Поза зоною доступу: аномальні території зв'язку



До хорошого швидко звикаєш. Зв'язок доступна вдома, в машині, в метро. Її вистачає не тільки для дзвінків: можна легко дозволити собі дивитися потокове відео з інтернету. Але іноді сигнал раптово зникає. І не тільки в глухому лісі, де цього можна очікувати, але і в зовсім несподіваних місцях: на дачі, на базі відпочинку в рідній квартирі.
Розбираємося, чому і де втрачається стільниковий зв'язок.

Ландшафт і погодні явища


У стільникового покриття є межі — людство поки що не забезпечила мобільним зв'язком кожен квадратний кілометр планети. Першим ділом коштувати подивитися на карту покриття вашого оператора. Такі карти будуються не вручну, а за допомогою алгоритмів, що враховують розподіл БС, їх висоту над рівнем землі, спрямованість антен і ряд інших факторів. Тому ситуація «на місці» може відрізнятися від очікуваної, і в першу чергу це відноситься до зон можливого покриття». Наприклад, в гірській місцевості покриття неминуче буде неоднорідним в силу особливостей рельєфу. На рівнинній території все простіше, але і тут є свої нюанси.

У містах найпоширенішою причиною погіршення чи зникнення сигналу стільникового зв'язку є складна забудова. Оператори намагаються розміщати базові станції (БС) так, щоб покриття було максимально рівним, але численні будови все одно часто створюють зони невпевненого прийому. Не завжди рятує навіть установка фемтосот. Ще радіохвилі стільникового зв'язку «не люблять» залізобетонні будівлі з великою кількістю арматури в несучих конструкціях.

Якщо несподівано пропав сигнал, це може бути наслідком проблеми з найближчій БС. Наприклад, станція вийшла з ладу, відключений на час ремонту антени пошкоджені деревом або впав сам стовп з БС.

Скоро зима, а тривалі сильні снігопади — ще одна з причин порушень роботи стільникового зв'язку. Вони можуть виводити з ладу лінії електропередач, що живлять базові станції. Крім того, будь-які рясні опади поглинають і розсіюють радіохвилі. Це особливо помітно у діапазонах 2 ГГц і більше, що пов'язано з частотою резонансного поглинання води на рівні 2450 МГц. Тому в залежності від сезону рівень сигналу в одному і тому ж місці буде різним. Правда, це справедливо тільки для супутникових систем зв'язку. В реальності лінійна залежність між коефіцієнтом поглинання в атмосфері і інтенсивністю дощу існує лише для всього діапазону сантиметрових і міліметрових хвиль. Радіохвилі дециметрового діапазону практично не відчувають молекулярного поглинання в дощ і сніг. Проливний дощ послаблює wi-fi сигнали діапазону 2,4 ГГц з інтенсивністю до 0,05 дБ/км, густий туман вносить ослаблення 0,02 дБ/км, а ліс (густа листя, гілки) — до 0,5 дБ/метр. В діапазоні 5,6 ГГц загасання має значення від 0,5 дБ/км

Поруч з водою при інших рівних сигнал буде краще, ніж на суші (немає природних перешкод). Втім, і тут є свої складності. З-за численних відображень від водної гладі можливе потрапляння до зони Френеля, по-різному що впливають на сигнал. Зони Френеля – це чергуються в просторі максимуми і мінімуми сигналу в точці прийому, які виникають через інтерференції радіосигналу.



Відбитий сигнал завжди присутній і значно слабше основного, але нехтувати ним не можна. Шляху, по якому йдуть сигнали, відрізняються один від одного, і з-за цього сигнали прийдуть у крапку прийому з різними фазами. Якщо їх фази будуть відрізнятися на певне значення, то сигнали взаємно послаблюють одна одну. Бувають випадки, коли в залежності від розташування передавальної антени і параметрів місцевості інтерференція викликала відмінності сигналу на десятки дБ.

Як помітили в цієї статті, радіус зони Френеля для радиотрассы або мінімальний просвіт до перешкоди розраховується за формулою: h = 2√[1/3*D* λ*X/D*(1 — X/D)], де h — величина «просвіту», D — довжина траси, λ — довжина робочої радіохвилі, Х — відстань до точки перешкоди. Можна не вважати руками, а за допомогою спеціальних калькуляторів розрахувати радіус зони Френеля в найширшій його частині, радіус покриття і необхідний нахил антени базової станції.

Капризи світила


Спалахи на Сонці теж впливають на зв'язок: обурення магнітосфери Землі, які виникають при взаємодії мчать від Сонця заряджених частинок з магнітним полем планети, можуть викликати збій.

В Bell Labs порахували, що близько трьох тижнів у році (у сумі) Сонце настільки активно, що може вносити перешкоди у роботу комунікаційного обладнання. Спалахи впливають на короткохвильової діапазон, а також на супутники зв'язку, викликаючи перебої в телефонних мережах, передачі телевізійного і радіосигналів.

Сонце впливає і на системи енергопостачання, від яких, без перебільшення, залежить все. Коли Землі досягають продукти викидів Сонця, це провокує поява індукованих струмів в ЛЕП і між контурами заземлення трансформаторів. В результаті можливі перевантаження і віялові виходи з ладу енергосистем. На щастя, потужні сонячні бурі трапляються нечасто.

У 1859 році «Сонячний супершторм» (найпотужніша за всю історію спостережень геомагнітна буря) викликала відмова телеграфних систем по всьому світу. Північні сяйва спостерігалися всюди, навіть над Карибами. Над Скелястими горами сяйво було настільки яскравим, що світіння розбудило золотошукачів. Згідно з результатами дослідження зразків льоду, узятих в Антарктиді, бурі подібної інтенсивності повторюються в середньому раз на 500 років.

Менш потужні бурі, все ще здатні вплинути на системи зв'язку, трапляються набагато частіше: вони відбувалися в 1921, 1960 і 1989 роках, коли відзначалися масові збої радіозв'язку. У 1989 році невелика сонячна буря паралізувала електричні мережі в канадській провінції Квебек.

Навіть якщо живлення базових станцій відключається, вони ще кілька годин працюють від вбудованих акумуляторів. Часто цього буває достатньо, щоб відновити електропостачання.

На варті Батьківщини
Всім відома проблема з 3G і 4G в Московській області. Ще п'ять років тому зона покриття всіх основних операторів в Московській області виглядала наступним чином (джерело):



У центрі цієї «пустинній» території знаходився командний пункт СПРН (супутникової системи попередження про ракетний напад). Довгий час наявність військового стратегічного об'єкта в цьому районі заважало операторам зв'язку. У підсумку вдалося домовитися про смузі дозволених для використання частот, але в Росії все ще є багато інших військових частин, стратегічних об'єктів, секретних командних пунктів, військових аеропортів та інших місць, поблизу яких смартфон може приймати з рук геть погано.

Техногенні перешкоди


Іноді зв'язок може пропасти або сильно погіршитися на «рівному місці». Причиною бувають об'єкти, що володіють власним електромагнітним полем високої напруженості. Наприклад, ЛЕП. Не просто так Санпін регламентують зони вздовж ліній електропередачі, в межах яких заборонено житлове будівництво. Потужність і розмір електромагнітних полів на цій території такі, що в будинках, які стоять на межі допустимої зони, навіть відключена від мережі проводка може чутливо бити струмом при торканні.

У будь-якому разі, якщо зі зв'язком «щось не так» в першу чергу варто звернутися з питанням до оператора зв'язку. Найчастіше технічні фахівці вже знають причину, а якщо ні – докопаються до неї.

Бажаємо всім зв'язку без збоїв!
Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.