72,17
рейтинг
2 апреля 2013 в 12:01

Разработка → Романтика севера: спутниковые посты у базовых станций, лопата и невероятно много снега


Спутниковый пост, п. Диксон

Красноярский край по площади — самый большой в РФ. Территория огромная, а обжитая часть при этом довольно маленькая. Часть населённых пунктов, особенно в северных районах края, становятся труднодоступными после прекращения навигации по Енисею — то есть примерно 7 месяцев в году остаётся только авиатранспорт или “зимник”.

Многие населенные пункты были основаны еще XVII веке, и существуют до сих пор. Такие поселки в основном служат в качестве опорных баз для геологов, нефтяников, золотодобытчиков и других людей, чья работа тесно переплелась с севером.

Во всех этих посёлках именно сотовая связь – это единственный способ общения с большой землей, а также возможность получить доступ в Интернет. Первая базовая станция GSM «Билайн», работающая через «спутник», была запущена в эксплуатацию в 2003-м году в поселке Тура.


Местный «вездеход», с. Караул, Таймыр

Общая ситуация


В Красноярском крае базовые станции сотовой связи «Билайн» установлены практически в каждом крупном отдаленном населенном пункте. Например, населенные пункты по течению реки Енисей: Бор, Туруханск находятся до полярного круга, а Игарка, Дудинка, Диксон расположены за полярным кругом в зоне распространения вечной мерзлоты, сюда можно добраться относительно просто. А вот в Байкит, Хатангу или Туру можно попасть в большинстве случаев только авиатранспортом.

Базовые станции ставятся также на нефтяных и газовых месторождениях. Например, есть Ванкорское нефтегазовое месторождение: там установлены не только базовые станции GSM, но и 3G, потому что потребность в связи более чем высокая. Базовая станция в порту Диксон — это самая северная станция «Билайн», находится далеко за полярным кругом.


Базовая станция и спутниковый пост, п. Байкит

Строительство и обслуживание


Самая большая проблема при строительстве таких базовых станций — доставка оборудования, техники и комплектующих. Самый простой случай — это во время навигации загрузить оборудование в стандартные 20-тонные контейнеры, ставить на суда и отправлять по Енисею в нужный пункт. Суда ходят до Диксона. В Хатангу доставить необходимое оборудование получится только по воздуху, так как период навигации очень короткий.

Базовые станции устанавливаются стандартные (раньше устанавливались Ericsson 2206, сейчас Ericsson 6601), основные блоки — такие же, как по всей сети (мы сейчас не говорим про охлаждение и питание). К любой базовой станции должен подходить транспортный канал, который соединяет её с сетью оператора. Для самых удалённых базовых станций в роли такого канала выступает двухсторонний спутниковый канал: спутниковая тарелка, установленная рядом с базовой станцией и спутниковый модем.

В крупных городах установлены крупные спутниковые узлы, позволяющие обеспечить большую полосу: с ними связано сразу несколько базовых станций. Например, если звонок идёт из Диксона в Норильск, то схема будет такая:



При этом спутник находится на высоте 36 тысяч километров над землёй на геостационарной орбите, и общая задержка в передаче сигнала может достигать 0,5 – 1,5 секунд. Данные задержки справедливы как для голоса, так и для передачи данных.

Крупные спутниковые узлы могут работать с несколькими спутниками в различных режимах. Небольшие спутниковые посты около удалённых станций, как правило, ориентируются на заранее выбранный спутник, где арендована спутниковая емкость. Спутников, которые можно использовать для работы, несколько: оценивается как техническая возможность обслуживать данный регион (не каждый спутник обслуживает районы крайнего севера), так и затраты на аренду бортовой емкости. Каждый раз при запуске новой базовой станции отдел развития сети выбирает наиболее подходящий спутник.

Спутниковые узлы в крупных городах обычно ставятся на крыше зданий или на специальной площадке за городом, на удалённых объектах — на специальные металлические рамы или подходящие для размещения здания, чтобы не было сдвига антенны из-за подвижек грунта.

В обслуживании таких удаленных спутниковых постов есть главная проблема – снег. Он способен засыпать тарелку «с горкой», что может привести как к ухудшению сигнала, так и к полному его исчезновению. Поэтому один из основных инструментов обслуживания — лопата и веник, которым как кистью, с археологической точностью, надо откопать тарелку, не ударив по конвертеру и не изменив её азимут.

Середина мая в Норильске:




Собственно, обслуживание проводится так: в каждом посёлке есть специалисты, которые отвечают за местную связь (например, инженеры обслуживающие телевизионные станции в посёлках). Мы заключаем с ними договорённости об обслуживании, поскольку не можем держать специального человека около каждой базовой станции. Примерно 80% ситуаций решается благодаря им, в оставшихся 20% — авиатранспортом отправляются узлы на замену и специалист «Билайн».

Базовые станции устанавливаются в специально подготовленных для этого помещениях, где есть обязательная гидроизоляция, антистатика и так далее, а также усиленная теплоизоляция. В обязательном порядке устанавливается защитная антипожарная дверь. Есть датчики пожара, затопления и вообще полный комплекс мониторинга, позволяющий удалённо понять, что не так, в случае неполадок.


Спутниковый пост, с. Ванавара

Связь


Как я уже говорил, связью пользуются очень активно. Дело в том, что в 6 вечера в большинстве удалённых населённых пунктов делать просто нечего, поэтому сотовая связь и Интернет пользуются высокой популярностью. В последние годы произошел настоящий взрыв использования социальных сетей. К этому стоит добавить, что в обществе очень высок процент людей до 30, с радостью воспринимающих новые технологии. И очень распространены смартфоны. Доход людей на крайнем севере довольно высок, деньги тратить особо некуда (посёлки отрезаны от всего мира), поэтому, когда человек выбирается на большую землю, среди всего прочего, он почти всегда покупает топовый смартфон.

Там, где сейчас используются базовые станции GSM, есть каналы GPRS/EDGE, но скорость передачи данных на них очень зависит от загруженности канала голосовым трафиком. Учитывая, что загрузка всегда составляет 100% (даже глубокой ночью перерывов нет вообще), скорость получается не самая высокая. Там где установлены базовые станции 3G, мы настроили их преимущественно под передачу данных, а не голоса.

На последних замерах скорости в одном вахтовом поселке нефтяников мы получили скорость около 2 Мбит/с на обычном 3G модеме при закачке длинного файла (это в реальной обстановке, когда в соте было много активных абонентов, использующих мобильный интернет). При этом HTML-страницы могут грузиться довольно медленно из-за очень длинного пинга через спутник (напоминаю, от полусекунды до полутора, лимит в виде скорости света никто не отменял).

Почему скорость может меняться в таких пределах? Потому что сегодня на месторождении может находиться, скажем, 3 тысячи работников, а завтра будет смена вахты — и количество работников увеличится до 12 тысяч человек, причём минимум половина из них будет общаться со cвоими друзьями и родственникам в других городах, в том числе и через Skype.

На промышленных объектах довольно активно используется М2М — напимер, рядом с Северо-Енисейском золотую руду возят на БелАЗах, и на каждом из них стоит блок, по которому ведётся непрерывное отслеживание.

Развитие


С 2003-го года и первой базовой станции, включенной через спутник, в Туре, мы очень хорошо отработали процесс строительства и включения новых базовых станций. Последние годы потребление сотовой связи и интернета в регионе очень активно растёт, поэтому мы продолжаем расширяться. Сейчас вот ждём лета, чтобы открылась навигация, и мы могли начать монтировать ещё сразу несколько новых базовых станций.
Автор: @s0llar

Комментарии (63)

  • +1
    А вот вопрос — слегка оффтопик, в Норильске вы траффик гоняете через Норком, или у вас своя тарелка?
    • +2
      Часть через Норильск-Телеком, часть свое.
      • +2
        Спасибо. И за пост спасибо, я давно в родных краях не был :)
        • 0
          Не за что, надеюсь фотографии понравились :)
  • 0
    Оффтопик. Долго прожил в Ванаваре, был бы рад увидеть больше «нынешних» фотографий, если есть :) Судя по единственной фото оттуда, станция расположена где-то в районе метеостанции?
    • 0
      С удовольствием поделюсь теми фотографиями, что у нас есть. Но это наверное будет не в рамках данного топика :)
  • +1
    Часто ли ломаются башни, на которых установлены передатчики/антенны? Ну, там, из-за ветра например.

    зы. А жители дефолт-сити продолжают жаловаться на затянувшуюся зиму :))))
    • 0
      У нас (тьфу-тьфу-тьфу) башни делают крепко и надежно, на моей памяти еще ни одна не сломалась.
      • +1
        Просто вспоминаю какие ветра под Мурманском были, когда служил… По выражению нашего комбата — «еб*нячие» :3
        • 0
          У нас ветра потише наверное будут наверное, да и конструктив башни проектируется и делается со значительным запасом на прочность.
          • 0
            Камчатка, провайдер, смотрю в список «проблем»: повалило антенну, кто поедет делать — неизвестно :)
            • 0
              Те, кто не любят пиво :)
              а вообще — это печально…
        • 0
          Они я Вам скажу и сейчас бывают. ;-)
          Особенно в сопках чувствуется. На рыбалку едешь, там ууух чего творится. Хотя надо отдать должное — не всегда.
  • +8
    вот хорошо сказали про голосовую задержку в 0,5 — 1,5 секунды! Это реальность данная нам в ощущениях! И непривыкшие к этой задержке люди из центральных районов страны — часто начинают «алёкать», не зная — что до меня сигнал еще не дошел -и я их пока не слышу! А то и трубку бросают! Отличаются всякие интернет-магазины, некоторые секретарши московских подрядчиков. А вот те, кто часто работают с Северами — те привыкшие и не торопятся! :)
    • +2
      offtop
      (=
      — Dear friend, pls use it slow and patient, thanks
    • +2
      Скоро будет проложена оптическая магистраль по морскому дну, тогда проблемы в виде задержки голоса автоматически исчезнут
      • 0
        Ваши слова, да кому бы надо в уши- вы же в курсе, наверное, какие страсти в Магадане кипят по поводу этого ВОЛС! то big3 выходит из проекта, то ростелеком хочет купить специальное судно для прокладки кабеля, то минкомсвязи обратно всех загоняет! Кому верить, непонятно — будем наблюдать за развитием событий, и держать пальцы крестиком!
        • 0
          Главное надеяться на лучшее и верить в хорошее :) Изыскания уже проведены, а это можно сказать почти 50% от всего объема. Рано или поздно построят.
          • +1
            Ага, на Камчатке в usenet-конфе уже предлагали скинуться и купить судно и кабель своими силами :) Оставьте эти байки для ЦФО, на ДВ уже давно не верят в них :(
      • 0
        По имеющейся информации, думаю куда раньше оптика придет в те края через Тюмень, Ямал, ванкорское месторождение и Игарку… А там по ЛЭПам курейской ГЭС до Норильска… Это куда более реальный проект, если говорить про север Красноярского края…
      • 0
        Вероятно ещё не очень скоро. Быстрее по земле доберутся (вроде в следующем году обещают).
  • 0
    В наша компанию часто отправляют в ремонт такие модемы для спутниковых комплектов и как раз из северных районов. Теперь понятно как и зачем им нужно так много данного типа оборудования.
  • +2
    > В обслуживании таких удаленных спутниковых постов есть главная проблема – снег. Он способен засыпать тарелку «с горкой», что может привести как к ухудшению сигнала, так и к полному его исчезновению.

    > Есть датчики пожара, затопления и вообще полный комплекс мониторинга, позволяющий удалённо понять, что не так, в случае неполадок.

    А мне вот интересно, как вы понимаете, что проблема отсутствия связи именно в снеге, засыпавшем тарелку?
    Ведь нет связи => нет мониторинга? Или предусмотрены какие-то резервные каналы в виде инженеров телевизионных станций, которые могут передать информацию о текущем состоянии?

    А если поломка более серьёзная, как инженер связывается с вами? Ведь, опять же, «Во всех этих посёлках именно сотовая связь – это единственный способ общения с большой землей»?
    • 0
      в наших точках на работе, есть спутниковые телефоны, помимо остального! можно созвониться и проверить — и отправить на расчистку снега! мы так и делаем.
      Но я к Билайну отношения не имею.
    • +1
      Ну ведь никто же сигнальные костры не отменял — так нам и сообщают о поломке :)

      А если кроме шуток, то в каждом поселке есть присутствие как минимум еще одного сотового оператора. В каждом населенном пункте есть база МЧС и/или военных, аэропорт — у них есть свои резервные/рабочие каналы связи с землей. В каждой администрации есть спутниковый телефон. На самом деле вариантов очень много.

      Под словами «единственный способ общения с большой землей» — понималось общение именно обычного абонента.
      • 0
        Спасибо за ответ!
        В будущем было бы интересно прочитать статью на тему не только технической организации 24-часовой доступности, но и про административную организацию. Держать такую большую и распределённую команду — это реально круто :)
        • 0
          Отличная идея, подумаем и может быть раскроем пару тайн :-)
    • 0
      А мне вот интересно, как вы понимаете, что проблема отсутствия связи именно в снеге, засыпавшем тарелку?
      У нас ведётся мониторинг всех наших станций, так вот, специалистам достаточно посмотреть на графики и сказать вполне уверенно: снег засыпал, развернуло, или пропадание эл-ва на станции. Опять же, во многих местах есть военные, можно пограничников попросить связаться с нужным посёлком, что б узнать погоду там, мы например так связываемся и с Анадырем, и с другими точками, погранцы сами никогда не отказывают, т.к. люди там достаточно серьёзные, и понимают, что от связи зависит многое…
  • 0
    Какие антенны используете?
    Топология точка-точка?
    • 0
      А про какие антенны идет речь? Спутниковые посты или сами БС?
      Топология чего интересует? Немного выше дана базовая схема организации канала связи на спутниковой БС.
    • 0
      Судя по последнему фото в Ванаваре, там закрепленые SCPC каналы… Но учитывая размер зеркала и мощность передатчика (если не ошибаюсь на штанге 25W BUC висит) с качеством канала там должны быть проблемы…

      Операторы большой тройки пытаются экспериментировать hub-овыми технологиями построенными по топологи звезда, (DVB-S. iDirect — тут практически вне конкуренции), но стабильность каналов на них значительно хуже, чем на закрепленных SCPC.
  • +3
    Красноярский край по площади — самый большой в РФ

    Республика Саха самый большой регион по площади.
    • +2
      Саха — это Республика, здесь же речь идет про Красноярский Край
      Но с точки зрения субъекта РФ, Республика Саха конечно же на первом месте по площади.
  • 0
    Мне просто любопытно (практически офтопик): а почему не прокладывают магистральный кабель интернета через Северный Ледовитый? Там какие-то проблемы?
    • 0
      (на практически оффтопик отвечу). Смотря на карту страны, и зная демографическую распредеёенность по географии нашей необъятной, сразу становится понятно — что из Владивостока кабель начинать класть по Северам (Камчатка, Магадан, Чукотка, и в северные моря против часовой стрелки) будет выгоднее — так как по мере прокладки — уже будут подключаться абоненты живущие в этих регионах. если тащить через СМП — (северный морской путь), то регионы с населением — подключатся в конце.
      • 0
        По моему как раз эту магистраль будут тянуть с двух направлений Норвегии и Японии по морскому дну вдоль берега с отводами в крупные населенные пункты. Только раньше 2015 года этого процесса можно и не ждать :-(
    • 0
      Проблема (из тех, против которых не попрёшь) по хорошему счёту одна — лёд.
    • +1
      Проблемы две: Лёд и потребители. Точнее отсутствие потребителя… Оленям высокоскоростной интернет не нужен, а местное население крайне малочисленно и неплатежеспособно… Там просто нечем зарабатывать деньги, кроме того, что в дефолт-сити называют браконьерством…
      • 0
        Я бы не стал утверждать так категорично что на северах люди мало зарабатывают. Если интересно приглашаю Вас на экскурсию в Норильск например на НорНикель…
        • +2
          Не в вводите людей в заблуждение. Норильск с Норникелем и Якутск с Алроса это далеко не весь крайний север. Это исключения. У вам ли это не знать…

          Посмотрите на карту и сравните наш крайний север, например, с Московской областью: По территории, по плотности населения, по количеству предприятий, по среднему заработку, по стоимости потребительской корзины, которую там никто никогда не видел…

          Представьте себе замороженную в камень и просроченную уже два года как колбасу, по цене элитных сортов колбасы в Москве… ))
        • 0
          Сомневаюсь, что вас пустят на территорию комбината… Режимное предприятие. Меня туда приглашать нет смысла, я в тех краях вырос… )
          • 0
            Ну тогда мне и спорить смыла нет, с Вами :)
  • 0
    Сначала прочитал «Романтика сервера». А действительно, у вас есть северные сервера? Как им живется, какие температуры переносит оборудование?
    • 0
      Как и любые сервера на севере им нравиться, ведь там прохладно :-) а ведь чем прохладней тем быстрей сервера работают
      • 0
        А не примерзают головки к поверхности HDD (если там такие есть)? Еще ведь бывают микро-дефекты, когда влага попадает в кристалл или даже в пластик — при положительной температуре разницы никакой, а при отрицательной может быть беда.
        Ну и в конце-концов, все движущиеся части (вентиляторы, шпиндели) требуют смазки, а она тоже может замерзать. Вот эти детали как раз интересуют :)
        Спасибо!
        • +1
          Все оборудование устанавливается в специальных помещениях с полным климат контролем и резервированием питания (ИБП и генераторы), так что все «сервера» и прочее железо чувствуют себя замечательно. Все что можно по температурным условиям установить на улице, там и устанавливается.
          Про особенности климата в том же Норильске нужно писать отдельную статью, здесь места не хватит :-)
          • 0
            А как быть с теми выбросами от промышленности Норильска? видел аэрофотоснимки, там вообще полный ужас, украинскому Донецку и окресностями такое не снится… Сильно часто оборудование вылетает?
            • 0
              Если допустим крепление антенн не обработать защитным составом, то за 6 месяцев крепления по факту будет съедено коррозией. Но есть выход — делать системы крепления из титана :-)
    • +1
      Серверам без разницы — зимой обогреватели, летом кондиционеры.
      А вот уличное оборудование страдает сильно. Например у меня на одном из объектов камера управляемая длинк зиму не пережила, хотя была в кожухе с подогревом. Ещё провода обмерзают шубой и рвутся ветром. Хотя видел обычную витую пару самую дешёвую временно прокинутую между вагонами, висит несколько лет ничо не делается ей. Зимой хрупкая смотреть страшно, весной в сосульках вся, но работает как-то. Один раз откопали ИБП иатон пролежавшие на холодном складе несколько зим, я не верил что батареи живые, подключил и удивился, всё работает.
    • +1
      немного не в тему, но
      Я могу сказать, как житель Мурманска (хоть он и чуточку поюжнее Диксона), что сервер на лоджии переживает температуры от -5 до + 40. Ниже не падает потому что квартира греет, а выше — потому что окна открываю по приходу домой с работы. Но могу это сделать я не всегда — ибо ветер может окошки мои поломать (8й этаж все таки). Летом на улице может быть + 10 и ледяной ветер сильный, но из-за солнца за стеклом легко образуется + 40. С учетом того что солнце летом у меня ночью в окне, то и «поймать» нагрев такой сложно...
  • +1
    Клево.
    А когда вы сделаете все как положено не в таких экстремальных условиях?
    Нытье
    Я живу в городе Надыме и с билайном здесь ситуация просто жесть. Билайн пришел к нам лет 5 назад, предоставив хоть какую-то альтернативу РТК (бывший utel, бывший Ермак). И по началу все было весьма на уровне. Но последний год со связью творится просто ужасающий звездец. Сети иногда нет по 12-48 часов, качество связи такое, что проще написать смску. И нет, это не моя лично проблема, все знакомые с билайном жалуются на это же. Про мобильный интернет можно вообще даже не вспоминать, при самых благоприятных условиях рано утром можно выжать 60Кбит. Вы до сих пор используете радиорелейку, хотя в город почти год назад притащили 2 оптические магистрали (СВОЛС и РТК). Позор вам.
    В общем с нетерпением жду когда же закончится последний год мобильного рабства, чтобы свалить с билайна куда подальше.
    • 0
      Постараюсь передать ваше аргументированное обращение по качеству связи коллегам из Тюменского филиала. :-)

      А от себя могу сказать, что наличие оптики пусть и от двух независимых операторов не всегда гарантирует возможность взять даже одно волокно или полосу в пару мегабит (для примера) за адекватную стоимость (проверено на практике).
      • +1
        Спасибо.
        Но по каналам не согласен. Я аутсорсю кое-что для одного из наших провайдеров и могу с уверенностью сказать, что цены на каналы полихорадило конечно первые полгода, но потом все устаканилось и в общем-то для нашего региона они адекватны. Да и вон мегафон уже арендует.
        • 0
          сколько у вас дерут за мегабит? В районе 1000 или больше?
          • +1
            Больше. Зависит от того сколько берешь конечно и как договоришься (это в случае со сволс, как у ртк не знаю, потому что канал покупается у первых). Конкретные цифры называть не буду чтобы не получить потом люлей, но вот тарифы для юзеров, думаю по ним можно понять примерный порядок цен на оптику — help.home-nadym.ru/InternetTarifs
      • +1
        темное волокно как минимум до Сургута у билайна есть, знаю абсолютно точно :)

        что с надымом — хз, но меня терзают смутные сомнения, что емкости на север у зуммера просто нет (кабель всего лишь 24-волоконный, всем не хватит, елки).

        возможно, можно бы взять у сволса vpls (совсем недавно они поменяли железо, теперь попроще с этим), но тут все зависит от жадности пчелайна, ну и пропитавшей всё мрачной бюрократии и четырехкратным согласованием каждого болтика в стойке.
        • 0
          Коллеги, предлагаю не углубляться в политику :-)
          • 0
            ок, ок :)
  • 0
    А подогрев тарелок не используется у Вас?
    У нас была 6-ти метровая одна, там внутри зеркала специальный сектора, а-ля электро-одеяла,
    коммутировались на один автомат. Если не ошибаюсь, на всё зеркало чуть больше киловатта было.
    Правда, надо учитывать климат, за время эксплуатации этой тарелки подогрев дежурный несколько раз всего включал.
    Снег в Одессе не частый зверь…
    • 0
      Подогрев дело хорошее, но веник и лопата лучше :-) На тех тарелках что мы используем на северах, подогрев не ставится, но в других районах он есть.
  • 0
    Радиопрозрачные колпаки не используете?
    • 0
      Ветровая нагрузка в тех краях достаточно сильная. Поэтому и не ставим, да и мороки с ними много.
  • 0
    Эх, фотки напомнили молодость в родной Воркуте…

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Самое читаемое Разработка