Почему в подвалах и подземных парковках пропадает мобильный сигнал — и как это исправить

Подвалы и подземные парковки — предсказуемые мёртвые зоны. Бетонные перекрытия, подпорные стены и окружающий грунт поглощают или отражают большую часть наружного сигнала, а единственными проёмами обычно остаются рампа, лестничная клетка и лифтовая шахта. Телефон может работать наверху рампы и потерять сеть через два парковочных места. В отличие от офиса здесь нет оконной стены, на которую можно положиться, поэтому решение должно представлять собой систему внутреннего распределения, питаемую донорской антенной, установленной там, где наружное покрытие действительно существует.

В этом руководстве рассматриваются положение донорской антенны, плотность антенн, выбор мощности основного блока, развязка, экстренные вызовы и обслуживание. Приведённые ниже диапазоны — это проектные ориентиры.

Почему под землёй пропадает мобильный сигнал?

Складываются три фактора. Первый — потери в материалах. Железобетонная стена или перекрытие толщиной 200 mm обычно дают потери 15–25 dB, а в подвале между внешним миром и парковочным местом их обычно несколько. Грунт ещё хуже: метр земли над конструкцией может добавить десятки dB — поэтому сад на эксплуатируемой крыше подвала не является радиопрозрачным окном.

Второй фактор — апертура (проём). Сигнал проникает через устье рампы, лестничные клетки, вентиляционные шахты и лифтовые шахты. Покрытие наиболее сильное рядом с ними и быстро падает. Третий фактор — глубина: каждый уровень вниз добавляет ещё одно перекрытие и удлиняет путь до входа. Показатель -70 dBm на уровне земли может стать -95 dBm в B1 и -110 dBm в B2, что уже ниже полезного диапазона для многих телефонов.

Может ли усилитель работать, если на въезде в подвал сигнала нет?

Нет. Усилитель сигнала усиливает существующий сигнал, а не создаёт его. Донорскую антенну необходимо устанавливать там, где есть пригодный наружный сигнал, обычно на крыше или на уровне земли рядом со зданием. Если уровень в каждом из рассматриваемых мест ниже порога системы, репитер будет усиливать шум и поднимать уровень шума для окружающей соты.

Измеряйте на уровне земли со всех сторон здания, а не только у главного входа. Записывайте RSRP, диапазон и идентификатор соты для каждого оператора. Уровень выше -85 dBm комфортен; от -85 до -95 dBm работоспособен, но делает критичными усиление донорской антенны, её высоту и потери в фидере; от -95 до -110 dBm — это проект с донорской линией; ниже -110 dBm обсудите другой транспорт (backhaul). Донорская антенна на окне — вариант только тогда, когда у самого окна есть пригодный сигнал, что ниже уровня земли встречается редко. Руководство по измерениям показывает, как собрать эти показатели.

Сколько потолочных антенн нужно на парковочный уровень?

Начинайте с типа площади, затем корректируйте с учётом высоты потолков, колонн и рамп. Обычный потолок парковки высотой 2.4–3.2 m позволяет размещать антенны на высоте 2.4–2.8 m; при потолке 4–6 m требуется примерно на 20–30 % больше антенн либо направленные антенны, ориентированные вдоль проездов.

Количество автомобилей — полезная контрольная проверка. Одно место с учётом доли проезда занимает примерно 25–30 m², поэтому 100 мест — это около 2,500–3,000 m² и 5–7 антенн; 300 мест — около 7,500–9,000 m² и 15–20 антенн. Добавляйте антенны для рамп, технических помещений и лифтовых холлов, а не растягивайте парковочную плотность, чтобы охватить их.

Как выбрать мощность основного блока для подвала или парковки?

Сначала определите количество антенн, затем выбирайте основной блок, способный питать каждую ветвь с приемлемыми потерями. Таблица ниже — отправная точка для одного уровня; для многоуровневых объектов обычно требуются волоконно-оптические выносные блоки или один основной блок на уровень.

Двухканальный делитель вносит около 3.5 dB, четырёхканальный — около 7 dB, восьмиканальный — около 10.5 dB. На 1,800 MHz фидер 1/2” теряет примерно 0.06–0.09 dB на метр, а кабель 50-5 — 0.2–0.3 dB на метр. Держите потери от основного блока до антенны ниже примерно 10 dB и резервируйте 20–25 % свободных портов. Для небольшого подвала основной блок 30 dBm, например AL-30, может охватить примерно 100–3,000 m²; HAG-19-27T на 37 dBm лучше подходит для 3,000–5,000 m² с несколькими антенными ветвями. Используйте коаксиальный кабель с низкими потерями, рассчитанный на длину трассы, а не самый тонкий, который проходит в трубу.

Где размещать донорскую антенну и какая развязка требуется?

Монтируйте донорскую антенну в самой высокой практичной точке с прямой видимостью обслуживающего сектора: на крыше, парапете или мачте на уровне земли. Проверьте три-четыре положения перед сверлением; перемещение на один-два метра может изменить показание на 6–10 dB, а парапет или надстройка лифтовой шахты могут затенять антенну.

Держите донорскую и сервисные антенны на расстоянии не менее 8–10 m друг от друга, желательно с бетонным перекрытием, стеной или конструкцией крыши между ними. В проекте для подвала разнесение часто вертикальное: донорская антенна на крыше, сервисные антенны в B1, а плита крыши обеспечивает 15–25 dB дополнительной развязки. Прокладывайте фидер по шахте или стояку, не примыкающему к сервисной антенне, и герметизируйте место ввода.

Используйте направленную донорскую антенну с достаточным усилением для измеренного уровня. Всенаправленная антенна на крыше принимает нежелательные секторы и затрудняет развязку.

Что вызывает самовозбуждение и что на самом деле делают ALC и AGC?

Самовозбуждение — это петля обратной связи. Сервисная антенна излучает усиленный сигнал, донорская антенна принимает его часть, основной блок снова его усиливает, и петля повторяется. Результат — растущий уровень шума, искажённая выходная мощность и помехи в секторе оператора. Это может произойти даже при расстоянии 8 m между антеннами, если металлическая стена или лестничная клетка отражают энергию обратно на донорскую антенну.

ALC (automatic level control, автоматическая регулировка уровня) снижает коэффициент усиления, когда выходная мощность приближается к номинальному пределу. AGC (automatic gain control, автоматическая регулировка усиления) подстраивается под изменения входного сигнала донорской антенны. Обнаружение развязки идёт дальше и снижает или отключает выходную мощность при обнаружении петли. Эти функции защищают основной блок, но не заменяют правильный монтаж. Вводите в эксплуатацию с запасом по усилению 5–10 dB ниже предела развязки, по возможности используйте направленные сервисные антенны, а если устройство выдаёт аварийный сигнал, улучшайте разнесение или снижайте усиление, а не добавляйте мощность.

Охватит ли система точки экстренной связи, лифтовые холлы и рампы?

Переговорные устройства экстренной связи, аварийные телефоны лифтов и пожарные панели часто являются самыми важными устройствами в подвале и чаще всего забываются при проектировании. Установите антенну рядом с каждой точкой вызова, проверяйте реальный вызов, а не только показание сигнала, и обеспечьте резервное питание для усилителя и любого активного оборудования. Если в здании есть лифт, заранее решите, нужна ли отдельная антенна в кабине или шахте; покрытие лифта обычно нельзя обеспечить только с потолка парковки.

Рампы требуют непрерывного покрытия от уровня подвала до уровня земли, поскольку именно там вызов чаще всего обрывается при хэндовере. Колонны создают тени на открытой парковке, поэтому проверьте планировку перед закреплением сетки антенн. Технические помещения с металлическими дверями и плотным оборудованием могут требовать отдельной антенны, даже если окружающая парковка имеет хороший сигнал.

Какое обслуживание требуется подземной системе?

Ежегодно проверяйте соединители и оболочки кабелей, особенно наружные соединения и кабельный ввод на крыше. Проверяйте журнал аварий усилителя и убеждайтесь, что он работает на пусконаладочном усилении, а не снизил его самостоятельно после события развязки. Одновременно проверяйте точки экстренной связи и телефоны лифтов.

Повторно проверяйте покрытие после любого ремонта, переукладки дорожного покрытия или смены арендатора, поскольку новые стены, металлические стеллажи или оборудование могут создать новые тени. Если на объекте есть ИБП или резервная батарея, заменяйте батарею в установленный срок и фиксируйте дату. Храните исполнительную документацию, расположение антенн и настройки усиления вместе с документацией здания, чтобы следующему технику не пришлось начинать с нуля.

Что нужно отправить, чтобы получить проект для подвала?

Отправьте RSRP на уровне земли с каждой стороны здания для каждого оператора, несколько измерений внутри подвала, диапазон и идентификатор соты, план этажа с уровнями и положением рамп, количество машиномест, высоту потолков, расположение технических помещений и фотографии рампы, крыши и существующей кабельной трассы. С этими данными поставщик сможет подобрать донорскую антенну, основной блок и сетку антенн, а также сообщить, является ли объект стандартным проектом покрытия или проектом, ограниченным донорским сигналом.

На странице решений для подвалов и парковок показана типовая архитектура, а руководство по строительным материалам подробнее объясняет значения потерь. Если ограничивающим фактором является наружный уровень, прочитайте диагностическую схему трёх причин перед заказом оборудования.