Stacja bazowa w łączności bezprzewodowej: klucz do nowoczesnej telekomunikacji

Stacja bazowa w łączności bezprzewodowej klucz do nowoczesnej telekomunikacji
Udostępnij ten artykuł!

Właściciele posesji z antenami BTS wkraczają teraz w erę trzeciej fali telekomunikacji dzięki obecności Telecom Infrastructure Partners. Ta zmiana zaistniała dzięki możliwościom inwestycyjnym opartym na umowie długoterminowego wynajmu anten BTS.

Nowoczesne społeczeństwo zawsze wydawało się mieć pewną obsesję na punkcie technologii. Jednak żadne urządzenie nie miało tak ogromnego wpływu na świat jak telefon komórkowy i rozwijające się technologie przesyłu informacji.

Obecnie przeciętna osoba używa swojego telefonu niewiarygodne 2617 razy dziennie. Więcej ludzi na świecie ma dostęp do telefonu komórkowego niż do toalety. W przeciętnym roku spędzamy nieco mniej niż 800 godzin na naszych telefonach komórkowych (to ponad cały miesiąc!). Z tymi rosnącymi liczbami, nic dziwnego, że ostatnie dziesięć lat zostało nazwanych ‘dekadą smartfona’.

Rozwój telefonów komórkowych był możliwy dzięki równoległemu postępowi technologii mobilnych oraz infrastruktury telekomunikacyjnej. Na początku lat 80. XX wieku, pierwsze sieci analogowe, takie jak NMT i AMPS, umożliwiły prowadzenie rozmów telefonicznych w ruchu. W latach 90. wprowadzono technologię GSM, która zrewolucjonizowała komunikację mobilną, oferując nie tylko rozmowy, ale także możliwość wysyłania wiadomości tekstowych (SMS). Kolejne dekady przyniosły technologie 3G, 4G, a obecnie 5G, które umożliwiły korzystanie z internetu mobilnego o wysokiej prędkości, strumieniowanie wideo oraz rozwój aplikacji i usług na niespotykaną dotąd skalę.

Kiedyś telefony komórkowe służyły wyłącznie do dzwonienia do innych ludzi w ruchu. Potem pojawiła się możliwość wysyłania wiadomości tekstowych do innych telefonów komórkowych. Obecnie telefony komórkowe mogą dosłownie wszystko. Od płacenia za posiłki po monitorowanie nawyków snu – dzisiejsze smartfony prawie nie mają ograniczeń.

To nie jedyna rzecz, która się zmieniła od czasu, gdy pierwszy telefon komórkowy trafił do sprzedaży. Myślisz, że iPhone jest drogi? Cóż, pierwsze telefony komórkowe kosztowały oszałamiające 4000 dolarów każdy! Wzrost popytu na telefony komórkowe spowodował szybki rozwój technologii, co doprowadziło do spadku cen (do ostatnich kilku lat, kiedy ceny znów gwałtownie wzrosły).

Nie można zapomnieć o roli infrastruktury telekomunikacyjnej, która musiała nadążać za rosnącymi wymaganiami użytkowników. Operatorzy sieci komórkowych inwestowali miliardy dolarów w rozwój i modernizację infrastruktury, budując nowe maszty telekomunikacyjne, rozwijając sieci światłowodowe i wdrażając nowoczesne technologie przesyłu danych. W efekcie, współczesne sieci komórkowe są w stanie obsłużyć miliardy urządzeń jednocześnie, zapewniając przy tym wysoką jakość usług. Pierwsze publiczne połączenie z telefonu komórkowego miało miejsce dziesięć lat przed wprowadzeniem jakiegokolwiek takiego urządzenia na rynek. Martin Cooper, starszy inżynier w firmie Motorola, przeszedł do historii, dzwoniąc do konkurencyjnej firmy telekomunikacyjnej i informując ją, że mówi przez telefon komórkowy. Wykorzystał do tego prototyp modelu DynaTAC – pierwszego ręcznego telefonu komórkowego, który trafił do sprzedaży dekadę później.

Warto zauważyć, że telefony komórkowe istniały technicznie już wcześniej. Historia ich rozwoju sięga 1908 roku, kiedy to w stanie Kentucky wydano patent na „telefon bezprzewodowy”. Jednakże tamte urządzenia były bardziej podobne do dwukierunkowych radiostacji niż do współczesnych telefonów komórkowych.

Świat technologii może dziś koncentrować się na złączach słuchawkowych i ładowaniu bezprzewodowym, ale kiedyś telefony komórkowe były znacznie prostsze. Nawet w swoich wczesnych dniach były uważane za nowoczesne urządzenia z ogromnymi możliwościami, które pozwalały na łączenie się większej liczbie ludzi niż kiedykolwiek wcześniej.

W latach 90. i 2000. Nokia dominowała na rynku telefonów komórkowych. Każde urządzenie tego producenta idealnie trafiało w gusta konsumentów. Już w 1987 roku Nokia Mobira Talkman pojawiła się w filmie „Zabójcza broń”, stając się symbolem nowoczesnej technologii tamtych czasów.

Rozpocznijmy zatem podróż po wiedzy o telekomunikacji od nostalgicznych informacji dla niektórych , czyli kultowych już dzisiaj urządzeniach od których się wszystko zaczęło:

Mobira (Nokia) Senator [1982]   Pierwszy prawdziwy telefon komórkowy dostępny dla konsumentów, ważący 10 kg, używał sieci NMT (1G).  Motorola DynaTAC 8000X [1983]   Pierwszy przenośny telefon komórkowy, ważący ponad kilogram, z 30-minutową baterią.  Nokia 1011 [1992]   Pierwszy telefon GSM, ważący niecałe 500 g, z monochromatycznym ekranem LCD i wysuwaną anteną.  
IBM Simon [1994]   Pierwszy smartfon z ekranem dotykowym i aplikacjami, sprzedany w 50,000 egzemplarzy w sześć miesięcy.  Nokia 9000 Communicator [1996]   Pierwszy telefon z pełną klawiaturą QWERTY, umożliwiający wysyłanie e-maili i faksów.  Motorola StarTAC [1996]   Pierwszy telefon typu clamshell, ważący 88 g, reklamowany jako produkt luksusowy.  
Nokia 8110 [1996]   Telefon typu slider, znany jako “banan”, z zakrzywionym profilem i osłoną klawiatury.Siemens S10 [1997]   Pierwszy telefon z pełnym kolorowym ekranem, wyświetlający do sześciu linii informacji w czterech kolorach.RIM (BlackBerry) 850 [1999]   Pierwszy model BlackBerry z klawiaturą QWERTY i możliwością wysyłania e-maili.
Nokia 7110 [1999]   Telefon typu slider z przeglądarką WAP i możliwością pobierania niestandardowych dzwonków.Sharp J-SH04 [2000]   Pierwszy telefon z wbudowanym aparatem cyfrowym (0,11 MP), dostępny tylko w Japonii.Nokia 3310 [2000]   Kultowy model z długą żywotnością baterii, niestandardowymi dzwonkami i grą Snake II.
Nokia 1100 [2003]   Najlepiej sprzedający się telefon wszech czasów (250 milionów sztuk), kierowany do krajów rozwijających się.BlackBerry (RIM) 6210 [2003]   Pierwszy BlackBerry z funkcjami telefonicznymi i popularnym BBM.Motorola Razr V3 [2004]   Najpopularniejszy model Motoroli, z cienkim designem i łącznością 3G.
Sony Ericsson Walkman W800 [2005]   Pierwszy telefon pod marką Walkman, z funkcjami muzycznymi i łącznością 3G.Nokia N95 [2007]   Smartfon z 5 MP aparatem, Wi-Fi, Bluetooth i możliwością nagrywania wideo.iPhone [2007]   Pierwszy iPhone firmy Apple, z rewolucyjnym ekranem dotykowym i App Store.

HTC (T-Mobile) Dream G1 [2008]   Pierwszy telefon z systemem Android, z klawiaturą QWERTY i ekranem dotykowym.iPhone 3G [2008]   Drugi iPhone z wsparciem dla sieci 3G i App Store.BlackBerry Curve 8520 [2009]   Popularny model z BBM, kierowany do konsumentów, z łącznością Wi-Fi i Bluetooth.
Samsung Galaxy S [2010]   Pierwszy model Galaxy S, z ekranem AMOLED, 16 GB pamięci i aparatem 5 MP.Samsung Galaxy Note N7000 [2011]   Pierwszy “phablet” Samsunga z ekranem 5,3 cala.iPhone 5 [2012]   Popularny model z ekranem Retina, złączem Lightning i łącznością LTE.
Samsung Galaxy S3 [2012]   Pierwszy “wielki” telefon z Androidem, z wsparciem dla ładowania bezprzewodowego i łącznością 4G.iPhone 5C [2013]   Tańsza wersja iPhone’a 5, z kolorowymi obudowami.iPhone 5S [2013]   Model z czytnikiem linii papilarnych i procesorem A7.
Nokia Lumia 1020 [2013]   Telefon z 41 MP aparatem, działający na systemie Windows Phone 8.iPhone 6 Plus [2014]   Pierwszy “phablet” Apple, z ekranem 5,5 cala i cieńszą obudową.Samsung Galaxy S6 Edge [2015]   Telefon z zakrzywionym ekranem edge-to-edge i funkcją ładowania bezprzewodowego.
Google (Huawei) Nexus 6P [2015]   Telefon z aparatem 12,3 MP i aluminiową obudową, działający na Androidzie 6.0.Google Pixel [2016]   Flagowy telefon Google z wysokiej jakości aparatem i systemem operacyjnym Android.Samsung Galaxy S8+ [2017]   Model z pełnoekranowym wyświetlaczem „Infinity” i skanerami odcisków palców, tęczówki i twarzy.
iPhone X [2017]   Pierwszy iPhone z pełnoekranowym wyświetlaczem i funkcją Face ID.OnePlus 6T [2018]   Model z sensorem odcisków palców w ekranie, wyświetlaczem AMOLED i procesorem Snapdragon 845.

Stacja bazowa, znana także jako BTS (ang. Base Transceiver Station), to kluczowe urządzenie w systemach łączności bezprzewodowej, takich jak GSM. Wyposażona w antenę fal elektromagnetycznych, umieszczoną często na wysokim maszcie, stacja bazowa umożliwia komunikację między terminalami ruchomymi (takimi jak telefony komórkowe czy pagery) a stałą częścią cyfrowej sieci telekomunikacyjnej.

GSM (ang. Global System for Mobile Communications, pierwotnie fr. Groupe Spécial Mobile) jest najpopularniejszym standardem telefonii komórkowej na świecie. Sieci oparte na tym systemie oferują usługi związane z transmisją głosu, danych (w tym dostęp do Internetu) oraz wiadomości w formie tekstowej lub multimedialnej.

Jedną z kluczowych zalet GSM jest możliwość międzynarodowego roamingu, dzięki czemu abonent może korzystać z telefonu w większości krajów świata bez potrzeby podpisywania oddzielnych umów z każdym operatorem. Aktualnie usługi oparte na technologii GSM świadczy ponad 700 operatorów w ponad 200 krajach i terytoriach zależnych.

Usługi GSM mogą być udostępniane na zasadzie abonamentu lub formy przedpłaconej, co zwiększa liczbę potencjalnych użytkowników.

Historia rozwoju standardu GSM rozpoczęła się od europejskiej inicjatywy stworzenia jednolitego standardu telefonii komórkowej dla 12 członków EWG. W 1982 roku utworzono Groupe Spécial Mobile (GSM) w ramach CEPT do opracowania standardu 900 MHz, a w 1984 roku Komisja Europejska zatwierdziła projekt. Pierwsza specyfikacja GSM 900 Phase 1 została opublikowana w 1988 roku, a w 1989 roku prace nad standardem przejął ETSI.

Specyfikacje fazy pierwszej zamknięto w 1990 roku, co umożliwiło rozpoczęcie produkcji sprzętu i budowę sieci. W tym samym roku rozpoczęto prace nad specyfikacjami fazy drugiej, obejmującymi standard GSM 1800 MHz (DCS) oraz przesyłanie SMS-ów, faksów i danych. Pierwsze połączenie w tym standardzie wykonano w 1991 roku w sieci fińskiego Radiolinja, a komercyjne usługi ruszyły rok później.

Specyfikacje fazy drugiej zakończono w 1995 roku. ETSI kontynuowało rozwój standardu jako Phase 2+, dodając technologie High Speed Circuit Switched Data i CAMEL. W 1997 roku dodano GPRS i rozpoczęto prace nad EDGE, a opublikowano wersje Release 96, 97 i 98. Dzięki różnym wersjom systemu dostosowanym do zakresów częstotliwości dostępnych na różnych kontynentach, GSM stał się globalnym standardem. W grudniu 1998 roku powstało 3GPP, harmonizujące prace nad UMTS. ETSI przekazało swoje prace nad GSM do 3GPP, które rozwija specyfikacje UMTS i GSM.

W 2010 roku GSM dominował jako najpopularniejszy system telefonii komórkowej na świecie, obsługując 78% połączeń. Mimo rozwoju nowych technologii, operatorzy nadal modernizują sieci GSM, aby sprostać rosnącym wymaganiom użytkowników, integrując je z systemami UMTS i LTE. Wiodący operatorzy GSM to m.in. China Mobile, Vodafone i Telefónica, a dostawcami infrastruktury są firmy takie jak Ericsson, Huawei, ZTE i Nokia Networks. W Polsce sieć GSM powstała w 1995 roku, a usługi uruchomiono w 1996 roku. Obecnie czterej główni operatorzy to T-Mobile, Plus, Orange i Play.

System GSM oferuje różnorodne usługi, w tym połączenia głosowe, transmisję danych oraz wiadomości tekstowe (SMS) i multimedialne (MMS). GSM zapewnia również różne usługi związane z bezpieczeństwem, takie jak autentyczność abonenta i poufność transmisji głosu oraz danych. Standardy GSM występują w kilku głównych wersjach różniących się pasmem radiowym i rozmiarami komórek: GSM 400, GSM 850, GSM 900, GSM 1800 i GSM 1900. W Europie i innych regionach świata dominuje GSM 900/1800, podczas gdy w Amerykach używane są głównie GSM 850 i GSM 1900. GSM jest nie tylko fundamentem współczesnej telefonii komórkowej, ale także technologią, która nadal ewoluuje i dostosowuje się do nowych potrzeb oraz wyzwań rynku telekomunikacyjnego.

Pojedyncza stacja bazowa może obejmować swoim zasięgiem jedną lub więcej komórek sieci telekomunikacyjnej. Terminal użytkownika korzysta z tej stacji bazowej, z której sygnał jest w danym momencie najsilniejszy. W razie potrzeby następuje automatyczna zmiana stacji, zwana handoverem, czyli przełączenie połączenia radiowego do innej stacji bazowej.

Zasięg komórki (czyli obszaru, na którym działa jedna stacja bazowa) w sieci GSM wynosi maksymalnie około 35 km. Jednak dla wyższych częstotliwości (1800/1900 MHz) zasięg jest mniejszy i wynosi około 8 km. Można zwiększyć zasięg do 120 km, ale kosztem obniżenia liczby połączeń, które mogą być obsługiwane jednocześnie. Takie rozwiązania stosuje się na dużych, słabo zaludnionych obszarach, szczególnie z użyciem technologii GSM 400, która wymaga mniej energii do nadawania na duże odległości. Podobne rozwiązania są dostępne dla GSM 900.

Transmisja radiowa w GSM odbywa się w wąskich pasmach o szerokości 200 kHz, które są podzielone na pary – jedno pasmo służy do nadawania od stacji bazowej do telefonu (downlink), a drugie w przeciwnym kierunku (uplink). W ramach jednego pasma wielu użytkowników korzysta z przydzielonych im na zmianę szczelin czasowych, które trwają 577 mikrosekund. Każda szczelina czasowa przypisana jest jednemu użytkownikowi, co zapobiega zakłóceniom.

Gdy telefon zaczyna rozmowę, Kontroler Stacji Bazowej przydziela mu szczelinę czasową. Telefon używa tej szczeliny do końca rozmowy. Na jednej częstotliwości można prowadzić maksymalnie 8 rozmów jednocześnie (w pełnej jakości) lub do 16 rozmów (w obniżonej jakości). W przypadku przesyłania danych (GPRS/EDGE) telefon może otrzymać więcej szczelin czasowych, które są dynamicznie przydzielane podczas przesyłania danych.

Gdy ruch w sieci jest duży, operator może użyć więcej niż jednej pary częstotliwości 200 kHz. Ze względu na zakłócenia, częstotliwości w sąsiednich komórkach muszą się różnić. W praktyce, w jednej komórce używa się zazwyczaj od jednej do czterech par częstotliwości. W każdej komórce jeden time slot jest przeznaczony na kanał informacyjny (BCCH), a jeden lub dwa na kanał kontrolny (SDCCH).

Dostęp do sieci GSM realizowany jest za pomocą stacji bazowych (BTS), które składają się z modułów TRX przypisanych do sektorów. Typowa stacja bazowa ma trzy sektory, co pozwala na pokrycie sygnałem obszaru wokół stacji. Kilkadziesiąt lub kilkaset stacji bazowych jest podłączonych do Kontrolera Stacji Bazowej (BSC), który zarządza przydziałem częstotliwości i szczelin czasowych dla telefonów. Na dalszych odcinkach, np. do centrali, sygnał z BTS może być transmitowany za pomocą światłowodów lub radiolinii.

  • Światłowód to nowoczesna technologia przesyłania danych za pomocą fal świetlnych, osiągająca prędkości do kilku terabitów na sekundę. W przeciwieństwie do kabli miedzianych, światłowody są odporne na zakłócenia elektromagnetyczne i warunki atmosferyczne, co zapewnia stabilność połączenia. FTTH (Fiber To The Home) dostarcza internet bezpośrednio do domów i firm. W Polsce sieć światłowodowa rozwija się dynamicznie, zwiększając dostępność szybkiego internetu. Światłowód składa się z cienkiego rdzenia szklanego przewodzącego światło, otoczonego płaszczem z polimeru i warstwą kevlarową. Działa na zasadzie całkowitego wewnętrznego odbicia, co pozwala na przesył danych bez utraty jakości. Światłowody są używane w telekomunikacji, medycynie, obronności i telewizji, a w gospodarstwach domowych zapewniają szybki i stabilny internet, kluczowy dla graczy online i osób pracujących zdalnie.
  • Radiolinia to system bezprzewodowy, który wykorzystuje fale radiowe do nadawania sygnałów analogowych lub cyfrowych na zasadzie połączenia punkt-punkt. Może oferować przepustowość od kilku Mbit/s do kilku Gbit/s w zależności od częstotliwości (7 GHz do 66 GHz). Instalacja jest szybsza i tańsza niż światłowody, często zajmuje tylko 2-3 miesiące. Radiolinie są elastyczne i mogą działać w różnych częstotliwościach, choć wyższe częstotliwości mają mniejszy zasięg i są podatne na zakłócenia pogodowe. Są dobrą alternatywą dla światłowodów tam, gdzie ich instalacja jest trudna lub niemożliwa, ale oferują niższą jakość połączenia i niezawodność. Wybór między radiolinią a światłowodem zależy od specyficznych potrzeb i dostępnych środków.

Czym jest antena BTS?

Konstrukcja metalowa, która wychwytuje i/lub przesyła fale radiowe elektromagnetyczne. Anteny występują w wielu kształtach i rozmiarach. Oto rodzaje anten stosowanych w systemach GSM:

Anteny kierunkowe są zaprojektowane do skupiania sygnału w określonym kierunku, co zwiększa siłę i zasięg sygnału w tym kierunku, jednocześnie zmniejszając go w innych. Są idealne do komunikacji na dużą odległość między dwoma punktami.

Anteny dookólne promieniują sygnały równomiernie we wszystkich kierunkach w płaszczyźnie poziomej, co czyni je idealnymi do szerokiego pokrycia na lokalnym obszarze. Są powszechnie stosowane w sytuacjach, gdzie sygnał musi być nadawany w wielu kierunkach jednocześnie.

Anteny sektorowe są rodzajem anten kierunkowych zaprojektowanych do pokrycia określonego sektora koła, zazwyczaj od 60 do 120 stopni. Są często używane w sieciach komórkowych i Wi-Fi, aby zapewnić pokrycie dużego obszaru przy użyciu wielu anten sektorowych.

CechaAnteny kierunkoweAnteny dookólneAnteny sektorowe
PokrycieSkupione w określonym kierunku360 stopni w poziomieOkreślony sektor (np. 60-120 stopni)
ZasięgWysoki zasięg w pożądanym kierunkuUmiarkowany zasięgUmiarkowany do wysokiego zasięg w sektorze
ZakłóceniaMniejsze zakłócenia z innych kierunkówPodatna na zakłócenia ze wszystkich kierunkówZredukowane zakłócenia przez ograniczenie pokrycia do sektora
ZastosowaniaKomunikacja na dużą odległość, łącza punkt-punktSieci lokalne, urządzenia mobilneSieci komórkowe, sieci Wi-Fi, pokrycie wielosektorowe
Złożoność instalacjiWymaga precyzyjnego ustawieniaProsta, nie wymaga ustawieniaWymaga ustawienia i wielu anten do pełnego pokrycia

Każdy typ anteny służy różnym celom, w zależności od specyficznych wymagań dotyczących pokrycia sygnału, zasięgu i zarządzania zakłóceniami.

Co to jest antena mikrofalowa?

  • Antena, w kształcie talerza, często nazywana anteną paraboliczną lub anteną talerzową
  • Umożliwia komunikację punkt-punkt z innymi wieżami/lokalizacjami
  • Antena mikrofalowa reprezentuje jedno połączenie – liczba anten talerzowych jest zatem wskaźnikiem, ile różnych połączeń bezprzewodowych ma stacja bazowa

Stacje bazowe są niezbędnym elementem systemów łączności bezprzewodowej, umożliwiając płynne i stabilne połączenia między użytkownikami a siecią telekomunikacyjną. Dzięki różnorodnym technologiom i konstrukcjom, mogą być instalowane w różnych środowiskach, zapewniając wysoką jakość usług telekomunikacyjnych.

BTS-y to wysoko wyspecjalizowane urządzenia z antenami, które umożliwiają bezprzewodową komunikację, łącząc telefony komórkowe z cyfrową siecią telekomunikacyjną. Ich obecność jest kluczowa dla korzystania z internetu, pracy zdalnej, rozrywki online i innych usług sieciowych.

W skrócie wyróżnia się różne typy BTS-ów, takie jak megakomórki, makrokomórki i mikrokomórki, które różnią się zasięgiem i zastosowaniem. Nowa generacja sieci 5G wprowadzi mniejsze stacje, takie jak piko i femtokomórki, które będą mniej widoczne w krajobrazie.

BTS-y umieszczane są zazwyczaj w pomieszczeniach, takich jak kontenery telekomunikacyjne, lub w specjalnych szafach umożliwiających montaż stacji bezpośrednio na dachach budynków. Typowe wyposażenie stacji bazowej obejmuje:

  • Baterie do zasilania awaryjnego.
  • Prostownik do ładowania baterii oraz zasilania stacji napięciem 48 V.
  • Wydajną klimatyzację, grzejnik, wentylator awaryjny.
  • Centralną alarmową do przekazywania alarmów do centrum eksploatacji i utrzymania sieci.
  • Urządzenia radiolinii i radiowe obsługujące ruch generowany przez użytkowników.
  • Anteny podłączone do stacji za pomocą niskostratnych kabli współosiowych.

Stacje bazowe mogą być instalowane w różnych typach kontenerów (betonowe, laminatowe, stalowe) lub szafach zewnętrznych. Każdy typ kontenera posiada odpowiednie zabezpieczenia przed czynnikami naturalnymi oraz dostępem nieuprawnionych osób. Wyposażone są w instalacje elektryczne, klimatyzację, wentylację oraz systemy alarmowe.

Typy Anten w Stacjach Bazowych

W większości instalacji stosowane są anteny kierunkowe, które pokrywają sygnałem obszar 120°. Trzy takie anteny umożliwiają pokrycie całego terenu wokół stacji bazowej. W systemach pierwszej generacji popularne były anteny dookolne, ale obecnie są one wykorzystywane głównie w mikro- i pikokomórkach drugiej i trzeciej generacji. Nowoczesne instalacje coraz częściej stosują anteny adaptacyjne, automatycznie zmieniające kierunek maksymalnego promieniowania. Stacje bazowe mogą być montowane na różnych typach masztów.

Maszty w Stacjach Bazowych to pionowa struktura na kawałku ziemi, wyróżniamy:

  • Maszt jednosłupowy / pojedynczy słup podporowy / strunobetonowy

Zakres wysokości od 15 do 50 metrów. Segmenty masztu łączone są za pomocą stalowych pierścieni. Maszt wyposażony jest w instalację odgromową oraz opcjonalne oświetlenie przeszkodowe.

Maszt jednosłupowy, znany również jako pojedynczy słup podporowy, to pionowa struktura składająca się z jednego słupa. Jest on używany do montażu anten, świateł lub innych urządzeń na dużych wysokościach. Tego rodzaju maszt jest samonośny, co oznacza, że nie wymaga dodatkowych lin odciągowych do utrzymania stabilności. Maszty jednosłupowe są często stosowane w telekomunikacji, nadawaniu sygnałów radiowych i telewizyjnych oraz jako słupy oświetleniowe. Są one bardziej kompaktowe i wymagają mniej miejsca niż maszty odciągowe, ale ich wysokość jest zazwyczaj ograniczona w porównaniu do konstrukcji odciągowych.

  • Maszt kratownicowy (kratowy)/ wieża

Maszt kratowy, wykonany ze stali, ma wysokość od 15 do 60 metrów. Konstrukcja ta jest montowana na fundamentach żelbetowych, a na jednej płaszczyźnie masztu montowana jest drabinka komunikacyjna. Maszt jest wyposażony w instalację odgromową oraz opcjonalnie w oświetlenie.

  • Maszt odciągowy / wieża

Maszt odciągowy to wysoka, pionowa struktura, która jest podtrzymywana przez liny odciągowe (napięte kable) przymocowane do ziemi lub innych struktur. Takie maszty są powszechnie używane do telekomunikacji, nadawania i innych zastosowań wymagających wysokich anten. Liny odciągowe zapewniają stabilność, umożliwiając masztowi osiągnięcie znacznie większej wysokości niż w przypadku konstrukcji wolnostojącej. Taki design jest efektywny i ekonomiczny w kontekście osiągania dużych wysokości, ale wymaga znacznej ilości terenu wokół podstawy do zakotwiczenia lin odciągowych.

Kto posiada sprzęt na wieży?

Wieża jest zazwyczaj budowana i posiadana przez operatora sieci mobilnej (MNO) lub firmę zarządzającą wieżami.

  • Zawszena wieży znajduje się przynajmniej jeden operator sieci komórkowej (Mobile Network Operator, MNO), który korzysta z urządzeń nadawczo-odbiorczych.
  • Często na jednej wieży swoje anteny posiadają 2, 3 lub 4 operatorzy sieci komórkowej oraz inni operatorzy komunikacji elektronicznej, co zwiększa efektywność i zasięg transmisji.
  • Jeśli anteny mają 4 oddzielne sieci komórkowe, oznacza to, że infrastruktura jest współdzielona przez kilku operatorów.

Zasadniczo wieże, na których sprzęt posiada wielu operatorów, są bardziej opłacalne i stabilne ekonomicznie, przez co istnieje większa szansa na ich utrzymanie i modernizację w porównaniu do wież używanych przez jednego operatora.

Standardowe lokalizacje na dachach

  • Istniejący budynek zapewnia “wysokość”. Wysokość wymagana dla anten i innych urządzeń jest osiągana dzięki już istniejącej strukturze budynku.
  • Powszechne w obszarach miejskich. Takie lokalizacje są szeroko rozpowszechnione w miastach, gdzie przestrzeń na postawienie oddzielnych wież jest ograniczona.
  • Te same anteny, talerze, sprzęt radiowy, kable zasilające itp. Używane są te same rodzaje anten, talerzy satelitarnych, urządzeń radiowych, kabli zasilających i innych komponentów jak na tradycyjnych wieżach.

Wykorzystanie innych istniejących struktur

MNO potrzebuje wysokości, aby zapewnić optymalne pokrycie, do tego celu wykorzystywane są: kominy, wieże ciśnień, słupy, silosy zbożowe, etc…

Stacje Bazowe Wewnątrz Budynków

W miejscach o dużym natężeniu połączeń, takich jak centra handlowe, hotele czy lotniska, stosowane są pikokomórki. Instalowane są anteny sufitowe lub ścianowe, które poprawiają jakość połączeń wewnątrz budynków. Anteny te pracują w pasmach GSM, DCS i UMTS, a ich moc jest znacznie mniejsza niż anten zewnętrznych.

Małe komórki / Mikrokomórki, dodatkowe pokrycie w zatłoczonych obszarach:

  • Zewnętrzne: główne ulice handlowe, na zewnątrz stadionów / miejsc.
  • Wewnętrzne: lotniska, centra handlowe, stadiony, centra konferencyjne.

Czym jest system rozproszonych anten (Distributed Antenna System – DAS)?

System Rozproszonych Anten (Distributed Antenna System, DAS) to technologia, w której jedno źródło sygnału jest podłączone do grupy anten rozmieszczonych w różnych miejscach budynku. DAS jest stosowany w celu zapewnienia lepszego zasięgu sieci komórkowej w miejscach o dużym zagęszczeniu ludzi, takich jak biura, centra handlowe czy stadiony.

Jak działa DAS?

DAS rozprowadza sygnał bezprzewodowy w trudno dostępnych miejscach, wykorzystując kilka mniejszych anten zamiast jednej dużej. Dzięki temu sygnał jest równomiernie rozprowadzany, co eliminuje problemy z zasięgiem i interferencjami, które mogą występować przy użyciu jednej anteny. DAS pomaga w pokonaniu barier, takich jak grube ściany i duża liczba użytkowników.

Rodzaje DAS

  1. Off-air DAS: Wykorzystuje antenę zewnętrzną do odbioru sygnału z wieży komórkowej i retransmituje go przez mniejsze anteny wewnątrz budynku. Jest to szybkie, tanie rozwiązanie, idealne dla obszarów z dobrym zasięgiem zewnętrznym.
  2. Small-cell DAS: Generuje własny sygnał za pomocą małych komórek podłączonych do sieci internetowej. Jest to bardziej złożone i kosztowne rozwiązanie, ale sprawdza się w miejscach bez zasięgu komórkowego.
  3. BTS DAS: Cała stacja bazowa rozmieszczona w budynku, wykorzystywana w miejscach o bardzo dużym natężeniu ruchu, takich jak stadiony.

Tryby dystrybucji sygnału

  1. Pasywny DAS: Wykorzystuje komponenty pasywne, takie jak kable koncentryczne, do przesyłania sygnału. Jest to rozwiązanie tanie, ale mniej efektywne na dużych odległościach.
  2. Aktywny DAS: Przekształca sygnał radiowy na inny typ sygnału (np. światłowodowy) i ponownie na sygnał radiowy. Jest to droższe, ale bardziej wydajne na dużych dystansach.
  3. Cyfrowy DAS: Przekształca sygnał radiowy na cyfrowe pakiety, co pozwala na integrację z istniejącą siecią danych.
  4. Hybrydowy DAS: Łączy cechy aktywnego i pasywnego DAS, oferując kompromis między wydajnością a kosztami.

DAS to kluczowa technologia zapewniająca stabilny zasięg sieci komórkowej w dużych, zamkniętych przestrzeniach, co jest niezbędne w dzisiejszym zglobalizowanym świecie.

Dlaczego używa się miejsc maskowanych (Stealth Sites)?

W dzisiejszym zglobalizowanym świecie, gdzie komunikacja bezprzewodowa jest kluczowym elementem codziennego życia, potrzeba budowy infrastruktury telekomunikacyjnej staje się coraz bardziej istotna. Wraz z rosnącym zapotrzebowaniem na niezawodny zasięg sieci komórkowej, pojawia się również potrzeba minimalizowania wpływu wizualnego tej infrastruktury na środowisko. Miejsca maskowane (Stealth Sites) stanowią odpowiedź na te wyzwania, oferując rozwiązania, które pozwalają na integrację anten i masztów w taki sposób, aby były one praktycznie niewidoczne dla otoczenia. Dzięki temu możliwe jest utrzymanie estetyki krajobrazu oraz spełnienie wymagań urbanistycznych, jednocześnie zapewniając pełną funkcjonalność sieci komórkowej. Przyjrzymy się miejscom gdzie występują anteny maskowane oraz różne techniki i przykłady ich wykorzystania.

Więcej stacji bazowych znajdziemy tam, gdzie jest większe zapotrzebowanie na sieci.

Sieci komórkowe są kręgosłupem współczesnej komunikacji bezprzewodowej, umożliwiając korzystanie z telefonii komórkowej, mobilnego internetu oraz innych usług danych. Aby zapewnić niezawodny zasięg i wysoką jakość usług, operatorzy sieci komórkowych muszą dostosowywać infrastrukturę do zmieniających się potrzeb użytkowników.

Jednym z kluczowych aspektów zarządzania siecią komórkową jest „pojemność”, czyli zdolność sieci do obsługi dużej liczby połączeń i przesyłania dużej ilości danych jednocześnie. W miastach, na obszarach o wysokiej gęstości zaludnienia lub w miejscach, gdzie odbywają się duże wydarzenia (jak stadiony, centra handlowe, obszary biurowe), zapotrzebowanie na usługi sieciowe gwałtownie rośnie. Aby sprostać temu zapotrzebowaniu, operatorzy muszą instalować więcej stacji bazowych.

Większa liczba stacji bazowych w miejscach o dużym zapotrzebowaniu pomaga w:

  1. Poprawie zasięgu sieci: Więcej stacji bazowych oznacza lepszy zasięg i mniej martwych stref, co jest kluczowe dla zapewnienia niezawodnej komunikacji.
  2. Zwiększeniu pojemności sieci: Większa liczba stacji bazowych pozwala na obsługę większej liczby użytkowników jednocześnie, co zmniejsza ryzyko przeciążenia sieci i spadku jakości usług.
  3. Optymalizacji wykorzystania pasma: Stacje bazowe mogą zarządzać ruchem sieciowym bardziej efektywnie, co pozwala na lepsze wykorzystanie dostępnych zasobów.

Dostosowanie infrastruktury sieci komórkowych do zmieniającego się zapotrzebowania użytkowników jest kluczowe dla zapewnienia wysokiej jakości usług. Instalacja większej liczby stacji bazowych tam, gdzie jest największe zapotrzebowanie, jest niezbędna do poprawy zasięgu, zwiększenia pojemności i optymalizacji działania sieci. Rozwiązania takie jak DAS (Distributed Antenna System) oraz maskowane stacje bazowe (Stealth Sites) pomagają w realizacji tych celów, minimalizując jednocześnie wpływ na otoczenie i estetykę krajobrazu.

Podział własności poszczególnych komponentów stacji bazowej.

Struktura wieży Wieże BTS są zazwyczaj budowane przez operatorów infrastruktury telekomunikacyjnej. Te konstrukcje stalowe mogą obsługiwać 4-5 najemców jednocześnie, co pozwala na efektywne wykorzystanie przestrzeni oraz redukcję kosztów. Operatorzy wież zapewniają stabilność i bezpieczeństwo konstrukcji, dbając o regularne przeglądy techniczne i konserwacje.

Działka Działka, na której znajduje się wieża, może być własnością operatora infrastruktury lub zarządzana na podstawie długoterminowej dzierżawy. Operatorzy dbają o formalności prawne związane z użytkowaniem gruntu, co pozwala na bezpieczne i zgodne z przepisami użytkowanie terenu.

Generatory Na niektórych lokalizacjach operatorzy infrastruktury zapewniają generatory, które stanowią źródło zasilania awaryjnego. Generatory te są niezbędne do utrzymania ciągłości działania stacji BTS w przypadku awarii sieci energetycznej. Operatorzy dbają o regularne serwisowanie i kontrolę tych urządzeń, aby zapewnić ich niezawodność w sytuacjach kryzysowych.

Sprzęt antenowy Najemcy, czyli operatorzy sieci komórkowych, są właścicielami sprzętu antenowego, w tym anten nadawczych i odbiorczych oraz sprzętu mikrofalowego. Sprzęt ten jest kluczowy do realizacji transmisji danych i głosu. Najemcy są odpowiedzialni za instalację, utrzymanie i modernizację swojego sprzętu, co pozwala im na dostosowywanie się do rosnących potrzeb użytkowników.

Schronienia najemców Najemcy posiadają także schronienia (np. kontenery lub budynki), w których przechowywane są stacje bazowe oraz systemy HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning). Te schronienia zapewniają odpowiednie warunki środowiskowe dla sprzętu, chroniąc go przed ekstremalnymi temperaturami, wilgocią i innymi niekorzystnymi czynnikami. Najemcy są odpowiedzialni za zarządzanie i utrzymanie tych struktur, aby zapewnić optymalne warunki pracy dla swoich urządzeń.

Kabel koncentryczny Najemcy są także właścicielami kabli koncentrycznych, które łączą anteny ze sprzętem stacji bazowych. Kable te muszą być odpowiednio zarządzane i konserwowane, aby zapewnić minimalne straty sygnału i niezawodność transmisji.

Podział własności na stacjach BTS jest kluczowy dla efektywnego zarządzania i utrzymania infrastruktury telekomunikacyjnej. Operatorzy infrastruktury odpowiadają za wieże, działki i generatory, natomiast najemcy zarządzają swoim sprzętem antenowym, schronieniami oraz kablami koncentrycznymi. Taki model współpracy pozwala na efektywne wykorzystanie zasobów i zapewnia ciągłość działania sieci telekomunikacyjnych.

Choć stacje bazowe są niezbędne, niektórzy ludzie obawiają się ich wpływu na zdrowie. Artykuł: „Co robią z twoim mózgiem fale 5G?”, obala te obawy, wyjaśniając, że budowa nowych masztów podlega surowym regulacjom i kontrolom, a promieniowanie elektromagnetyczne emitowane przez BTS-y jest ściśle monitorowane. Dodatkowo, mieszkanie w pobliżu stacji bazowych nie jest szkodliwe, a wręcz może poprawić jakość sygnału i zmniejszyć emisję energii przez urządzenia.

Podsumowując, BTS-y są nieodzownym elementem infrastruktury bezprzewodowej, niezbędnym do funkcjonowania współczesnych urządzeń i usług. Ich obecność jest konieczna dla dalszego rozwoju i wdrażania nowych technologii.

Źródła:


Posiadasz antenę lub inną infrastrukturę telekomunikacyjną na posesji? TIP zaoferuje Ci premię dostosowaną do Twoich potrzeb, a Fitovalor 50% rabat na nawóz, a Agro-Efekt 10% zniżkę na części! Odbierz benefity:

Skontaktuj się z nami: Piotr Lexowski

Investment Development Director and Team Leader Poland

plexowski@telecom-ip.com

+48 538 18 36 33


Partnerzy działań w celu wyzwolenia kapitału w gospodarstwach:

Agro-Efekt Sp. z o.o., z ponad trzydziestoletnią tradycją na polskim rynku, zajmuje się kompleksową obsługą sektora rolniczego. Głównym celem firmy jest oferowanie klientom profesjonalnego wsparcia, które obejmuje doradztwo, skup surowców rolnych, serwisowanie i sprzedaż maszyn, a także sprzedaż środków do produkcji rolnej oraz wprowadzanie nowych technologii. Jako przedsiębiorstwo rodzinne, Agro-Efekt opiera się wyłącznie na polskim kapitale i koncentruje swoje działania na tworzeniu miejsc pracy w mniejszych miejscowościach, co przyczynia się do redukcji lokalnego bezrobocia. Firma dba o swoich pracowników nie tylko pod względem finansowym, ale także poprzez kreowanie pozytywnego środowiska pracy. Dodatkowo, Agro-Efekt angażuje się w życie lokalnych społeczności w miejscach swojej działalności gospodarczej, wspierając je i przyczyniając się do ich rozwoju. Zapraszamy do najświeższego, wiosennego katalogu.

FIitovalor jest firmą dedykowaną wsparciu rolników w produkcji zdrowej żywności i zwiększaniu ich zysków. Uznając rolników za niezbędnych przedsiębiorców, FITOVALOR koncentruje się na obniżaniu kosztów upraw, zwiększaniu plonów i regeneracji gleby, aby poprawić jej produktywność. Firma oferuje także pomoc w zarządzaniu dochodowością biznesu rolniczego na życzenie klientów, podkreślając znaczenie efektywności finansowej i zrównoważonego rozwoju w rolnictwie.


WIĘCEJ ARTYKUŁÓW

Możesz być zainteresowany...