Покрытие связи на стадионе и large-venue
Как обеспечить сотовую связь на стадионе: секторизация чаши, направленные антенны, ёмкость под пиковую нагрузку, объединение операторов и Low-PIM, уличное исполнение.
Чем стадион сложнее всего
Стадион и другие large-venue (арены, концертные площадки, фан-зоны) — вершина сложности для связи. Здесь на одной площади оказываются десятки тысяч абонентов одновременно, а нагрузка скачет: гол или начало концерта — и все разом выходят в эфир с фото и видео. Обычное покрытие «чтобы ловило» тут не работает: нужна прежде всего ёмкость.
Задача — не просто дать сигнал, а обеспечить, чтобы система не «легла» в момент пиковой нагрузки. Решается это делением чаши на сектора и грамотной пассивной обвязкой под каждый.
Отдельно осложняет дело сама геометрия объекта. Чаша стадиона — это открытое пространство с бетонными трибунами, металлоконструкциями крыши и стеклянными фасадами лож: сигнал переотражается, а плотно сидящая толпа работает как поглотитель, «съедая» до 20–30–дБ на дальних рядах. Человеческое тело почти целиком состоит из воды, а вода активно поглощает сотовые частоты, поэтому заполненная трибуна ослабляет сигнал заметно сильнее пустой. Систему проектируют сразу под «боевой» режим — полный стадион в час пик, — а не под комфортные условия пустой арены на этапе пусконаладки.
Наконец, стадион почти никогда не сводится к одной чаше. Рядом всегда есть прилегающие зоны со своей спецификой: подтрибунные помещения и раздевалки, VIP-ложи и пресс-центр, фойе с точками питания и торговли, входные группы с досмотром и многоуровневые паркинги. У каждой из них свой профиль нагрузки и свои требования к покрытию, но все они должны сходиться к единому головному оборудованию, чтобы система оставалась управляемой и расширяемой.
Ключ к покрытию стадиона — секторизация
Одна антенна на всю трибуну физически не прокормит тысячи устройств. Поэтому чашу стадиона делят на секторы, и каждый обслуживается отдельными направленными антеннами со своей ёмкостью. Так одна и та же частотная ёмкость переиспользуется в разных секторах, и суммарная пропускная способность системы кратно растёт.
Направленные антенны на трибуны
Основной инструмент секторизации — направленные панельные антенны (серии АПН и АПМ). Их устанавливают на кромке крыши, мачтах или противоположной трибуне и нацеливают узким лучом на конкретный сектор. Узкая диаграмма направленности решает сразу две задачи: концентрирует мощность на «своём» секторе и не засвечивает соседние, снижая взаимные помехи.
Ключевой параметр здесь — ширина диаграммы направленности. Её подбирают под геометрию конкретного сектора: узкий луч точнее «накрывает» дальние ряды и меньше мешает соседям, но требует большего числа антенн; более широкий экономит точки, но раньше упирается в помехи. Для крупных трибун обычно ставят несколько панельных антенн с частичным перекрытием зон, чтобы не осталось «мёртвых» рядов на стыках секторов. MIMO-исполнение (два поляризационных канала) при этом почти удваивает достижимую скорость на абонента без расширения полосы — а на переполненной арене каждый бит ёмкости на счету.
Ёмкость и плотность абонентов
Главное отличие стадиона от офиса: тут решает не покрытие, а ёмкость. Десятки тысяч устройств в момент гола создают лавину трафика, и система проектируется под этот пик, а не под средний уровень. Чем больше секторов и чем чётче их разделение, тем больше суммарная ёмкость.
На практике плотность абонентов на трибунах доходит до нескольких человек на квадратный метр, и львиная доля из них в момент яркого эпизода одновременно снимает и выкладывает видео — то есть создаёт тяжёлый исходящий трафик, который для сети куда затратнее обычного просмотра. Именно поэтому сектор проектируют не «на площадь», а «на количество устройств»: считают ожидаемую заполняемость, долю активных абонентов и целевую скорость на пользователя, а затем подбирают число секторов так, чтобы каждый обслуживал посильную для одной несущей группу зрителей.
Пассивная часть при этом должна отдавать мощность без перекосов. Если делитель или ответвитель распределяет сигнал по секторам неравномерно, одни трибуны получают избыток, а другие — провал, и ёмкость используется неэффективно. Поэтому на стадионе особенно важны точные по характеристикам делители и ответвители с предсказуемым переходным ослаблением и хорошим согласованием — чтобы расчётная схема секторизации работала именно так, как заложено в проекте.
Много операторов и Low-PIM
На стадионе нужны все операторы и много диапазонов сразу, а мощности в тракте высокие. Это худший сценарий по PIM: чем больше несущих, тем больше продуктов интермодуляции, а высокая мощность их усиливает. Поэтому вся пассивка на стадионе — строго Low-PIM (до −160 dBc). Операторов сводят через POI и комбайнеры (серии ПОИ и КМ).
Что такое PIM и почему он критичен именно в таких системах — в статье «Что такое PIM». Как объединяют операторов — в статье «Комбайнер или отдельные фильтры».
Погода, надёжность и что заложить
Антенны и часть тракта на стадионе стоят под открытым небом, поэтому нужны уличное исполнение (IP65–IP67), климатическое исполнение УХЛ1 и стойкость к осадкам, ветру, перепадам температур. А поскольку на трибунах — тысячи людей, связь относится к системам безопасности и требует надёжности и, как правило, резервирования.
Отдельного внимания требуют разъёмы и герметизация: именно через плохо затянутый или незащищённый соединитель на улице попадает влага, а окисление контакта — прямой путь к росту PIM и деградации всего сектора. Поэтому уличные соединения герметизируют, применяют разъёмы соответствующего класса защиты и предусматривают грозозащиту для антенн, вынесенных на кромку крыши и мачты. Механическая нагрузка тоже реальна: панельные антенны на высоте испытывают ветровую нагрузку, поэтому крепёж и юстировку делают с запасом, чтобы луч со временем не «уходил» с целевого сектора.
Наконец, стоит закладывать возможность роста. Стадионы реконструируют, добавляют новые диапазоны и операторов, наращивают ёмкость под крупные события. Если головное оборудование и магистральный тракт спроектированы с запасом по портам, мощности и частотному диапазону, расширение обходится добавлением антенн и секторов, а не переделкой всей системы. Резерв по числу секторов и по свободным входам POI — это то, что отличает продуманный проект large-venue от решения «на сегодня».
Вся пассивная часть — направленные антенны, делители, комбайнеры, POI, ответвители и нагрузки — есть в линейке КАДАММ с диапазонами до 6000 МГц и классами Low-PIM. Полная карта — в «Обзоре линейки».
Рекомендуемые модели
Компоненты для многосекторного покрытия стадиона:




Оснащение производства
Промышленный контроль
Лаборатория и Тестирование
Связь и Телекоммуникации
Безопасность и Спецтехника
Энергетика и Электротехника