На всем пути следования. Обеспечит петербургский «МегаФон» связь в метро

Как сообщила пресс-служба Северо-Западного филиала «МегаФона», в настоящее время в Санкт-Петербургском метрополитене проходит реализация проекта «Строительство совмещенной антенно-фидерной системы сети единой цифровой радиосвязи (ЕЦРС) Комплексной автоматизированной системы информационной поддержки обеспечения антитеррористической защищенности метрополитена (КАСИП АЗМ) и сети операторов сотовой связи стандарта GSM/UMTS на объектах Санкт-Петербургского метрополитена». И в рамках данного проекта предусматривается прокладка, а также совместное использование излучающего триаксиального кабеля в сетях единой цифровой радиосвязи (ЕЦРС) и сотовой связи стандарта GSM/UMTS на объектах ГУП «Петербургский метрополитен».

Почему проект, казалось бы, рядового обеспечения связи в метро подается столь амбициозно? Дело в том, что обеспечение надежной связи в метро является дорогим и очень сложным с технической точки зрения процессом. При этом с точки зрения затрат наиболее оптимальным и простым решением является обеспечение сотовой связью лишь станций метро, переходов между станциями и эскалаторов. В таком бюджетном варианте для покрытия самих тоннелей часто используются небольшие антенны, «светящие» прямо в них. При этом они с большими потерями соединяются длинными кабелями с самими базовыми станциями, установленными в подсобных помещениях станции метро. На другой станции смонтирована такая же небольшая антенна, которая «светит» навстречу, стараясь обеспечить непрерывное покрытие на всем протяжении тоннеля между станциями. Однако, как правило, мощности их сигналов не хватает и связь в средней части перегонов между станциями все равно пропадает. Это характерно как для Москвы, где геометрия тоннелей искусственно изменена, так и для Санкт-Петербурга с его множеством очень длинных перегонов (до 3,6 км). Стоит подчеркнуть, что в общих чертах именно так сотовые операторы и осваивали Санкт-Петербургский метрополитен – от станции к станции, к пересадочным узлам, переходам и эскалаторам, лишь частично «простреливая» связью длинные тоннели со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Соответственно, обеспечение надежной связи в самих тоннелях становится для операторов приоритетной задачей. Однако здесь имеется и их собственный интерес – дело в том, что после того, как потерявший сеть в середине тоннеля телефон абонента вновь находит ее на станции (здесь связь обеспечивается надежно), ему нужно сначала зарегистрироваться в ней, что создает дополнительный «сигнальный трафик». Это специальные сигнальные сообщения, автоматически передаваемые телефоном без какого-либо участия самого пользователя для установления, изменения или разрешения сеанса связи между узлами сети. Все бы ничего, но таких абонентов могут быть сотни – фактически все телефоны пассажиров приходящего на станцию поезда метро заново перерегистрируются в доступных сетях, что создает очень сильный «сигнальный шум». В результате сеть направляет все свои свободные ресурсы на его обработку, тем самым создавая помехи для полноценной работы всех абонентских устройств, уже находящихся на станции. Поэтому для операторов было бы крайне желательным, чтобы телефоны абонентов по пути следования в тоннелях метро не теряли сеть вообще и массово не создавали излишнюю нагрузку каждый раз, как поезд оказывался в зоне приема сотовых сетей.

Что же представляет из себя сам триаксиальный кабель? Фактически это длинная распределенная антенна, проложенная в самом тоннеле метро от БС на станции и создающая непрерывное радиопокрытие. В оплетке излучающего кабеля по всей его длине проделаны отверстия, являющиеся точками прохода сигнала. При этом используют как более дешевый медный гофрированный кабель, так и дорогой триаксиальный кабель нового поколения с повышенными излучающими и помехоустойчивыми характеристиками. По словам Энтони Федера из Times Microwave Systems, достижение уверенного приема в закрытых пространствах, не способствующих распространению радиоволн, таких как подземные тоннели и станции метро, – сложная задача для разработчиков коммуникационных систем. Все излучающие кабели чувствительны к внешним условиям, что проявляется в продольном затухании сигнала и потерях на связь различной степени. При этом триаксиальная конструкция показывает более стабильные и предсказуемые характеристики при изменении внешних условий по сравнению с обычной щелевой гофрированных медных кабелей. В то же время огнестойкие конструкции экранированных коаксиальных кабелей обеспечивают низкие потери на связь вследствие неизлучающей их природы. Гибкость и устойчивость к механическим повреждениям позволяет прокладывать их, огибая стесненные углы, существенно сокращая время на установку таких конструкций. Потери на ослабление и затухание триаксиального кабеля контролируются разделением отдельных экранов, что оптимизирует соотношение между затуханием и ослаблением при передаче сигналов.

Реализация этого масштабного проекта, помимо получения максимально большого радиопокрытия в тоннелях и в поездах метрополитена и предоставления абонентам «МегаФона» возможности непрерывного пользования его услугами, позволит решить еще целый ряд принципиальных и важных задач. Прежде всего, позволит обеспечить межведомственное взаимодействие всех участников жизнеобеспечения метрополитена, сил правопорядка и сотрудников спецслужб по предотвращению чрезвычайных ситуаций. Также это решит задачу обеспечения видеонаблюдения и оповещения в вагонах метрополитена в соответствии с проектом Общероссийской комплексной системы информирования и оповещения населения в местах массового пребывания людей (ОКСИОН). Ну и, кроме того, благодаря проекту «МегаФона» будет реализована программа строительства и запуска Комплексной автоматизированной системы информационной поддержки обеспечения антитеррористической защищенности метрополитена (КАСИП АЗМ).

По словам представителей пресс-службы Северо-Западного филиала «МегаФона», на текущий момент проложен излучающий кабель на 3-й («Приморская» – «Рыбацкое»), 4-й («Спасская» – «Ул. Дыбенко») и 5-й  линиях («Комендантский пр-т» – «Волковская») Санкт-Петербургского метрополитена, который уже подключен к базовым станциям стандартов 2G/3G. Кроме того, в питерском метро некоторые перегоны между станциями имеют очень большую длину (до 3,6 км), поэтому в таких случаях необходимо усиление сигнала в тоннелях, которое достигается путем установки дополнительных радиомодулей 3G (сейчас на 3-й и 5-й линиях установлено 20 таких радиомодулей). А в  апреле 2011 г. начались работы по прокладке излучающего триаксиального кабеля на 1-й («Девяткино» – «Пр. Ветеранов») и 2-й  линиях («Парнас» – «Купчино»), а также установке 24 радиомодулей 3G в тоннелях метрополитена. Срок окончания работ – сентябрь 2011 г.  Это, конечно, весьма  амбициозные планы, особенно учитывая то, что метрополитен относится к режимным объектам и доступ к его коммуникациям предоставляется, как правило, только ночью и в очень ограниченное время.

Напомним, что Северо-Западный филиал «МегаФона» (в то время еще «Северо-Западный GSM») стал первым сотовым оператором России, начавшим предоставлять услуги связи в метро в 1999 году с трех центральных пересадочных узлов петербургского метрополитена: «Пл. Александра Невского 1-2», «Владимирская – Достоевская», «Садовая – Сенная». С 2001 года оператор установил базовые станции на всех остальных пересадочных станциях петербургского метрополитена, а к июлю 2004 года мобильная связь «МегаФона» стала доступна на всех 49 станциях метрополитена (с учетом пересадочных и наземных станций – 58). Таким образом, Северо-Западный филиал «МегаФона» стал и первым из сотовых операторов Санкт-Петербурга, полностью освоивших все станции метро (см. новость раздела «МегаФон» от 25 ноября 2004 г.). Уже затем последовал МТС, впервые спустившись под землю в 2002 г. и завершивший покрытие всех станций в 2005 году (см. новость раздела «МТС» от 6 декабря 2005 г.), а также «ВымпелКом»  («Билайн») стартовавший в 2003 и сделавший это в 2006 году (см. новость раздела «Билайн» от 28 августа 2006 г.). Соответственно, сотовый дискаунтер Tele2 вышел на все станции метрополитена в 2008 году.

Тем не менее до настоящего времени сотовые операторы в связи со сложной структурой Санкт-Петербургского метрополитена ограничивались лишь покрытием сетью станций метрополитена, переходов и эскалаторов, «подсвечивая» тоннели метро лишь частично. Однако ранее ими уже неоднократно проводились успешные опыты по прокладке излучающего кабеля в перегонах метро. К примеру, впервые это сделал в тоннеле между узловыми станциями «Невский Проспект» и «Сенная площадь» Северо-Западный филиал «МегаФона» в ноябре 2004 г. совместно с ГУП «Петербургский метрополитен» (см. новость раздела «МегаФон» от 25 ноября 2004 г.). Однако тогда оператор не стал развивать проект дальше. Ситуацию осложняло еще то, что в старых тоннелях метрополитена достаточно места лишь для одного излучающего кабеля, но емкость его достаточна для всех, поэтому еще тогда, в 2004 г., предполагалось использовать антенно-фидерную систему совместно. Именно так после завершения работ в сентябре 2011 г. планирует эксплуатировать триаксиальный кабель Северо-Западный филиал «МегаФона» – только предоставляя оборудование всем игрокам сотового рынка уже на условиях аренды.