми уровнями сигнала и начнет переключаться с одной станции на другую. Это приводит к разрывам соединения, бульканьям и «кваканьям».

Какой же выход, если все так действительно сложно?

В первом небоскрёбе — «Башня 2000» возле Багратионовского моста —  около 20 лет назад мы пытались «достать» верхние этажи, устанавливая внешние антенны и направляя их вверх. В итоге у окон связь была, а внутри здания сигнал слабел. С лучом света похожая ситуация. Что у нас есть? Источник света — прожектор, цель — проникнуть внутрь помещения. Стены помещения плохо пропускают свет, потому что выполнены из отражающего стекла, а рядом много других таких же стен по 200-300 метров высотой. Лучу надо очень постараться, чтобы пробиться в центр здания.

Выход нашли: поставить источник света, то есть базовые станции, прямо внутри небоскрёбов. На профессиональном языке такие решения называют indoor, и компании часто реализуют их в партнёрстве. Маленькие антенны, похожие на домашний Wi-Fi-роутер или плафон, устанавливаются на каждом этаже под потолком и драпируются отделочными материалами, чтобы их не было видно. Антенны соединяются между собой кабелем. В одной башне таких мини-антенн примерно 1000–1500 и еще 20–30 км кабеля, чтобы их соединить. Сейчас мы строим такую сеть в башне Capital Tower, а до этого создавали во всех остальных по мере их появления.

Сколько же времени нужно, чтобы в стандартной башне появилась связь?

Само строительство системы занимает минимум полгода. Но монтажом и настройкой сети дело не ограничивается. Сначала инженеры-планировщики выполняют измерения здания, делают расчёты прохождения сигнала и моделируют зоны покрытия. От того, насколько хорошо они выполнят свою работу, от их знаний, опыта и креативности зависит уровень сигнала, ёмкость сети и скорость интернета. Иными словами, качество связи.

Тех, кто ищет причины повреждения  сети , называем «охотниками за привидениями»: найти источник проблемы в 80-этажном здании, где все коммуникации спрятаны, очень сложно.

Потом эту «паутину» из мини-антенн надо содержать в идеальном состоянии, иначе локальная проблема, условно, на втором этаже, скажется на связи во всем здании. Строители, например, могут вкрутить саморез или вбить гвоздь прямо в наш кабель просто потому, что они его не видят, он же спрятан под отделочными материалами. На поиски условного гвоздя выходят «охотники за привидениями» — так мы между собой называем тех, кто ищет место повреждения. Они со специальным устройством проходят метр за метром всю сеть, и им очень не повезёт, если причина окажется на одном из верхних этажей. Такой порой многочасовой поход с оборудованием по башне — задача не из лёгких, так что наши «охотники» должны быть выносливыми и крепкими.

Получается некий симбиоз силы и интеллекта?

Давайте добавим ещё технологии, без этого никуда. С ними мы любим и умеем экспериментировать. Например, попробовали комбинированный способ доставки сигнала — и изнутри, и снаружи. Установили на башне одну из самых передовых базовых станций с технологией многолучевой антенной системы (Massive MIMO). Ее радиомодуль разбивает пространство на несколько десятков секторов, каждым из которых можно управлять, точечно направляя сигнал каждому абоненту. В России сегодня около 20 таких станций и более половины у нас. Они дорогие, зато эффективные там, где большой трафик. Москва-Сити — как раз такой случай.

Наши абоненты могут пользоваться мобильным интернетом со средней скоростью до 100 Мбит/с как на улице, так и сидя в офисе, ресторане или у себя в апартаментах на 80-м этаже. Бизнесмены и блогеры, офисные сотрудники могут без проблем вести видеосвязь, мгновенно скачивать книгу или трек, смотреть фильмы даже со смартфона. Но, конечно, мы постоянно мониторим ситуацию и не останавливаемся в поисках новых, лучших решений.

МТС В ЦИФРАХ

• До 1500 антенн, соединённых межу собой, устанавливается в одной башне, чтобы обеспечить идеальное качество сотовой связи.
• До 30 км кабеля нужно, чтобы соединить между собой антенны сотовой связи в одной башне.
• До 100 Мбит/с в сети МТС — скорость мобильного интернета МТС в Москва-Сити.
• Около 20 базовых станций Massive MIMO в России, одна из них – в Москва-Сити.