ПРОЕКТЫ

В каждом мегаполисе есть транспортные магистрали под землей: здесь нет автомобильных пробок и транспортные потоки жестко регулируются, нередко поездка в подземке - самый быстрый способ оказаться в любой части города, особенно в час пик. В России богатый опыт строительства метро - они есть в полудюжине городов по всей стране, и подобные проекты активно развиваются. Связь в метро существовала с самого момента его создания - все-таки стратегический объект. Это проводные, тщательно охраняемые линии и радиосвязь, которая направляет движение поездов. С недавних пор к ним добавилась и мобильная связь - как для сотрудников метрополитена, так и для обычных пользователей. Учитывая тот факт, что большинство жителей проводит в подземке до полутора часов в день, обеспечивать их связью здесь операторам мобильной связи выгодно, поэтому голосовой и GPRS-трафик, а также количество отправленных SMS-сообщений со станций и из тоннелей постоянно увеличивается.

Двунаправленная антенна для

улучшения качества связи в тоннеле

Мы нашу сеть построим

В настоящее время сотовой связью охвачено порядка 80% всех станций московского метрополитена (на каждой присутствует как минимум один оператор), большинство станций в Нижнем Новгороде, Новосибирске, Екатеринбурге. Полностью обеспечено связью метро в Казани, правда, в основном благодаря своим крайне скромным размерам. А вот метро в Санкт-Петербурге стало первым крупным проектом, где связью от трех операторов большой тройки обеспечены все 58 действующих станций, одна станция в стадии завершения строительства, шесть пересадочных узлов с переходами, все вестибюли и эскалаторы - нынешним летом вслед за "МегаФоном" и МТС пришел туда и "ВымпелКом". Весьма осторожную позицию по поводу метро занимает оператор сети CDMA-450 - компания "СкайЛинк". Пока руководство сотового оператора весьма скептично оценивает планы развития в метрополитене, предпочитая направлять инвестиции на строительство и модернизацию городской сети, поскольку основная масса их абонентов использует для передвижения по городу автомобильный транспорт. Несмотря на данные некоторых источников о том, что на крупных узловых станциях петербургского метро сеть "СкайЛинк" начнет работу в 2007 г., подобная информация пока не подтвердилась.

Практика строительства метросетей в каждом случае уникальна. Покрытие сотовой связи в тоннелях имеет смысл только в тех случаях, если география их прокладки проста - длинные прямые участки, минимум поворотов и перепадов высот. Подобная картина наблюдается в Москве - специалисты МТС охватили некоторые тоннели с помощью специального излучающего кабеля, а в "Билайне" применили аналоги излучающего кабеля с усилителями сигнала, выносные антенны. Однако результат оказался неудовлетворительным - во время движения поезда в тоннеле сигнал, проходя ряд усилителей, остается хорошим по показателю мощности, но слышен там больше шум, чем голос абонента, - по сути, стандартная "болезнь" подобных систем. А вот для работы с SMS- или GPRS-сессией связь в тоннелях вполне подходит.

В метро же Санкт-Петербурга от такого подхода решили отказаться - там слишком большой перепад высот, слишком много крутых поворотов, где связь просто терялась. Все операторы, присутствующие в питерской подземке, попробовали свои варианты обеспечения связью в тоннелях на примере подземного отрезка пути между двумя узловыми станциями метро: "Невский проспект" и "Сенная площадь", однако в дальнейшем подобные проекты были приостановлены. Операторы не покрывают связью тоннели в Санкт-Петербурге в том числе и из-за угрозы наводнений - терять дорогое оборудование никому не хочется.

Антенно-фидерное устройство

для улучшения качества связи в тоннеле

Строительство сетей проходит обычно в два этапа. Во-первых, выбор необходимого оборудования и монтаж. Бригады специалистов могут вести монтажные и тестовые работы в метро лишь в ночное время - в среднем у монтажников есть не более 3-4 часов в сутки, когда можно тянуть кабели, ходить по тоннелям и монтировать антенны в вестибюлях, на эскалаторах - для улучшения приема. Обычно на каждой станции трудятся только специально проверенные люди, 2-3 бригады из 3-4 человек: работы непосредственно на платформе можно проводить с самого закрытия метро, в подсобных помещениях - круглосуточно, а вот в тоннелях - начиная с двух часов ночи, когда отключается электричество с контактного рельса, который приводит в действие поезда. Поэтому в то время как наверху сотовой связью может быть охвачен целый город, внизу все иначе. Кроме того, внедрение затягивается из-за необходимости согласования всех проектов с многочисленными, зачастую весьма неторопливыми организациями.

Антенна для обеспечения

связи на перроне

Во-вторых, как только монтаж определенного участка завершается, сеть включают в тестовую эксплуатацию и прогоняют через нее многочисленные тесты, имитируя одновременную работу нескольких десятков абонентских радиоустройств. Делается это для устранения "глюков" и неточных срабатываний. Этим занимаются специалисты отдельной службы - у них есть носимые комплексы измерительного оборудования, с которыми они раскатывают на дрезинах и в кабинах ремонтных поездов. "Обкатывают" сеть раз в несколько дней, а в моменты тестов - ежедневно. Как отмечают технические специалисты компании "МегаФон Северо-Запад", в метро довольно неудобное пространство с точки зрения распространения радиоволн, что требует не только математических расчетов, но и кропотливых натурных испытаний. Кропотливая работа заключается в том, что измерительный комплекс проверяет не только покрытие сот станции и сверяет это с частотным планом, но и тестирует качество переключения между новой БС и соседями, качество голосовой связи. Все это организуется за счет специального программного комплекса и 2-4 сотовых телефонов: с одного на другой телефон, а также на аналогичный комплекс, установленный в офисе технической службы оператора, постоянно совершаются звонки разной продолжительности, передаются тестовые файлы данных и SMS-сообщения. В результате можно четко понять работоспособность как сегмента сети, так и конкретного сектора базовой станции. Постоянный контроль технического состояния оборудования во время эксплуатации сети в метро осуществляется с помощью удаленной системы мониторинга, установленной в Центре контроля сети оператора мобильной связи, - она показывает индивидуальную загрузку каждой БС и сигнализирует о неполадках или перегрузках, что позволяет принимать оперативные решения для обеспечения стабильной работы сети.    

Оборудование сотовой связи в

подсобном помещении метрополитена

Монтаж и типология

Существует два вида проектов подземной сотовой связи - стандартные и индивидуальные. По мнению технических специалистов компании "ВымпелКом", все зависит от планировки подземной станции - к примеру, все без исключения станции внутри Садового кольца в Москве и в центре Санкт-Петербурга относятся к памятникам архитектуры и их внешний облик нельзя менять ни под каким предлогом; это заставляет аккуратнее монтировать репитеры и коробочки выносных антенн. Сложен и план таких станций - несколько платформ, пересадочные тоннели для пассажиров, множество выходов. Так, один из самых трудных объектов для "телефонизации без проводов" и ночной кошмар многих инженеров - станции "Тверская", "Чеховская" и "Пушкинская" в Москве. Здесь насчитывается шесть разноуровневых выходов на поверхность, двенадцать платформ и множество связующих тоннелей с эскалаторами. На телефонизацию этой транспортной развязки каждый оператор потратил не меньше года - здесь приходится находить индивидуальные решения, что, конечно, замедляет процесс внедрения.

Плюс ко всему в метро, первые московские станции которого были построены в 30-х годах прошлого века (питерские - в 50-е), просто не были предусмотрены коммуникации, необходимые для работы сотового оборудования, - не хватает нагрузки электрических сетей, сложно прокладывать кабельную инфраструктуру. При строительстве старых станций технические помещения были весьма скромными по объему, поэтому сейчас все оборудование компаний-конкурентов размещается буквально "впритирку", а на особенно загруженных станциях операторов, пришедших позже всех, "выставляют наружу". В частности, на нескольких станциях кольцевой линии столичного метро в конце перрона можно видеть железные шкафы "ВымпелКома". При работе оборудование, естественно, излучает тепло, но современных систем кондиционирования в метро нет - из-за этого случаются перегревы. На новых станциях метро, кстати, ситуация не лучше - на подсобных помещениях по-прежнему экономят, что никак не улучшает надежность работы связи в подземке. Хотя, безусловно, сложное и дорогое оборудование в метрополитене защищено гораздо лучше, чем в герметичном контейнере, но в чистом поле.

Типология строительства подземных сетей ограничена - есть два возможных варианта. Большая часть сетей строится по принципу "одна станция метро - одна БС". Как отмечают технические специалисты компании "МегаФон Северо-Запад", в этой сети в подземке Санкт-Петербурга базовых станций установлено по числу станций метрополитена (включая пересадочные), на некоторых станциях установлены БС еще и в верхних вестибюлях - за счет этого емкостный ресурс оборудования позволяет обеспечить качественную связь без дополнительных мероприятий. Аналогично построены сети МТС и "ВымпелКома" в Северной Пальмире, а также МТС в Москве.

Есть и второй вариант - по топологии сети каждая базовая станция обслуживает не одну, а несколько станций метро. На платформах установлены репитеры, которые получают сигналы от пользователей и по скоростным каналам связи передают их в базовую сеть, а связь в тоннелях поддерживают модернизированные антенно-фидерные устройства и направленные антенны. Такая топология позволяет получить не просто сотовую сеть, а систему динамического управления емкостью, которая может оперативно усиливать свои ресурсы на наиболее сложных в данный момент направлениях. Подобная сеть есть у "ВымпелКома" в Москве. К аналогичным проектам можно отнести и сеть "МегаФона" в столице - в ней используются волоконно-оптические ретрансляторы, которые обеспечивают связь как на самих станциях, на эскалаторах и в переходах, так и на прилегающих к платформам участках тоннелей, есть и решение по динамическому перераспределению нагрузки. В сети МТС функция управления нагрузкой не осуществляется, так как, по мнению специалистов компании, необходимый объем трафика был учтен при выборе типа и количества оборудования.

Подземный трафик

В метро все совсем иначе, нежели на поверхности, к примеру структура потребления услуг, которая в каждом метро уникальна. В столичной подземке лидируют SMS- и GPRS-трафик - говорить со станций невозможно из-за ужасного шума поездов. В Санкт-Петербурге ситуация несколько иная - благодаря наличию на большинстве станций защитных дверей голосовой трафик, по мнению операторов, будет выходить на первое место. По данным опроса ИАА "Неделя сотовых технологий", 24,9% абонентов звонят прямо из метрополитена, 21,1% только принимают входящие звонки, 21,7% посылают SMS-сообщения. При этом примерно треть абонентов (32,3%) вообще не знают о том, что в метро можно пользоваться мобильной связью. Здесь требуется специальная реклама. Года полтора-два назад, когда покрытие станций метрополитена было скорее имиджевым проектом, рекламную кампанию запустили в МТС - щиты с улыбающимися людьми и логотипом оператора были установлены на пересадочных и центральных станциях в Москве. Сейчас можно было бы привлечь пользователей специальными ценами на голосовой трафик и SMS - это помогло бы уменьшить сроки окупаемости подобных сегментов сети и увеличить количество активных потребителей.

Оборудование сотовой связи в

специальных тоннелях и рядом

с перроном

Также радует то, что пока в метро перегрузок сотовых сетей не бывает - на любой станции можно свободно позвонить или отправить SMS. Пропускная способность БС на "обычных" станциях составляет от 2 до 4 тыс. абонентов в час, на кольцевых или пересадочных - в два-три раза больше. Однако в часы пик нагрузка, конечно, увеличивается - системный трафик от постоянных регистраций пользователей, которые прибывают в каждом новом поезде, сильно влияет на нагрузку базовой сети.

Кроме GPRS операторы активно внедряют в метро EDGE - этот скоростной протокол данных уже есть у "ВымпелКома" и "МегаФона" в столичной подземке. Причем результаты замеров продемонстрировали достижение максимально возможных для данной технологии скоростей - до 200 кбит/с, средняя скорость составила 150 кбит/с. Средние скорости передачи данных в метро превышают аналогичные показатели на поверхности в 2-3 раза, это обусловлено низким уровнем зашумленности сигнала в метро и отсутствием стороннего антенного и экранирующего оборудования под землей. Видимо, за быстрым Интернетом теперь будут спускаться и в метро. Кстати, один из наиболее интересных проектов, за которым будущее, - это развитие в метро сети Wi-Fi-хотспотов. Покрывать тоннели никто не собирается, а вот установить точки доступа на станциях было бы вполне разумно. В последнее время спрос на смартфоны и КПК с Wi-Fi-адаптерами переживает бурный рост - в каждом вагоне метро можно заметить несколько пользователей с подобными устройствами, читающих мобильные книги; наверняка им будет интересно также проверить свою почту или узнать новости. Правда, для формирования подобного рынка стоимость доступа необходимо уменьшить (хотя бы до 2-3 долл. в час вместо нынешних 5-7 долл.), а монтировать само оборудование можно в информационных колоннах (в столичном метрополитене эти красно-синие тумбы установлены в самом центре многих станций). Скорее всего подобный сервис будет пользоваться спросом на новых станциях метро рядом с деловыми центрами, на станциях пересадок, где назначается большинство встреч. Уже сейчас "Комстар - Объединенные ТелеСистемы" пробует развернуть первый фрагмент Wi-Fi-сети на центральном пересадочном узле в Москве. К этому проекту могли бы подключиться и сотовые операторы, у которых уже есть опыт строительства подобных точек доступа. Так, у МТС в совместном проекте с "Таскомом" имеется порядка 90 хотспотов в Москве, у "МегаФона" - около 13 точек доступа в Санкт-Петебурге, на третьем месте "ВымпелКом" с несколькими хотспотами в столичном аэропорту "Шереметьево".

Оборудование сотовой

 связи в тоннеле метрополитена

Кстати, у любого метрополитена есть так называемый базовый оператор сотовой связи - обычно его используют как дополнение к внутренней системе радиосвязи на высоких частотах (чтобы "пробивала" сквозь сложный рельеф местности). У ГУП "Петербургский метрополитен" таким базовым оператором является "МегаФон" - он первым пришел под землю и выиграл соответствующий тендер на обслуживание 13 тыс. сотрудников подземки и еще нескольких сотен терминалов для офицеров милиции. Их мобильные телефоны обслуживаются по специальному тарифному плану, а для аварийных бригад созданы служебные группы в рамках услуги "Корпоративная сеть" (служебные абонентские номера обслуживаются по тарифному плану "Корпоративная сеть", где пользователи имеют возможность совершать вызовы только в рамках одной "Корпоративной сети"). В ТП включены и услуги GPRS, но под землей сотрудники метрополитена пользуются только голосом и SMS. Кстати, в случае нештатных ситуаций, если на отдельных станциях наблюдаются перегрузки (слишком много абонентов хочет позвонить одновременно), у служебных телефонов есть однозначный приоритет вызовов - базовое оборудование GSM-сети позволяет это сделать.