74,67
рейтинг
29 апреля 2013 в 12:02

Разработка → Как мы делали связь на месторождении алмазов имени Гриба

На северо-восток от Архангельска есть алмазное месторождение Гриба, на котором работает несколько тысяч человек. Поселений как таковых в районе нет, только временные дома с рабочими. И вот как раз этим людям нужна связь, чтобы иметь возможность поговорить с родными или просто выйти в сеть за электронной почтой.

Для размещения базовой станции понадобилось строительство вот такой вышки. На ней антенны сотовой связи и часть оборудования:


42-метровая вышка

Строительство мачты является самым дорогим и долгим этапом строительства базовой станции. Такая высокая мачта – 42 метра – была нужна для того, чтобы обеспечить связью довольно большую территорию. Площадь большая, плюс сложный рельеф самого месторождения. Зона покрытия 8-12 км. Ближайших соседей нет. Наша ближайшая базовая станция располагается на расстоянии более 150 километров. Канал связи с «большой сетью» — спутниковый, сама базовая станция – распределённого типа.

Строить вышку было сложно не из-за ветров, как можно подумать, а из-за немного необычной логистики (секции нужно было доставить в район без нормальных дорог), плюс кучи мороки с безопасностью — объект закрытый, строить и запускать базовую станцию надо было «вслепую». До нас там не было никакой связи.

После строительства мачты был установлен терминал ЗССС (земная станция спутниковой связи, спутниковая тарелка, спутниковый приемник, передатчик) и контейнер, в котором размешается оборудование. Контейнер герметичен, установлены кондиционеры и система обогрева, все работает в автоматическом режиме.

Мощность излучения спутникового передачика 4 Вт, поэтому нельзя находиться в створе антенны при включенном передатчике, за антенной уже можно спокойно ходить. На фото не совсем очевидно, но контейнер – в безопасной зоне.


Тарелка спутниковой связи и контейнер с оборудованием

Все потребители подключены к высоковольтной линии, далее установлена трансформаторная подстанция. В контейнере установлены аккумуляторные батареи, на случай пропадания электроэнергии. На них базовая станция способна проработать еще 5 часов, в случае долговременного отсутствия электроэнергии — привозим ДГУ и топливо.

ЗССС требуется для связи базовой станции с контролером БС, находящимся в Архангельске и далее с коммутатором. На спутниковом канале был поднят канал Е1 скоростью 2048 кб/с. Один голосовой канал с кодированием Half Rate занимает 8 кб/с, поэтому в канале еще остается место для трафика мобильного интернета. Возможность перестройки тарелки на другой спутник есть, делается руками. Тарелка закреплена хорошо, и калибровка обычно не требуется. По практике — если все настроено правильно, то минимум на пять лет можно ни чего не трогать даже при сильных ветрах, важно только снег чистить.



Непосредственно у антенны ЗССС смонтировали передатчик (большой блок) и МШУ-малошумяший усилитель приемного тракта (маленький). На фото видно отверстия в корпусе – их на данном объекте закрываем заглушками, чтобы снег не попадал внутрь.



В контейнере установили спутниковый модем Comtech, инжектор для питания спутникового приемо-передатчика. В контейнере поддерживается температура около 23 градусов за счет двух кондиционеров.

На мачту и контейнер также установили оборудование базовой станции сотовой связи Nokia Flexi EDGE.

Данный тип базовой станции – распределенный, т.е. блок управления и передатчики разнесены. Сейчас такая схема используется на всех новых базовых станциях для экономии электроэнергии в рамках «зелёного» проекта, но конкретно на нашем монтаже это ещё и необходимость из-за довольно сложных метеоусловий.

Управляющий блок базовой станции ESMB (устанавливается в контейнере) отвечает за управление передатчиками, хранение и распределение ПО, поднятие ABIS интерфейса, через канал спутниковой связи до контроллера базовых станций.



ЕSMA соединяется с передатчиками EXEA по высокоскоростной шине данных по оптическому кабелю. EXEA устанавливаются прямо у антенн, что позволяет избежать потерь в фидерном тракте.


EXEA с окрытой крышкой кейса.

Изначально был поставлен один блок, он поддерживает конфигурацию с тремя секторами по две частоты в каждом секторе с мощностью излучаемой частоты 30 Ватт. Максимальное количество одновременно разговаривающих абонентов при такой конфигурации 84, что оказалось недостаточно в первый же месяц после запуска БС.

Сейчас на БС добавлен еще один блок EXDA, что позволяет БС справляться с трафиком без перегрузок. Была снижена излучаемая мощность самого нагруженного сектора, что позволило увеличить количество частот до 6 на этом секторе. Всего БС излучает на 10 частотах, что позволяет организовать до 148 разговорных каналов. Трафик в неделю более 3300 эрланг. Нагрузка постоянно большая, спад бывает только ночью. Из-за большой нагрузки на сеть и приоритета голоса скорость загрузки низкая, в среднем 20-60 Кбит/с, но в теории максимальная скорость 384 Кбит/с, но это только в теории, используется стандарт передачи данных EDGE (EGPRS).

Люди на месте живут вахтовым методом в среднем по месяцу, все работают на месторождении. Чаще всего звонят родственникам, используют почту и довольно активно – соцсети через мобильный доступ, несмотря на почти секундный пинг из-за спутникового канала.

На самом месторождении в данный момент идет подготовка для добычи алмазов — вырыт котлован, идет отвод грунтовых вод, строится завод по переработке добываемой породы, сама добыча начнется минимум через два года, запасов хватит, со слов местных рабочих, минимум на 15 лет работы.

Вот и всё. Если есть вопросы по монтажу и железу – задавайте. Ещё детали есть в прошлом топике про спутниковые терминалы и снег у моего коллеги.
Автор: @Inasonov

Комментарии (59)

  • +12
    Кто финансирует строительство подобных станций? Наверное, окупаться долго будет. Какой порог рентабельности по отношению к количеству абонентов?
    • +6
      В среднем такая БС окупается за 3 года. Абонентов — около 1500.
  • +2
    Если задержка голоса тоже составляет 1 секунду, то это создает определенные неудобства при разговоре.
    • +9
      Но я бы сказал, что это гораздо лучше, чем ничего! :)
    • +4
      При разговоре из дальнего зарубежья голосовая задержка несколько секунд. Неудобно, да, но буквально за несколько фраз и сам привыкаешь, и собеседник приспосабливается, так что в общем и целом проблем не доставляет.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      Когда я был маленьким, мы разговаривали с дядей из Сургута. Секунда задержки — это ничего. Заканчиваешь фразу, и успеваешь пойти попить воды, пока он ответит.
  • +13
    Вопрос такой: если абонент из этого поселка звонит своему коллеге в этом же поселке, то получается, вызов идет на коммутатор и потом обратно? Это задержка будет как 2 спутниковых? Или мозги БС доросли, чтобы такие вызовы «замыкать» напрямую?
    • +2
      Да, будет двойной спутниковый прыжок.
      • +4
        меня всегда поражали эти глупости
        • +21
          Какие же инженеры глупые, правда? Ничего не понимают в этих джээсэмах.
          • +5
            вон из профессии! ну-ка сами подключим этот поселок, по уму и как следует!
            • +10
              Эх, навались, мужики!
          • –1
            ну уж при желании можно найти инженерное решение этой проблемы, так что видимо проблема в ТЗ/финансах
        • –1
          Ещё вопрос к автору. В тексте написано, что есть и обогреватели и кондиционеры. Вопрос, как у вас сделано: одновременно обогреватель нагревает воздух до N, а тут же кондиционер охлаждает до положенных 23 градусов (цифра из текста)?

          Или же по-умному в один момент времени работает только одно из этих устройств, в зависимости от того, нужно ли поднять или опустить температуру?
          • +2
            Очень интересно ваше мнение на этот счет.
      • +2
        Понятно, что как минимум один раз оно все должно улететь далеко для сопоставления вызываемого номера и физ.адреса для передачи, но разве там нет хотя бы простенького кэша для номеров и уникальных адресов?
        • +3
          GSM связь несколько сложнее, чем просто кэш для номеров и «адресов». Как минимум встает проблема перекодирования голоса, если у абонентов разные кодеки/каналы. К тому же, заворачивание локального для БС траффика требует поддержки как минимум на BSCи MSC, а такие вещи уже должны быть прописаны в стандарте, а так такого нет (либо вендор-специфик фича, но тогда все оборудование должно быть от одного вендора).
          Но вообще такой функционал есть в некоторых других сетях.
    • +3
      В пределах посёлка можно и по рации поговорить. Думаю, там так все и делают.
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +2
    Когда абонент отправляет СМС, и она (естественно) обрабатывается СМС-центром, находящимся совсем не рядом, время в СМС будет указано с часовым поясом СМС-центра? Спрашиваю, поскольку у самого такая история, надоело в СМС время переводить в другой часовой пояс…
    • 0
      Так SMSC в соответствии со стандартами всегда ставит отметку со своим локальным временем (подробности есть тут habrahabr.ru/company/beeline/blog/145310/#habracut).
      Но если получатель находится в том же часовом поясе, то проблемы быть не должно.
      Или возможны «нюансы», когда телефон-получатель очень «затейливо» обрабатывает доступную ему информацию о
      — локальном времени SMSC (из SMS-ки)
      — часовой зоне SMSC (из SMS-ки)
      — локальном времени получателя
      — часовой зоне получателя.
      Возможны разные варианты!
      • +1
        Все, что Вы написали, совершенно понятно (и даже очевидно).

        По себе скажу, что бывают ситуации, когда целые области России находятся совсем в другом часовом поясе, чем обслуживающий их SMSC. Это и неудобно, и просто как-то недружелюбно по отношению к пользователям, но что делать — никто (в т.ч. в Билайне) сказать не может.

        Неужели у такой компании, как Билайн (судя по постам — о клиентах все же заботящейся), никогда даже мысли не появлялось о создаваемом неудобстве? Заметку, на которую Вы ссылаетесь, однако воз-то и ныне там, при том, что страдают не только абоненты на границе БС из разных часовых зон, а именно все абоненты области…
        • 0
          А разве они не должны соблюдать стандарты и что они должны сделать с:
          Или возможны «нюансы», когда телефон-получатель очень «затейливо» обрабатывает доступную ему информацию

          • +1
            В мобильной связи стандартизируются интерфейсы. Я ни разу не встречал стандарта, в котором было бы написано, как телефон должен использовать предоставленную ему информацию о времени. Насколько я понимаю, оставлена свобода для творчества производителей в борьбе за потребителя.
        • 0
          А можете описать «удобный» с Вашей точки зрения вариант?
          Ведь даже в случае, если оператор поставит в каждой часовой зоне свой SMSC, который будет проставлять локальное время именно этой часовой зоны, то получателю, находящемуся в другом часовой зоне, все равно придется как-то пересчитывать время, указанное в SMS-ке, ибо оно не будет совпадать с его местным временем.
          Получается, что «неудобство» создает не Билайн, а природа, устроившая суточное вращение Земли и астрономическое время с часовыми поясами?
          • 0
            Как вариант, если абонент отправляет сообщение сам себе через SMSC в другом часовом поясе, и получает свое же сообщение, где время указано не его местное, а время SMSC — тут, верно, надо природу благодарить :)

            Честно сказать, раньше эта проблема была актуально. Но. с появлением смартфонов, которые проставляют время сами, проблема не пропала, а стала менее заметной. По крайней мере, в моей жизни.
            • 0
              Честно говоря, я не совсем понял мысль.
              Вы хотите, чтобы в случае, если пользователь отправляет SMS самому себе через SMSC, находящийся в другом часовом поясе, время в доставленном сообщении соответствовало локальному времени абонента-отправителя?
              Но это нереально! В этом случае, SMSC при обработке КАЖДОГО сообщения будет должен анализировать информацию о местоположении абонента отправителя (хотя бы в виде MCC+MNC+LAC+CellID), держать в памяти базу данных о соответствии этих параметров и времени, регулярно обновлять базу данных, так как сети практически постоянно модифицируются. А главное, ведь эта информация SMS-центру просто недоступна в сигнализации MAP, с помощью которой SMS доставляется от MSC, в зоне которого находился отправитель, до SMSC.
              Тем более, что абонент может исхитриться и указать MSISDN «чужого» SMSC, расположенного черт знает где, даже вне сети своего оператора (если, конечно, такой SMSC согласится пропускать «чужие» сообщения, такое тоже бывало).
              И в чем будет виноват оператор, SIM-карта которого установлена в телефоне-отправителе?
              Надо с пониманием относиться к пожеланиям абонентов, но это возможно лишь до тех пор, пока они не выходят за рамки разумного.
              • 0
                Знаете, мне это являет такую аналогию: есть у Яндекса pdd.yandex.ru, где можно захостить свой почтовый домен. И вот Яндекс берет, и делает настройку так, что поле From у всех писем начинает содержать не домены юзеров, а какой-нибудь технический домен, вроде notspam.yandex.ru. И на просьбы сделать, как у людей, отвечает отказом, ссылаясь на трудности.

                Я Вас понимаю, но и Вы меня поймите. Когда Билайн на всю страну с кучей часовых поясов держит несколько (а правда, сколько их?) SMSC, которые каждый живут по своему времени (или все по МСК?), а абоненты годами видят во входящих СМС-ки вроде «Встречаемся в 15.00», датированные временем 15.30, и гадают потом, что это часовой пояс у любимого оператора неверный (с точки зрения абонента), или это кто-то на свидание опоздал — это как-то грустно выглядит.

                Вы бы тогда на сайте как «фичу» писали, что многие абоненты могут бесплатно совершить путешествие во времени, просто отправив себе самому сообщение «Я уже здесь», которое придет с пометкой другого времени, чем в этот момент на часах самого абонента. Это, конечно, юмор, но ссылаться на стандарты n-летней давности, как на объяснение неверного (хорошо, не ожиданного абонентом) вида предоставления платно услуги — тоже не фонтан.

                Вы хотите, чтобы в случае, если пользователь отправляет SMS самому себе через SMSC, находящийся в другом часовом поясе, время в доставленном сообщении соответствовало локальному времени абонента-отправителя?

                Да нет, я просто хочу, чтобы SMSC, указанный в моей симке 9или сообщенный мне ТП оператора, работал бы по моему часовому поясу.
                • 0
                  Сравнение, с моей точки зрения, некорректное.
                  Яндекс может делать с разработанной им услугой всё, что пожелает. Он придумал и реализовал, как она должна работать.
                  Мобильная связь (GSM-UMTS и т.д.) работает по стандартам, разработанным и утвержденным фактически для всего мира. Если их не соблюдать, то проблем возникнет больше, чем преимуществ, независимо от того, когда был создан стандарт. (Кстати, стандарты мобильной связи модифицируются достаточно регулярно, последняя версия стандарта ETSI 23.040, описывающего техническую реализацию SMS, вышла 11 апреля 2013 года.)
                  В своих аргументах вы с одной стороны, молчаливо предполагаете неспособность абонентов к обучению, чтобы разобраться со временем сообщений. Ведь назначение времени встречи в теле SMS-ки предполагает, что оба находятся рядом, в одном часовом поясе и пользуются местным временем. Какой смысл смотреть на время SMSC, и комплексовать из-за этого? Трудно предположить, что кто-то будет договариваться о встрече по времени, которое подставляет SMSC.
                  С другой стороны, вы рассматриваете лишь ограниченные случаи, игнорируя при этом другие сочетания и технические ограничения, перекладывая вину за всё на оператора. :-(
                  Допустим, что обслуживающий вас SMSC находится в том же часовом поясе. При общении с абонентами, находящимися в том же часовом поясе, проблем быть не должно. А если вам отправит сообщение абонент из другого часового пояса, где SMSC подставит свое местное время, например, Нью-Йорка или Пекина?
                  Мне все же кажется, что лучше полагаться на стандарты и просто учитывать накладываемые ими ограничения.
                  • 0
                    Хорошо. Но почему у оператора ни на сайте, ни в общении с ТП ничего не написано, никто ничего не знает даже о таких тонкостях? Куда бы проще было на сайте изложить, как следует относиться ко времени в заголовке СМС, да и девочек в ТП обучить, что такие моменты бывают…
                    • 0
                      Я не готов сейчас отвечать за людей, готовивших информацию для сайта или обучавших сотрудников техподдержки.
                      Но обещаю, что на следующей неделе на встрече с руководителями, отвечающими за обучение сотрудников офисов и техподдержки, я подниму эти вопросы, а также предложу изменения текстов для сайта.
                      Будет ли это реализовано, когда и в какой форме, посмотрим.
                      • 0
                        А вот за это спасибо! Не поверите, это первый ответ от кого-то в Билайне (да и вообще от сотрудника сотовых операторов), когда бы человек не ответил «не знаю, и неизвестно, что с SMSC там такое» :)

                        Правда, спасибо, вдрег кому-то да поможет правильный и грамотный ответ ТП? По хорошему, на вашем сайте вообще не хватает «странички для любознательных», о том, как ваша сеть устроена/работает/устойчива к авариям (я сужу даже вот по реакции на этот пост — народу интересно), ибо ходить на Хабр, чтобы узнать, как работает что-то у Билайна, не совсем чтобы прямой путь.
                        • 0
                          Ну, с разработчиками сайта уже договорились. В ближайшие дни будем обсуждать новый вариант информации об SMS. Я там еще нашел, что следовало бы поправить.
                          Мне кажется, в качестве промежуточного варианта «странички для любознательных» можно на сайте «Билайн» дать ссылку на блог «Билайн» на Хабре. Ведь поддержание множества таких информационных ресурсов требует немало сил и времени, а спрос на такую информацию, все-таки не массовый.
  • 0
    А на каком удалении ближайшая БС находится? И если можно координаты БС из топика. Интересно поглядеть.
    • +1
      Наша ближайшая базовая станция располагается на расстоянии более 150 километров.


      Координаты: 65°30′26″ с. ш. 41°25′24″ в. д
      • 0
        А реализовать наземный радиоканал не было бы выгоднее? Или это не реально при таком расстоянии?
        • 0
          Такое спутниковое решение, проверенное и надежное, воткнул и работает. А наземный канал будет очень дорогой, там ведь нет никакой инфраструктуры, просто так оптику не закопаешь. Радио канал городить тоже нет особого смысла получится много секций, из за чего выйдет дорого и ненадежно, а чтобы получить разрешение надо пройти такие муки ада что вам и не снилось.
  • +1
    Всего БС излучает на 10 частотах, что позволяет организовать до 148 разговорных каналов.

    А не могли бы вы пояснить, почему 148, у меня почему-то другое число получается. У вас конфигурация на 3 сектора: разделение частот: 6 + 2 + 2. Т.е. всего 10*8 таймслотов, минус 3 на контрольный канал в каждом секторе, итого 77 таймслотов под траффик. Голос у вас, как я понял, half-rate, т.е. должно быть 154 одновременных звонка. Или у вас под контрольные каналы ещё слоты отъедаются?
    • 0
      Под сигнализацию отдаются дополнительные таймслоты.
  • +1
    А где купить такую мачту? Нам для базовой станции беспроводного интернета бы пригодилась.
    • +1
      Присоединяюсь к вопросу — а не с вертолета ли она строится?.. Припоминаю подобный фоторепортаж здесь на хабре.
      • +2
        Есть специальные заводы по изготовлению башенных конструкций. Собирать не обязательно с вертолета, способы разные, башни высотой 42 м. как в данном случае собираются «руками» снизу вверх без использования дополнительной техники.
    • 0
      Не совсем такие, но некоторое подобие УНЖА не раз обсуждалось на радиолюбительских сайтах, на том же cqham.ru
  • +1
    Будут ли статьи про монтаж БС на арктической станции? :)
  • 0
    Интересная статья.
    А сколько по времени заняло развертывание такой станции?

    У нас вот в Долгопрудном не работает базовая станция и практически не работает связь уже 5 день. Обещают к концу недели починить, вот и хотелось сопоставить время починки и установки новой станции)
  • +2
    Мощность излучения спутникового передачика 4 Вт, поэтому нельзя находиться в створе антенны при включенном передатчике, за антенной уже можно спокойно ходить.

    важно только снег чистить.

    А вы каждый раз отключаете передатчик чтобы почистить снег?
    • 0
      я думаю, всё проще — сбоку заходят и длинной палкой (шваброй) шуруют ;)
      • +1
        Вы когда-нибудь пробовали махать двухметровой палкой вблизи дорогой и нежной аппаратуры зимой?
        • +6
          Возможно там есть специалисты по маханию палкой вблизи дорогой и нежной аппаратуры!
      • 0
        именно так и делается :)
    • 0
      Снег мешает очень редко, он должен быть липким и прилипать к антенне и только большое количество налипшего снега будет сильно мешать работе. Для чистки лучше выключать.
  • +1
    Я немного не знаком с принципами организации работы спутниковых телефонов и спутникового интернета, но почему они такие дорогие?
    Ведь по сути на данной БС связь тоже через спутник происходит (плюс еще и затраты на инфраструктуру передачи данных с БС абоненту), а оплачивается абонентом — по обычным тарифам Билайн, которые ниже тарифов спутниковых операторов.

    Кто в курсе, почему так, проведите для меня небольшой ликбез :)
    Или это все обусловлено исключительно «жадностью» спутниковых провайдеров?
    • 0
      Запустить спутник на орбиту недешевое удовольствие )
      • 0
        С этим конечно не поспоришь. Но получается, что и сотовые операторы, и спутниковые в данном случае находятся в равных условиях — все имеют доступ к спутникам. А цены разные, тем не менее.
  • 0
    А зачем надо контейнером с оборудованием (сайт?) закреплена решётка?
    Чтобы подающие монтажники не проломили потолок и не повредили дорогостоящее оборудование? :)
    • +2
      Решетка зачищает от падения сосулек и больших глыб снега. При падении снег разбивается об решетку, и лучше пусть он повредит решетку, чем саму крышу контейнера.
  • –2
    А не хотите написать топик «как мы модифицировали пользовательски трафик, чтобы встроить в него спам»?

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Самое читаемое Разработка