Современная электроника №3/2021

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 24 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2021 SuperCell: достижение новых высот для расширения возможностей подключения к Интернету В статье представлены результаты тестирования и анализа SuperCell от Facebook Connectivity. Исследование поможет и послужит ориентиром для специалистов телекоммуникационной отрасли. Это позволит вывести технологию Facebook на рынок и расширить покрытие мобильной связи в сельских районах с помощью надёжного и экономичного способа. Алексей Лезинов , руководитель направления ВЧ-СВЧ АО «ЮЕ-Интернейшнл» (yeint.ru ) Вступление Для расширения возможностей под- ключения к Сети по всему миру компа- ния Facebook Connectivity разработала SuperCell –решение, с помощьюкоторо- гопредполагается увеличить зону покры- тиямобильной связив сельскихрайонах. Во многих отдалённых районах по всему миру мобильная связь – един- ственный вариант подключения к Интернету. При этом значительная часть сельских поселений по-прежнему не имеет доступа к мобильному Интер- нету, потому что традиционные базо- вые станции (macrocell), которые обычно используются для обеспече- ния мобильной связи в городских рай- онах, просто экономически невыгодны для удалённых мест в странах с низким уровнем доходов населения. SuperCell спроектирован как экономичная и надёжная альтернатива традиционным macrocell, а также для лучшего удовлет- ворения потребности в связи пользова- телей сельской местности. Пробел в покрытии По данным GSMA, 600 млн человек во всём мире живут за пределами тер- риторий, охваченных сетями мобиль- ного широкополосного доступа. Этот пробел в охвате особенно характе- рен для сельских и отдалённых райо- нов, таких как страны Африки к югу от Сахары, где проживает 67% неохвачен- ного населения мира. Количество под- ключённых к Интернету людей растёт из года в год. По факту подключены к Сети около 40% живущих в странах с уровнем доходов ниже среднего. При этом в странах с более высоким уров- нем доходов цифра колеблется в рай- оне 75%. По оценкам GSMA, если теку- щие тенденции сохранятся, более 40% населения в странах с доходами ниже среднего к 2025 году всё ещё не будут подключены к Интернету. Операторы мобильных сетей (MNO) сталкиваются со множеством проблем, когда дело доходит до сокращения разрыва в покрытии. Сельские райо- ны обычно приносят низкий средний доход на пользователя (ARPU). Это даёт меньше поводов для развития сетей и ещё меньше шансов на получение при- были в этих регионах. Как правило, эти регионы незначительно заселены и имеют пересечённую топографию. При этом отсутствуют рентабельная транспортная сеть и электричество, что затрудняет расширение покрытия мобильной связи. Что такое SuperCell? SuperCell – это решение для покры- тия сетьюбольшойплощади. В SuperCell используются башни высотой до 250 м и узконаправленные антенны с высо- ким коэффициентом усиления для уве- личения дальностии ёмкостипокрытия мобильной передачи данных. Полевые измерения показали, что базовая стан- ция SuperCell с 36 секторами, установ- ленная на 250-метровой башне, может обслуживать географическую зону покрытия, в 65 раз бо ′ льшую, чем стан- дартная трёхсекторная сельская базовая станция на 30-метровой башне при той же топографии. ВНигериибыл проведён анализ открытых регионов с использова- ниемобщедоступных данных о плотно- сти населения. В сочетании с данными инструментов расширенного планиро- вания сети Facebook Connectivity было определено, что одна SuperCell может заменить от 15 до 25 традиционных башенныхmacrocell или сотни базовых станцийформата small cell. Учитывая это, стоимость развёрты- вания сети SuperCell окажется на 33% ниже по сравнению с сетью тради- ционных базовых станций формата macrocell. В Африке имеются пробле- мы с зоной покрытия, топографией и инфраструктурой. Считается, что в регионе к югу от Сахары SuperCell может оказать значительное влияние. Чем SuperCell отличается от других решений? Представители телекоммуникаци- онной отрасли разработали несколь- ко инновационных технологий и биз- нес-моделей для устранения проблем в покрытии сетью сельских районов. Существуют недорогие решения для небольших базовых станций, которые через спутниковый канал могут обеспе- чить покрытие населённых пунктов в радиусе от 500 м до 1 км. Появились решения для обеспечения покрытия сотовой связью большой площади с использованием привязных и стратос- ферных аэростатов. Созданы модуль- ные решения для транзитных радио- релейных сетей в нелицензированных диапазонах, группировки спутников для обеспечения повсеместного покры- тия на низкой и средней околоземных орбитах (LEO и MEO соответственно). В таблице приводится краткое изложе- ние некоторых плюсов и минусов раз- личных решений, включая SuperCell. Разработка и тестирование SuperCell Тестирование распространения сигнала Внушительная зона покрытия SuperCell обусловлена большой высо- той башни и использованием антенн с высоким коэффициентом усиле- ния. Удвоение высоты базовой стан- ции приводит к улучшению сигнала на 6 дБ. Таким образом, использова- ние 240-метровой башни даёт улучше- ние уровня сигнала примерно на 18 дБ.