Базовые станции операторов сотовой связи. Как мы строили базовую станцию

Вышки сотовой связи устанавливаются на открытой местности для того, чтобы на них можно было смонтировать базовые станции. Базовыми станциями называют совокупность приборов, отвечающую за прием, передачу и обработку сигнала сотовой связи.

Несмотря на то, что распространение мобильных способов общения в России идет интенсивным путем, многие города, села оказываются без этого вида коммуникаций.

Вышки операторов сотовой связи

Вышки сотовой связи используются вдали от городских массивов. В мегаполисах базовые станции размещают на крышах домов. Радиус их действия достигает 3-5 километров. А вокруг дорог, возле сельских поселений устанавливаются специальные вышки. Как правило, это бело-красные столбы, башни, на вершине которых смонтирована базовая станция. Когда на пути сигнала нет лесных массивов или железобетонных конструкций, вышки можно размещать на расстоянии 10-15 км друг от друга.

Поскольку рынок сдачи мачт в аренду растет, условия существования на нем быстро меняются.

Вышки сотовой связи МТС

Компания «МТС» занимает второе место по числу базовых станций среди крупных операторов сотовой связи в России. В 2016 году было установлено около 137 тысяч единиц. Эта компания первой стала сдавать свои вышки в аренду конкурентам и другим предприятиям, предлагая довольно льготные условия в виде отсутствия штрафов за досрочное расторжение контракта и отказа от скрытых и дополнительных платежей.

Вышки сотовой связи Билайн

Компания «Билайн» в 2016 году имела около 96 тысяч установленных базовых станций. Динамика их увеличения относительно скромная: в год появляется по 4,5 тысячи новых станций. Хотя именно установка новых вышек позволила компании предлагать 4G интернет во многих областях России.

Вышки сотовой связи Мегафон

По состоянию на 2016 год у компании «Мегафон» было установлено больше всего базовых станций: около 164 тысяч. В год эта компания увеличивает их число на 14-15 тысяч.

Вышка сотовой связи Теле2

Оператор «Теле 2» растет динамично. В 2016 году у него было около 96 тысяч базовых станций, что сравнимо по охвату с «Билайном». Это предприятие устанавливает или арендует по 12 тысяч новых вышек и станций в год. Есть основания полагать, что при таком темпе развития, этот оператор вскоре займет более прочное положение в четверке лидеров.

Как установить вышки сотовой связи, и какая цена?

Вышки сотовой связи используются там, где нет никаких иных вариантов размещения базовых станций. Даже вокруг деревень можно найти высокие конструкции, на которые смонтировать антенны будет дешевле, чем ставить вышку. Это могут быть трубы, элеваторы и другие варианты построек высокого типа.

Требования к установке вышки довольно непростые:

• высота оригинальной вышки должна составлять от 72 до 100 метров;
• желательно выбирать самое высокое место в округе, годятся любой холм, возвышенность;
• необходим доступ к электричеству. Если его нет, нужно устанавливать отдельный трансформатор;
• вышку надо устанавливать вблизи от населенных пунктов или дорог с большой пропускной способностью.

Интенсивность строительства вышек высока, например, в Подмосковье их устанавливают несколько десятков в течение теплого сезона.

Стоимость строительства одной вышки сотовой связи составляет около 5 миллионов рублей. В последнее время под такие конструкции принято арендовать землю не только у юридических, но и у физических лиц. Правда, ставки для частных землевладельцев являются чисто символическими - несколько сотен рублей в год.

Какая стоимость аренды вышки сотовой связи?

Большая четверка операторов сотовой связи владеет лишь 70% вышек. Даже такие компании, как «МТС», «Билайн», «Теле 2» и «Мегафон», арендуют часть мощностей у предприятий, которые специализируются на строительстве вышек. К ним относятся такие игроки, как:

• «Русская башня» (1,7 тысяч вышек);
• «Вертикаль» (1,6 тысяч вышек).

Аренда вышки сотовой связи стоит относительно недорого. У разных компаний цена может колебаться от 15 до 30 тысяч рублей в месяц.

Производители и поставщики вышек сотовой связи

Большинство задач по строительству вышек сотовой связи можно решить силами российских компаний и поставщиков.

Есть несколько предприятий, которые зарекомендовали себя в этой сфере:

• ООО «Металл-Система»: компания производит башни, мачты, трубостойки для крепления базовых станций на крышах зданий.
• ООО «Алтайстройдиагностика» помогает построить вышку на основе мачты или башни с соблюдением всех технических и законодательных требований. Эксперты компании знают, как правильно установить опоры, обеспечить бесперебойную работу оборудования.
• Завод металлоконструкций «Спецстройкомплект» может произвести вышку по стандартным чертежам или с учетом пожеланий заказчика. Здесь можно заказать дополнительные опции для вышки: молниеотвод, площадку для технического персонала.
• Компания МКТЭК считается одним из самых дешевых производителей вышек сотовой связи. Монтируемые этой фирмой вышки имеют секционное строение. В зависимости от необходимой высоты мачты или башни можно выбрать разное количество секций. Это позволяет экономить средства тем заказчикам, которые планируют поставить вышку на возвышенности, и которым не нужна максимальная высота сооружения.

Общее количество предприятий в России, которые производят и поставляют оборудование для установки вышек сотовой связи, составляет несколько десятков компаний. Рынок развит настолько, что у потребителей есть возможность выбирать фирму, которая устроит их по срокам изготовления и монтажа вышки, по стоимости работ, по особенностям технического оснащения вышки.

Обслуживание вышек

Обслуживание вышек - дело недешевое. Оборудование приходится менять с неопределенной частотой. Одни вышки дольше работают в неизменном состоянии, другие быстро выходят из строя. Это зависит от типа оборудования, средней загрузки соты.

Иногда владельцы вышек заменяют оборудование на более современное. Сети формата 4G постепенно распространяются по всей России. За этой простой фразой стоит огромный труд по модернизации оборудования.

Простое обслуживание вышек без модернизации обходится примерно в 5% стоимости в год, то есть в 250 тысяч рублей.

Член комиссии Мосгордумы по градостроительству, государственной собственности и землепользованию, фракция «КПРФ»:

«Сегодняшний разговор о вышках сотовой связи – не первый в стенах столичного парламента. Число обращений граждан, связанных с незаконной установкой станций беспроводной связи буквально в двух шагах от школ, больниц, детских садов, едва ли не под окнами жилых домов, постоянно растет. Москвичи обращают внимание на то, что фактически отсутствует регламент, регулирующий их установку и базирующийся на научно доказанных отрицательных факторах воздействия электромагнитного загрязнения на здоровье людей. К тому же отсутствие современного системного подхода в данном вопросе – поле для коррупции. Эта проблема актуальна не только для Москвы, и в этой области пора навести порядок».

Примечание 4 Сигнал перемещается или распространяется по пространству радиоволнами, а в приемной точке он подбирается другой антенной в виде электрического тока. Этот ток передается приемнику, который преобразует эту энергию для восстановления оригинальное сообщение. Устройства связи и их антенны могут быть предназначены для работы в одностороннем порядке или на двусторонней основе. Диапазон радиосвязи обычно зависит от используемой частоты, высоты антенны, свойств антенны, мощности передатчика и природы окружающего ландшафта. радио является наиболее решающим, характер и расположение антенны будут сильно различаться в зависимости от используемой частоты.

Представители научного сообщества, принявшие участие в работе круглого стола, были единодушны: озабоченность горожан влиянием электромагнитного поля базовых станций на их здоровье, а особенно на здоровье детей, имеет веские основания.

Председатель Российского национального комитета по защите от ионизирующих излучений, член научно-консультативного комитета Международного электромагнитного проекта Всемирной организации здравоохранения Олег Григорьев :

Полный диапазон частот называется радиочастотным спектром, а государственное регулирование этого ценного ресурса в интересах общества называется управлением использованием спектра. При координации своих международных усилий Федеральное министерство связи планирует, санкционирует, изменяет и контролирует использование радиочастотного спектра для упорядоченной разработки радиосвязи. Примечание 6 Поскольку спектр является общим ресурсом, эти цели обязывают министерство попытаться максимизировать количество пользователей спектра, гарантируя, что каждый пользователь не будет страдать от степени вмешательства, превышающей степень, которая считается допустимой для каждой категории пользователей.

«Научно проверенные данные, которыми располагает РНКЗИИ, позволяют обоснованно ожидать особые последствия при постоянном облучении электромагнитным полем. При этом наибольшую озабоченность у медиков вызывает рост болезней нервной, иммунной и эндокринной систем. В этой связи во многих странах мира уже вводятся ограничения, связанные с воздействием облучения на население. Особенно жестко регламентируется размещение станций вблизи детских учреждений. Во Франции это и вовсе законодательно запрещено».

Частоты и их использование

Как мы уже упоминали, именно частота определяет приоритет радиосообщения. В зависимости от частоты и используемой антенны сигнал будет сосредоточен в небе, прямо в воздухе или на границе По своей частоте волны ведут себя по-разному в земной атмосфере. Некоторые из них путешествуют почти свободно, другим трудно противостоять плохой погоде, а другие отражаются на Земле, что позволяет им путешествовать на большие расстояния. Эти природные свойства , когда они способствуют радиосвязи, могут быть значительно усилены типом используемой антенны и выбранным местом.

Заместитель председателя Научного совета по проблеме радиобиологии РАН Юрий Григорьев :

«То, что радиоизлучение само по себе опасно, – аксиома, которая в научном сообществе не подвергается сомнению. В России действуют стандарты, принятые еще в 1984 году. В свое время они считались одними из самых передовых в мире, но сегодня мы находимся уже где-то «в середине списка». Отсутствие жестких нормативных правил и стандартов – первая причина нынешней «вольницы». Следующий момент – отсутствие правил, которые регулируют место установки этих башен вблизи школ и дошкольных учреждений. Между тем ВОЗ особо подчеркивает, что дети имеют «уникальную уязвимость» к электромагнитному излучению».

Критерии выбора местоположения антенны

Требования к размеру - Требования к размеру зависят от типа здания, типа радиослужбы и типа антенны. Как правило, длина и ширина грунта должны составлять от 20 до 25% от высоты антенны, если здание самонесущее и от 50 до 80%, если оно парно. Примечание 12 Тип услуг - Для некоторых служб радиосвязи требуется антенна типа, требующая очень большой площади. Например, коротковолновой антенне для международного вещания может потребоваться до 200 гектаров земли. Ориентация сигналов. В зависимости от используемой частоты направленная антенна может иметь очень сложную конструкцию, что увеличивает требования к местоположению. Например, антенна с высокой степенью направленности, предназначенная для любителей, может потребовать большого количества очень удаленных кожухов. Многие антенны установлены на пилонах или других типах зданий для этой цели. . Антенные розетки выполняют две роли: во-первых, очевидную функцию, они поднимают и поддерживают излучающий элемент системы радиосвязи.

В Москве действует уже порядка 10 тысяч базовых станций, и ежегодно их число возрастает на несколько сотен. При этом ни для кого не секрет, что часть передающего радиотехнического оборудования в городе устанавливается фактически незаконно. Чтобы воспрепятствовать этому, Роспотребнадзор по городу Москве уже разработал проект новой редакции постановления Правительства Москвы, принятого еще в 2005 году, – «О мерах по обеспечению законности при размещении и эксплуатации передающего радиотехнического оборудования о городе Москве». Как сообщил начальник отдела надзора за объектами коммунально-бытового назначения и средой обитания человека Роспотребнадзора по городу Москве Алексей Худобородов , в ближайшее время документ готовится к рассмотрению в Правительстве Москвы.

Муниципальные концерны и технологии антенн

Типология Примечание 24 - Существуют два основных типа гнезд радиоантенны: самонесущие разъемы и кабельные разъемы, первый из которых имеет квадратный, треугольный или пирамидальный профиль и может быть выполнен из трубчатой ​​стали, стальной сетки, железобетон и, иногда, древесина. Кабельные конструкции выполнены из трубчатой ​​стали, стали или алюминиевой сетки. Несмотря на то, что центральный полюс иногда занимает меньше места на земле, чем самонесущий пилон, для защиты сараев требуется несколько гектаров земли. Выбор типа здания - выбор типа здания или строительного материала благодаря экономическим и техническим факторам. Экономические аспекты. Самонесущие пилоны более дороги, чем кабельные опоры, и становятся очень дорогими, когда высота превышает 95 метров. Железобетон - самый дорогой строительный материал, алюминий поступает на второй в этой связи. Земельный участок - Самостоятельные здания требуют гораздо меньше земли, чем опорные баллоны. В городских районах высокая цена и нехватка земли могут определять выбор самонесущего здания. В полевых условиях пилот-кабель более практичен. Примечание 25 Нагрузка и мощность. Из-за веса оборудования или количества антенн часто выбирается самонесущая модель, которая имеет более сильный центральный полюс, предпочтительно, ванную модель. чем самонесущий пилон, который имеет более широкую базу и более массивные ребра. В Канаде было много выбора для бетона, хотя его массивный аспект был признан из-за архитектурных возможностей, которые он предлагает. Они удерживаются на месте большим количеством саванов. . Технического прогресса в решении проблем, выраженных муниципалитетами в Канаде, мало.

Муниципальный депутат Совета депутатов муниципального округа Москворечье-Сабурово Владимир Куимов обратил внимание собравшихся на факт, что башни двойного назначения в городе появляются вместо обычных фонарей наружного освещения, о которых просят местные жители.

«Разобраться с тем, на основании каких документов они появляются, просто невозможно: переписка с различными службами и ведомствами затягивается на долгие месяцы», - отметил Владимир Куимов.

Федеральное управление радиовещания в Канаде

Есть, по крайней мере, четыре случая, когда недавний технический прогресс может облегчить местные проблемы. Проектирование параболических антенн для телевизионного приема - теперь возможно построить параболические антенны в более жилых районах. Некоторые модели могут быть встроены в крышу существующего здания, а все новые модели могут быть настенными и окрашены в соответствии с фоном. Однако использование более высоких частот и более мощных спутников значительно уменьшило эти размеры. Примечание 29 Мультиплексирование антенн. Достижения в области технологий, особенно в области наземных мобильных антенн , позволили включить, имплантация большого количества антенн в одном аппаратном обеспечении. До двенадцати наземных мобильных систем можно сгруппировать по мультиплексной антенне, а пары достаточно для установки до 20 аналогичных систем. Комбинации антенн - Прогресс радиоэлектроники теперь позволяет объединить несколько сигналов эмиссии, чтобы они подхватили одну антенну. Примечание 30 Этот метод требует разбиения города на ряд радиозондов или ячеек, каждый с передатчиком и антенной. В городах эти антенны, довольно массивные, расположены примерно на 30-40 метров выше почвы, а некоторые из них служат важной городской территории. Сотовые коридоры, такие как один, связывающий Эдмонтон с Калгари и тот, который в настоящее время находится в стадии строительства между Виндзором и Квебеком, предоставляют доступ к любому, кто путешествует вдоль или рядом с шоссе. для сельских муниципальных администраций, приходится нести непривлекательное присутствие антенн высотой до 125 метров, даже если их граждане вряд ли будут теми, у кого есть сотовый телефон в своем автомобиле. Развитие спутниковых служб - ожидается, что ряд изменений повлияет на муниципалитеты. Во-вторых, коммерческое использование спутниковой связи, вероятно, будет расти огромными темпами. Во многих коммерческих и промышленных зданиях предполагается, что будут установлены терминалы с очень малой апертурой, способные передавать очень большой объем данных. Использование частных спутниковых сетей посредством филиалы или автодилеры, например, могут привести к созданию таких антенн в непосредственной близости или в жилых районах. Он предназначен для передачи специализированных информационных услуг коммерческим клиентам в том же географическом районе. Поскольку они транслируются по широкому диапазону частот и передают свои сигналы в значительной степени, эти антенны должны быть централизованы в верхней точке над препятствиями и средний уровень почвы. Эстетические улучшения. . Как упоминалось во введении, функция управления спектром Федерального министерства связи требует, чтобы последние планировали, разрешали, принимали и контролировали использование радиочастотного спектра для обеспечения упорядоченной разработки радиосвязи национальный план и координировать эти усилия на международном уровне.

Отдельно участники круглого стола затронули тему размещения базовых станций в непосредственной близости от школ. Проблема заключается в том, что, если в образовательных учреждениях установить к экзаменационному периоду еще и «глушилки» сигналов сотовых телефонов , показатели электромагнитного излучения выйдут за все разумные нормы.

Одна из его основных целей - максимизировать общее число законных пользователей спектра, одновременно ограничивая помехи, которые могут пострадать. Чтобы выполнить свою миссию по управлению использованием спектра, Министерство связи должно иметь юридический мандат для заключения международных соглашений. Примечание 38 и международные соглашения.

Примечание 46 Для всех других служб радиосвязи, которые подлежат лицензии, эта лицензия является основным сертификатом авторизации. В таких условиях и с учетом таких условий, которые он сочтет целесообразными для обеспечения упорядоченной разработки и эксплуатации радиосвязи в Канаде.

По итогам работы круглого стола была принята резолюция, в которой выражается необходимость разработки и введения в действие юридически определенного алгоритма размещения базовых станций, который исключал бы возможность функционирования тех из них, что уже установлены с нарушениями. По мнению участников дискуссии, необходимо зафиксировать минимальное расстояние от станций до жилых и других социально значимых объектов не менее 500 метров. Также высказано предложение значительно увеличить размер штрафов за самовольную установку станций (сейчас он составляет всего 20 тыс. рублей) и наделить контролирующие органы полномочиями в отношении правонарушителей.

Примечание 47. Установление, эксплуатация или владение радиостанцией без лицензии на строительство и эксплуатацию или без действительной лицензии, является преступлением в соответствии с разделом 3 Закона. Полномочия министерства относительно создания станции более точно определены для вещательных предприятий, чем для других видов радиослужб. Действительно, в разделе 5 Закона говорится.

Министр регулирует и контролирует все технические вопросы, связанные с планированием, строительством и эксплуатацией вещательного оборудования, и, не ограничивая общности вышеизложенного, должен. Таким образом, последний раздел предоставляет министрам связи значительные полномочия по всем техническим вопросам, касающимся строительства радиовещательных установок и их антенной системы, а также местоположения, зданий и пилонов.

На днях житель Подмосковья Николай Лесников добился сноса вышки сотовой связи, которая выросла в 20 метрах от его дома. Также недавно Роскомнадзор сообщил, что с развитием сетей 4G растет и число нарушений в сфере связи, в том числе игнорирование требований к параметрам излучения радиоэлектронных средств (РЭС). Сегодня

Министр может устанавливать правила. Положения о принудительном исполнении дополнительно разъясняют полномочия министра в отношении создания систем радиосвязи для целей вещания или для других целей. Для всех антенн, подчиненных процессу авторизации, статья 12 предусматривает точное утверждение местоположения и права решения на рамке антенной системы, которая гласит.

Никакие изменения не должны производиться в отношении местоположения, каменной кладки, пилонов и других вертикальных конструкций, одобренных для антенной системы станции, без дальнейшего одобрения Министерством. По несколько неясной причине министру также предоставлены полномочия по выбору места расположения антенны и зданий для частных коммерческих радиостанций.

Николай Лесников начал судиться с ОАО «МТС» еще в конце прошлого года, заявив, что компанией было нарушено его конституционное право на благоприятную окружающую среду. В своей жалобе г-н Лесников попросил суд признать вышку, расположенную в 20 метрах от его коттеджа, самовольной постройкой и обязать ответчиков снести ее. Процесс по делу завершился 28 февраля. «По решению суда компания МТС обязана в течение четырех календарных месяцев с момента вступления решения в законную силу демонтировать вышку», – сообщили в Зарайском городском суде Московской области. Официальную позицию ОАО «МТС» на процессе озвучил его представитель Дмитрий Солодовников, заверивший, что излучение от всех базовых станций соответствует нормативам и проверяется Роспотребнадзором и Роскомнадзором. Г-н Солодовников добавил, что уровень этого излучения гораздо ниже того, который можно получить от микроволновой печи, неонового светильника, радио- и телевизионных передатчиков.

Передатчик и его местоположение, местоположение, тип, высота, краска и освещение рамы антенны должны соответствовать требованиям, установленным время от времени Министром. Единое положение Закона и его положений касается непосредственно министерских полномочий в отношении антенной системы радиостанций, которые не имеют лицензии.

Примечание 53. Антенны, подлежащие перечислению и регулированию, будут включать все наружные антенны, установленные в частных помещениях для нелицензированных приемников. Как можно видеть из вышесказанного, в соответствии с Законом о радиосвязи и Правилами в соответствии с ним Министерство связи на законных основаниях удерживает все полномочия, в том числе делегированные полномочия закона, в отношении строительства, размещение, утверждение местоположения, утверждение типа, монтаж, ремонт и эксплуатация радиоантенн, а также расположение, окраска, освещение и инженерное проектирование зданий антенн в Канаде.

Однако на днях Роскомнадзор сообщил о выявлении более 1,5 тыс. случаев нарушений сотовыми операторами требований к параметрам излучения радиоэлектронных средств (РЭС). Почти половина этих случаев приходится на операторов «большой тройки»: у ОАО «МегаФон» – 253 нарушения, у ОАО «ВымпелКом» («Билайн») – 229, у ОАО «МТС» – 131. Данные радиоконтроля уже переданы в территориальные органы Роскомнадзора для принятия административных мер. Проверка была затеяна в связи с быстрым ростом количества РЭС в стране из-за активного внедрения новых технологий связи и вещания. Так, по данным подведомственной Роскомнадзору радиочастотной службы, количество РЭС в России в январе 2014 года увеличилось более чем на 9 тыс. и превысило 1 млн. 614 тыс. Только за один этот месяц на 17,4% стало больше РЭС технологии LTE (известной так же, как 4G).

«Такие сложноорганизованные сигналы, как 4G, могут быть опаснее существовавших ранее», – сказал «НИ» председатель Российского национального комитета по защите от неионизирующих излучений член научно-консультативного комитета Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) по программе «Электромагнитные поля и здоровье человека» Олег Григорьев. По его словам, оценить безопасность сигнала 4G при существующих методиках измерения практически невозможно: «Практических исследований пока нет, а оценка их безвредности делается, по сути, пальцем в небо. Однако ситуация идет как идет, поскольку подавляющему большинству на это наплевать».

Олег Григорьев отмечает, что базовые станции сотовой связи за последние два года принципиально изменили электромагнитную обстановку в мегаполисах таким образом, что ученые начинают рассматривать эту ситуацию как перспективную проблему для окружающей среды: «Если лет 20 назад только 1% городского населения жил в условиях измененного электромагнитного фона, то сейчас мы говорим уже о 90%. Он поднялся за счет возросшего количества базовых станций сотовой связи».

Кроме того, электромагнитный фон сейчас распределен очень неравномерно, из-за чего организм человека сталкивается с его резкими перепадами (это можно заметить по индикатору сети на мобильном телефоне). «Даже постоянное воздействие переносится проще, поскольку организм к нему адаптируется», – отмечает г-н Григорьев. Ученый полагает, что изменение фона для людей будет не бесследным, «но насколько все это опасно для здоровья, надо еще изучать, потому что долговременных исследований на этот счет у науки пока нет».

Согласно исследованиям доктора медицинских наук специалиста по проблеме электромагнитных излучений Валентины Никитиной, в результате воздействия электромагнитных полей на человека возникают вегетососудистые дистонии, гипертонические болезни, атеросклеротические кардиосклерозы, а со стороны нервной системы могут возникать астенические, вегетативные дисфункции, церебральный склероз. Однако нужно понимать, что эти заболевания возникают у тех, кто постоянно работает с полями.

Что же касается вреда от установленных на зданиях вышек сотовой связи, то, по словам г-на Григорьева, вредно жить не под вышкой, а по соседству с ней: «Если вы представите антенну, то направление основного излучения будет сориентировано под углом минус 2–5 градусов к горизонту. В основном луче вся электромагнитная мощь и энергия». Наихудшая ситуация складывается тогда, когда антенна установлена на доме напротив, говорит Олег Григорьев: «Раньше базовым станциям в Москве не позволяли спускаться вниз, а потому случаи попадания чьей-то квартиры в зону основного луча были редки. В последние два года антенны поползли вниз. Теперь мы часто видим, когда на какой-то одно- или двухэтажной постройке на высоте 5–10 метров от земли во дворе стоит базовая станция , которая сориентирована на дом. Однажды в такой квартире мы замеряли значение, которое в 50 раз превышало нормативы. Уровень почти что тепловой. В итоге мы добились, чтобы антенну переставили».

В России существуют нормы допустимых уровней электромагнитного излучения, согласно которым плотность потока электромагнитной энергии не должна в месте нахождения человека превышать 10 мкВт/см2. В каких-то странах этот норматив больше, а в каких-то значительно меньше. Олег Григорьев считает, что в условиях современного мегаполиса, когда на человека действует много других вредных факторов, норма должна быть сокращена до 2–3 мкВт/см2.

Вопрос влияния радиосигналов на здоровье человека сейчас активно изучается. Только за последнее десятилетие было проведено несколько сотен исследований. Часто они дают совершенно разные результаты. Так, британские ученые, 11 лет исследовавшие влияние сотовых телефонов на организм человека, пришли к выводу, что эти телефоны безвредны. Американские ученые в ноябре 2012 года, наоборот, заявили, что использование мобильного телефона беременными может спровоцировать синдром дефицита внимания и гиперактивность у будущего малыша. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) меняла свое отношение к воздействию сотовых телефонов и базовых станций на человека несколько раз. «На сегодняшний день нет каких-либо убедительных научных данных, подтверждающих, что слабые РЧ-сигналы, испускаемые базовыми станциями, приводят к неблагоприятным последствиям для здоровья», – таков последний вывод ВОЗ.

Операторы сотовой связи настаивают, что все их базовые станции безвредны для людей, поскольку установлены в соответствии с законом. «Электромагнитное излучение антенны базовой станции направлено горизонтально либо под небольшим углом к горизонту и отлично гасится крышами и стенами. Интенсивность излучения, распространяющегося вниз, в 600 – 1000 раз ниже, чем в основном направлении. По законам физики излучение имеет свойство угасать пропорционально квадрату расстояния. Таким образом, если расстояние от источника излучения увеличилось в два раза, излучение ослабилось в четыре раза. Поэтому несколько десятков метров удаления от базовой станции практически исключают воздействие излучения на здоровье человека», – сообщили «НИ» в пресс-службе ОАО «МТС». Там отметили, что эксплуатация базовых станций находится под жестким контролем государства: «Сам факт наличия работающей базовой станции говорит о том, что ее оборудование не наносит вреда здоровью людей, проживающих или работающих в окрестных зданиях».

В пресс-службе ОАО «ВымпелКом» (оператор «Билайн») «НИ» заверили, что «практически любой реально осуществимый вариант установки антенн базовых станций безвреден для человека». К тому же, по словам представителей ОАО «ВымпелКом», сигнал затухает, встречаясь, например, со стеной или стеклом: «Если базовая станция установлена в доме напротив, между человеком и антенной есть стекло, из-за которого сигнал и поток энергии затухает в 2,5 раза. В случае с железобетонной стеной сигнал затухает в 32 раза».

Ученые воспринимают эти заверения не столь оптимистично. Во-первых, нарушения периодически выявляются, а во-вторых, по словам Олега Григорьева, не всегда результаты экспертиз федеральных ведомств совпадают с теми, которые потом получают независимые специалисты: «Часто операторы просто не включают станцию на максимальную мощность при проверке излучения, хотя обязаны это делать».

aslan wrote in February 2nd, 2016

Сотовая связь с недавних пор так прочно вошла в нашу повседневную жизнь, что трудно представить современное общество без нее. Как и многие другие великие изобретения мобильный телефон сильно повлиял на нашу жизнь, и на многие ее сферы. Трудно сказать каким было бы будущее, если бы не этот удобный вид связи. Наверняка таким же, как и в фильме "Назад в Будущее-2", где есть летающие авто, ховерборды, и многое другое, но нет сотовой связи!

Но сегодня в специальном репортаже для будет рассказ не о будущем, а о том, как устроена и работает современная сотовая связь.

Для того, чтобы узнать о работе современной сотовой связи в формате 3G/4G, я напросился в гости к новому федеральному оператору Tele2 и провел целый день с их инженерами, которые объяснили мне все тонкости передач данных через наши мобильные телефоны.

Но расскажу вначале немного об истории возникновения сотовой связи.

Принципы работы беспрводной связи были опробованы почти 70 лет назад - первый общественный подвижный радиотелефон появился в 1946 г. в Сент-Луисе, США. В Советском союзе опытный образец мобильного радиотелефона был создан в 1957 году, потом ученые других стран создавали подобные устройства с различными характеристиками, и только в 70-х годах прошлого века в Америке были определены современные принципы работы сотовой связи, после чего и началось ее развитие.

Мартин Купер - изобретатель прототипа портативного сотового телефона Motorola DynaTAC весом в 1,15 кг и размерами 22,5х12,5х3,75 см

Если в западных странах к середине 90-х годов прошлого века сотовая связь была распространена повсеместно и ей пользовалась большая часть населения, то в России она только начала появляться, и стала доступной для всех чуть более 10 лет назад.

Громоздкие кирпичеобразные мобильники работавшие в форматах первого и второго поколений ушли в историю, уступив место смартфонам с 3G и 4G, лучшей голосовой связью и высокой скоростью интернета.

Почему связь называется сотовой? Потому что территория, на которой обеспечивается связь, разбивается на отдельные ячейки или соты, в центре которых располагаются базовые станции (БС). В каждой "соте" абонент получает одинаковый набор услуг в определенных территориальных границах. Это означает, что перемещаясь от одной "соты" к другой, абонент не чувствует территориальной привязанности и может свободно пользоваться услугами связи.

Очень важно, чтобы была непрерывность соединения при перемещении. Это обеспечивается благодаря так называемому хэндовер (Handover), при котором соединение установленное абонентом как бы подхватывается соседними сотами по эстафете, а абонент продолжает разговаривать или копаться в соцсетях.

Вся сеть делится на две подсистемы: подсистема базовых станций и подсистема коммутации. Схематически это выглядит так:

В середине "соты", как было сказано выше находится базовая станция, которая обычно обслуживает три "соты". Радиосигнал от базовой станции излучается через 3 секторные антенны, каждая из которых направлена на свою "соту". Бывает так, что на одну "соту" направлены сразу несколько антенн одной базовой станции. Это связано с тем, что сеть сотовой связи работает в нескольких диапазонах (900 и 1800 МГц). Кроме того, на данной базовой станции может присутствовать оборудование сразу нескольких поколений связи (2G и 3G).

Но на вышках БС Tele2 стоит оборудование только третьего и четвертого поколения - 3G/4G, так как компания решила отказаться от старых форматов в пользу новых, которые помогают избегать обрывов голосовой связи и обеспечивают более стабильный интернет. Завсегдатаи соцсетей поддержат меня в том, что в наше время скорость интернета очень важна, 100-200 кб/с уже не достаточно, как это было пару-тройку лет назад.

Наболее привычным местом размещения БС является башня или мачта, построенная специально для нее. Наверняка вы могли видеть красно-белые вышки БС где-то в отдаленности от жилых домов (в поле, на холме), или там, где поблизости нет высоких зданий. Как вот эта, которая видна из моего окна.

Однако, в условиях городской местности трудно найти место под размещение массивного сооружения. Поэтому в крупных городах базовые станции размещаются на зданиях. Каждая станция ловит сигнал от мобильных телефонов на удалении до 35 км.

Это антенны, само оборудование БС находится на чердаке, или в контейнере на крыше, которое представляет из себя пару железных шкафов.

Некоторые базовые станции расположены там, где вы даже не догадаетесь. Как например на крыше этой парковки.

Антенна БС состоит из нескольких секторов, каждый из которых принимает/отправляет сигнал в свою сторону. Если вертикальная антенна осуществляет связь с телефонами, то круглая соединяет БС с контроллером.

В зависимости от характеристик, каждый сектор может обслуживать до 72 звонков одновременно. БС может состоять из 6 секторов, и обслуживать до 432 звонков, однако обычно на станциях устанавливают меньше передатчиков и секторов. Сотовые операторы, такие как Tele2, предпочитают ставить больше БС для улучшения качества связи. Как мне сказали, здесь используется самое современное оборудование: базовые станции Ericsson, транспортная сеть - Alcatel Lucent.

От подсистемы базовых станций сигнал передается в сторону подсистемы коммутации, где и происходит установление соединения с нужным абоненту направлением. В подсистеме коммутации есть ряд баз данных, в которых хранятся сведения об абонентах. Кроме того эта подсистема отвечает за безопасность. Если сказать проще, то коммутатор выполняет те же функции, что и девушки операторы, которые раньше руками соединяли вас с абонентом, только сейчас все это происходит автоматически.

Оборудование для этой базовой станции спрятано в этом железном шкафу.

Кроме обычных вышек есть также и мобильные варианты базовых станций, размещенные на грузовиках. Их очень удобно использовать во время стихийных бедствий или в местах массового скопления людей (футбольные стадионы, центральные площади) на время праздников, концертов и различных мероприятий. Но, к сожалению, из-за проблем в законодательстве широкого применения они пока не нашли.

Для обеспечения оптимального покрытия радиосигналом на уровне земли, базовые станции проектируются специальным образом, потому несмотря на дальность в 35 км. сигнал не распространяется на высоту полета самолетов. Однако некоторые авиакомпании уже начали устанавливать на своих бортах небольшие базовые станции, обеспечивающие сотовую связь внутри самолета. Такая БС соединяется с наземной сотовой сетью с помощью спутникового канала. Система дополняется панелью управления, которая позволяет экипажу включать и выключать систему, а также отдельные типы услуг, например, выключать голос на ночных рейсах.

Также я заглянул в офис Tele2, чтобы увидеть как специалисты контролируют качество сотовой связи. Если несколько лет назад такая комната была бы увешана до потолка мониторами показывающими данные сети (загруженность, аварии сети, и т.п.) то со временем надобность в таком количестве мониторов отпала.

Технологии со временем сильно развились и достаточно вот такой небольшой комнаты с несколькими специалистами, чтобы наблюдать за работой всей сети в Москве.

Немного видов из офиса Tele2.

На совещании сотрудников компании обсуждаются планы по захвату столицы) С начала стройки до сегодняшнего дня Tele2 успел покрыть своей сетью всю Москву, и постепенно завоевывает Подмосковье, запуская более 100 базовых станций еженедельно. Так как я живу теперь в области, мне очень важно. чтобы эта сеть как можно быстрее пришла в мой городок.

В планах компании на 2016 г. обеспечение высокоскоростной связи в метро на всех станциях, на начало 2016 связь Tele2 присутствует на 11 станциях: связь стандарта 3G/4G на метро «Борисово», «Деловой центр», «Котельники», «Лермонтовский проспект», «Тропарево», «Шипиловская», «Зябликово», 3G: «Белорусская» (Кольцевая), «Спартак», «Пятницкое шоссе», «Жулебино».

Как я говорил выше, Tele2 отказалась от формата GSM в пользу стандартов третьего и четвертого поколения - 3G/4G. Это позволяет устанавливать базовые станции 3G/4G с большей частотой (например, внутри МКАД БС стоят на расстоянии около 500 метров друг от друга), чтобы обеспечивать более стабильную связь и высокую скорость мобильного интернета, чего не было в сетях предыдущих форматов.

Из офиса компании я в компании инженеров Никифора и Владимира отправляюсь на одну из точек, где им нужно замерить скорость связи. Никифор стоит напротив одной из мачт, на которой установлено оборудование для обеспечения связи. Если приглядитесь, то заметите чуть далее слева еще одну такую мачту, с оборудованием других сотовых операторов.

Как это ни странно, но сотовые операторы часто разрешают своим конкурентам использовать свои башенные сооружения для размещения антенн (естественно на взаимовыгодных условиях). Это вызвано тем, что строительство башни или мачты - дорогое удовольствие, и такой обмен позволяет сэкономить немало средств!

Пока мы замеряли скорость связи, Никифора несколько раз прохожие бабушки и дядьки спросили не шпион ли он)) "Да, глушим радио "Свобода"!).

Оборудование на самом деле выглядит необычно, по его виду можно предположить все что угодно.

У специалистов компании немало работы, если учесть, что в Москве и области у компании более 7тыс. базовых станций: из них порядка 5тыс. 3G и около 2тыс. базовых станций LTE, а за последнее время количество БС увеличилось еще примерно на тысячу.
Всего за три месяца в Подмосковье было выведено в эфир 55% от общего количества новых базовых станций оператора в регионе. В настоящий момент компания обеспечивает качественное покрытие территории, на которой проживает более 90% населения Москвы и Московской области.
Кстати, в декабре сеть 3G Tele2 была признана лучшей по качеству среди всех столичных операторов.

Но я решил лично проверить насколько хороша связь у Tele2, потому приобрел симку в ближайшем ко мне торговом центре на м.Войковская, с самым простым тарифом "Очень черный" за 299 р (400 смс/минут и 4 ГБ). Кстати, у меня был подобный билайновский тариф, который на 100 рублей дороже.

Проверил скорость не отходя далеко от кассы. Прием - 6.13 Mbps, передача - 2.57 Mbps. Учитывая, что я стою в центре торгового центра это неплохой результат, связь Tele2 хорошо проникает сквозь стены большого ТЦ.

На м.Третьяковская. Прием сигнала - 5.82 Mbps, передача - 3.22 Mbps.

И на м.Красногвардейская. Прием - 6.22 Mbps, передача - 3.77 Mbps. Замерил у выхода из метро. Если принять во внимание, что это окраина Москвы, очень даже прилично. Считаю, что вполне приемлемая связь, уверенно можно сказать, что стабильная, если учитывать, что Tele2 появилась в Москве всего пару месяцев назад.

В столице стабильная связь Tele2 есть, это хорошо. Очень надеюсь, что они побыстрее придут в область и я смогу в полной мере пользоваться их связью.

Теперь и вы знаете как работает сотовая связь!

Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите пишите мне - Аслан ([email protected] ) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта http://ikaketosdelano.ru

Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках и в гугл+плюс , где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс материалы, которых нет здесь и видео о том, как устроены вещи в нашем мире.

Жми на иконку и подписывайся!

Термины «базовая станция» и «вышка сотовой связи» давно и прочно вошли в наш лексикон. И если средний пользователь вспоминает об этих вещах не так часто, то уж «сотовый телефон» по привычности явно входит в десятку лидеров. Сотовой связью ежедневно пользуются сотни миллионов людей, но очень мало кто из них задумывается о том, как обеспечивается эта самая связь. И из этого меньшинства очень немногие действительно представляют всю сложность и тонкость этого инструмента связи.

С точки зрения большинства людей, установка базовой станции сотовой связи является весьма несложным делом. Достаточно повесить несколько антенн, подключить их к сети - и готово. Но такое представление в корне неверно. И поэтому мы решили рассказать о том, сколько тонкостей и нюансов возникает при монтаже базовой станции в условиях мегаполиса.

Осторожно, трафик!

Чтобы наглядно проиллюстрировать свой рассказ, мы подробно задокументировали процесс установки вышки сотовой связи на крыше здания в Москве, по адресу ул. Краснодонская, д.19, корп.2. Это двухэтажное отдельно стоящее административное здание. Мы выбрали именно этот пример потому, что на этой базовой станции не просто смонтирована маленький кронштейн для подвески антенн, а установлена 5-секционная вышка высотой 15 м. Но начнём по порядку.

Подготовка и проектирование

Работа по установке базовой станции начинается с поиска подходящего объекта. Когда он найден, с его владельцем заключается договор аренды. Определяется необходимое расположение антенн будущей станции, масса полезной нагрузки, и исходя из этого проектируются металлоконструкции. При этом учитывается несущая способность элементов конструкции самого здания.

На каждую установленную базовую станцию оформляется комплект документации (толщиной почти 5 см). Помимо прочего, здесь указано множество параметров будущей конструкции: её расположение на объекте, габаритные размеры, общий вес, расположение точек опоры, потребляемые напряжение и мощность, и так далее.

В этой папке собрана исчерпывающая информация:

Проектная документация,
Копии ведомостей, лицензий, сертификатов и заключений соответствия на все элементы, вплоть до гаек и краски,
Рабочая документация на оборудование, металлические конструкции, архитектурно-строительное решение, молниезащиту.
Санитарно-эпидемиологическое заключение о безопасности станции для жителей окружающих домов.

Вернёмся к нашей вышке. После согласования и утверждения проекта, на заводе были изготовлены отдельно платформа и пять сегментов вышки. Поскольку в данном случае речь шла о довольно тяжёлой конструкции, то её необходимо было установить на несущие стены здания. Для этого в кровле были прорезаны отверстия и проведена установка опорных балок. Они играют роль свайного фундамента для платформы, на которую в дальнейшем было смонтировано оборудование станции и вышка с антеннами. Общий вес платформы составил 3857 кг.

Профиль, размеры и количество балок, из которых собирается платформа, толщина стенок, протяжённость сварных швов, используемые метизы - все эти параметры рассчитываются исходя из массы полезной нагрузки, несущей способности стен здания, а также возможных ветровых нагрузок в данном регионе. Конечно, это далеко не единственные критерии, в первую очередь вышка должна обеспечить возможность установки приёмо-передающих антенн на необходимой высоте в зоне видимости соседних базовых станций. Кроме того, конструкция должна быть достаточно жёсткой, чтобы не сбивался луч релейной связи.

Монтаж металлоконструкций

Здание небольшое, отдельного выхода на крышу у него нет, поэтому бригаде монтажников приходится залезать по пожарной лестнице. Её нижняя часть отрезана, чтобы на крышу не лазили жители окружающих домов. К сожалению, это их не слишком останавливает, поэтому с крыш часто что-нибудь пропадает - запчасти, кабели, фидеры и т.д.

Несмотря на то, что каждая станция оснащается сигнализацией, служба безопасности не всегда успевает приехать вовремя.

На крыше уже установлена базовая станция другого сотового оператора, но её размеры не идут ни в какое сравнение с нашей.

После монтажа платформы, подготавливаются площадки для установки первой секции вышки:

После установки секции, начинается «закручивание гаек»:

Установка вышки на шпильки делается для того, чтобы можно было компенсировать отклонения от вертикали в ходе монтажа и дальнейшей эксплуатации.

Вертикальность конструкции постоянно контролируется с двух точек с помощью теодолитов. Причём измерения проводятся отдельно для каждой секции вышки, и потом журнал измерений будет включён в комплект документов. Впоследствии проводится периодические измерения положения вышки, поскольку под собственным весом и весом оборудования может происходить небольшое спиралеобразное скручивание конструкции (до 50 мм на 72 м высоты).

Аппаратный шкаф, подготовленный к установке на платформу:

Итак, первая секция установлена и выровнена. Монтажники готовятся к приёму второй секции:

Безопасности и комфортности работ уделяется очень большое внимание не только при монтаже, но и при дальнейшем обслуживании. Размер рабочих площадок подобран таким образом, чтобы у инженеров было достаточно места для работы. Установлены ограждения лестниц, проёмы в площадках на вышке закрываются люками, чтобы предотвратить случайное падение. Платформа поднята над плоскостью крыши, чтобы в зимнее время аппаратуру не заметало снегом и не блокировало льдом.

Монтаж остальных секций вышки:

Очередь аппаратного шкафа:

Вышка смонтирована, произведены последние измерения с помощью теодолитов. Отклонения минимальны и строго в пределах допусков. Масса вышки составила 2827 кг, а общая масса всех металлоконструкций - 6684 кг.

Цвета секций стандартные: нижняя и верхняя всегда красные, промежуточные чередуются с белым. На вершине вы можете видеть 4 штыря, являющихся продолжением рёбер вышки - это элементы молниезащиты.

Аппаратура

Следующим этапом стал монтаж всей необходимой аппаратуры и прокладка кабелей. Полный список установленного оборудования:

В результате станция приобрела довольно величественный вид, особенно в сравнении с самим зданием:

На станцию подаётся питание напряжением 380 В (3 фазы), которое потом преобразовывается в 48 В. Мощность взята с запасом - до 10 кВт. Питание подводится в отдельный шкафчик.

Откроем дверцу аппаратного шкафа. В неё встроен кондиционер (сверху) и обогреватель (снизу).

В шкафу в течение всего года поддерживается температура 18…20 градусов Цельсия. Это необходимо для бесперебойной работы оборудования и длительной службы аккумуляторов (они расположены внизу).

Аккумуляторы предназначены для обеспечения работы станции в течение примерно суток в случае отключения внешнего питания.

Сверху находится коммутационный блок и преобразователь напряжения.

Передача информации между системными модулями и приёмо-передатчиками (о них ниже) осуществляется через оптоволоконные кабели. Вот так выглядит разъём в коммутационном блоке. Его ни в коем случае нельзя трогать руками, волокно очень чувствительно к повреждениям и загрязнению.

Все базовые станции сотовой связи подключены к единой информационно оптоволоконной сети, протянутой по всей Москве. Белая бухта под аппаратным шкафом - это как раз кабель, через который подключена данная станция.

Справа от шкафа расположены системные модули GSM, CDMA и LTE:

Эти модули являются сердцем базовой станции, они принимают сигнал с антенн и осуществляют его преобразование и сжатие с дальнейшей пересылкой. Им не страшны осадки, все разъёмы герметизированы, а рабочий диапазон температур от +60 до -50.

Под системными модулями расположены грозоразрядники, которые предотвращают выгорание аппаратуры в случае удара молнии:

Справа над модулями расположены бухты оптоволоконного кабеля, с помощью которого они соединяются с приёмо-передатчиками на вышке.

Перейдём к вышке. На ней установлены приёмо-передатчики отдельно для каждого диапазона (GSM, CDMA и LTE). Они усиливают сигнал от крайне малых значений до 115-120 дБ. Из аппаратного шкафа к ним подводится питание:

Продолговатые вертикальные «ящики» - это и есть антенны. Сзади они экранированы, чтобы защитить обслуживающий персонал от электромагнитного излучения. Поднимемся на площадку.

Приёмо-передатчик GSM:

Приёмо-передатчик CDMA:

Приёмо-передатчик LTE:

По краям к приёмо-передатчику подключены оптоволоконные кабели, в центре - электропитание:

Заземление выведено на вышку:

Кабельные разъёмы и их заглушки на антенне:

Принципиальная схема коммутации оборудования базовой станции:

Мы уже упоминали о том, что проектирование и постройка базовой станции сотовой связи является совсем не таким простым делом, как кажется непосвящённым. Здесь множество нюансов, которые связаны и с конкретным местоположением станции. Например, передача радиосигнала над большой водной поверхностью ухудшается, хотя должно быть наоборот, ведь никаких препятствий нет. Но дело в том, что над поверхностью земли распространяется электромагнитное поле, а большой объём воды работает своеобразным конденсатором, над которым усиливаются помехи радиосигналу. И таких тонкостей множество, поэтому от профессионализма проектировщиков и монтажников напрямую зависит эффективность работы базовой станции. Например, от таких людей, как этот бригадир монтажников, высококлассный специалист-радиоинженер, и просто замечательный человек:

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.

Также порекомендую приложение GSM Signal Monitoring, которое позволяет работать с сетями GSM, UMTS и LTE. Оно на графике отображает изменение уровня сигнала и показывает соседние соты (только в сетях GSM). Есть монитор скорости передачи данных и возможность отслеживать статус соединения, стандарт подключения, идентификаторы соты и текущей зоны (LAC/RNC/TAC) и уровень мощности принимаемого сигнала (RSSI, а также RSRP для LTE).

Зная данные базовой станции, можно пробить ее через сайт xinit.ru и получить информацию о ее местонахождении. В крупных городах не помешает попробовать найти народные карты с расположением вышек, но стоит понимать, что вышки принадлежат разным операторам. Плюс базовые станции ставят не только на столбы, но и на крыши домов.