Базовая станция 5G внутри фонарного столба?

28.01.2019

Сотовая сеть 5G обещает передавать больше информации быстрее и с наименьшей задержкой. Финская фирма «Орбис» следит за развитием технологии и совместно с партнерами рассуждает какими будут мобильные базовые станции в будущем.

Новая инфраструктура сетей нужна, в том числе для беспилотных транспортных средств будущего. Беспилотники получают всю информацию и маршруты благодаря беспроводной сети передачи данных, и поэтому, к сетям будущих поколений предъявляются высокие требования с точки зрения бесперебойной работы, так как это напрямую влияет на безопасность. Новая технология 5G отвечает таким требованиям.

В построении сетей 5G следует учесть следующие технические условия:

Во-первых, высокая частота сигнала уменьшает его дальность и поэтому базовые станции должны находиться недалеко друг от друга – как столбы уличного освещения. Во-вторых, для обеспечения быстрой двухсторонней передачи данных в сети 5G расстояние ЦОД от сети должно быть минимальное. А это решается большим количеством мини-ЦОД.

 

Технические трудности связанные с высотой столбов

В данном вопросе, можно выделить две основные проблемы связанные с высотой столбов.

Обычно высота мачты базовой станции составляет  от 30 до 150 метров. Высота столба уличного фонаря, в свою очередь, от 6 до 10 метров. А когда базовая станция сети 5G встроена в столб освещения, то антенна находится ниже чем обычно и дальность сигнала уменьшается. Второй проблемой являются мощные радиостанции, которые не могут быть установлены в низкие столбы из-за высокого уровня излучения.

В столбе меньше места для размещения оборудования

Мачта базовой станции обслуживает обычно сразу несколько операторов и чем больше операторов, тем больше на мачте установлено оборудования, кабелей и антенн. Сеть 5G предполагает мультиоператорскую структуру построения сети, а следовательно уменьшение количества антенн, что повлечёт за собой снижение количества кабельных сборок и прочего сопутствующего оборудования.

Если столб обслуживает беспилотные автомобили, то в базовой станции столба нужны 2-3 антенны. Нужны и кабели питания, оптоволоконные кабели и для них соединительные разъемы. Кабели внутри столба занимают определенное место, так что диаметр столба должен быть больше, чем у стандартного столба для уличного освещения.

Обеспечение электропитания

Базовые станции должны работать без перебоев и в случае отказа электропитания в экстренной ситуации должны быть обеспечены системой аварийного питания. Аккумуляторы и др. оборудования занимают достаточно много места и в свою очередь увеличивают диаметр столба. Требования к оборудованию бесперебойного питания зависят от того какое оборудование использует постоянный, а какое переменный ток.

Компактная прокладка кабелей для работы всей «Smart» технологии

Для экономии места при прокладывании кабелей можно объединить электропитание и передачу данных в одно гибридное решение или в общую распределительную коробку. Готовое комплексное решение подходит для разных типов столбов и упрощает процесс монтажа. Для этого решения подходит защищенная от любой непогоды линейка изделий «OptoMast Smart City» производства компании Орбис.

Прокладываемые в столб кабели можно использовать и для других задач и таким образом превратить столб в «умный столб».

В качестве примера можно назвать устанавливаемые в столб датчики, с помощью которых можно дистанционно управлять LED-освещением, отслеживающим движение пешеходов.

Расположение активных устройств базовой станции

Активное устройство ”Baseband unit” (BBU) обрабатывает сигнал и передает его в мобильную сеть. Обычно устройство BBU расположено в техническом пространстве под мачтой. В решении фонарного столба устройства требуют много места и на практике аккумуляторы и пр. устанавливают в пространстве в нижней части столба. В городских условиях шкаф для устройств можно сделать в виде скамейки у столба для пешеходов. На трассах для беспилотников можно использовать другие решения расположения техники.

Для размещения устройств BBU сразу нескольких базовых станций в одном месте можно использовать общий ЦОД или «отель для BBU». Это называется архитектурой C-RAN.

В решении C-RAN применяется технология WDM, которая сокращает количество требуемых оптоволоконных кабелей. Одно оптоволокно передает данные нескольких радиостанций.  Потребность в скорости сети 5G ограничивает выбор технических компонентов.

Когда будут построены базовые станции 5G?

Пилотные мобильные сети 5G в Финляндии уже построены. На первой стадии мобильные операторы добавят оборудование для сети 5G в существующие базовые станции и в отдельные объекты инфраструктуры. Беспилотный транспорт пока еще дело будущего. Мобильная сеть 5G распространяется в первую очередь в больших городах для обеспечения прибыльности услуг. 

Автор текста: Paula Meuronen, Orbis Oy

Контактные лица