Двух портовые антенны используются для разнесенного приема на стороне БС повесместно.
Нет не используются. Одиночные случаи применения space diversity есть в Москве и несколько БС в Украине (Харьков, Киев)
Абсолютно все антенны в РФ и Украине для LTE и 3G имеют 2 порта у которых разные поляризации и ОБЩИЙ ФАЗОВЫЙ ЦЕНТР.
Т.е. расстояние между фазовыми центрами этих антенн равно НУЛЮ. Расстояние "разноса" = НОЛЬ.
разнесенный прием обязателен (БС проще докричатся до телефона чем услышать телефон с его мизерной выходной мощностью).
за исключением отдельных БС LTE MIMO 4x4 в Москве, Харькове и Киеве - в странах СНГ нет ни одной антенны разнесенного приема.
Даже в Евросоюзе за пределами Лондона и Варшавы такие БС можно сосчитать на пальцах рук.
А на передачу при одном передатчике используется один кабель
передатчик один. Если один кабель от одного передатчика включить в один из двух портов антенны (на выбор +45 или -45) то второй порт антенны будет незадействован.
при двух оба кабеля, причем оба раздельно, по одному кабелю вверх идет сигнал одного передатчика а по второму кабелю сигнал второго передатчика.
кабель вверх больше не ходит с тех пор как придумали 3G.
Переход на 3G ознаменовал радикальное изменение архитектуры:
- разделение БС из одного шкафа на BBU и RRU
- перевод BBU на полностью программный DSP, вид модуляции можно обновлять сменой прошивки "по воздуху" (ранее прошивка для декодирования GSM вшивалась аппаратно в ПЛИСы), когда в будущем появился LTE, то старые BBU обновили до поддержки LTE просто обновлением прошивки
- от BBU до RRU вверх идет оптический кабель, а не коаксиальный
- RRU размещается в непосредственной близости от антенны и соединяется короткой коаксиальной перемычкой (пигтейл) небольшого диаметра
1. Если мы обеденили оба порта комбайнером, как нам реализовать разнесенный прием ? (Разнесенный прием можно назвать способом избежать замираний сигнала на участке от мобильного телефона к БС, не используя круговую поляризацию).
Все без исключения БС в России доступны в санитарном реестре. У всех без исключений на 1 сектор БС есть 1 антенна с единственным фазовым центром.
По Украине открытого реестра с марками антенн нет, но операторы те же и используют всё то же что и в материнской компании.
2. Если всётки круговая поляризация применяется, почему телефоны имеют антенны с линейной поляризацией? в 3GPP просто так собираются разработчики от всех производителей и крупных операторов, и спокойно мирятся с потерей 3дБ в радиолини.
История вопроса:
при разработке GSM (техзадание 1982 года, первые сети 1992 года) ожидалось что все абонентские антенны будут штыревыми, с линейной вертикальной поляризацией.
при разработке CDMA2000/EVDO в 1996 ожидалось что все абонентские антенны будут штыревыми, с линейной вертикальной поляризацией.
при разработке UMTS в 1999-2000 годах ожидалось что все абонентские антенны будут штыревыми, с линейной вертикальной поляризацией.
первые сети 2003-2006 годов использовали возможно вертикальную поляризацию.
применение пространственного разноса или поляризационного "разноса" (space diversity, polarization diversity) никогда не применялось, потому что удваивает стоимость базовой станции (в 2 раза больше ячеек надо в BBU и в 2 раза больше модулей RRU) без существенного прироста прибыли.
если удвоить стоимость базовой станции удвоив количество трансиверов - то удвоить прибыль можно если реализовать кодирование разных данных разным кодом Аламаути. Версия стандарта UMTS которая разрешала поддержку MIMO 2x2 (удвоение скорости даунлинка за счет передачи 2 разных наборов данных) появилась где-то в 2011-2012 году. Через 6 лет после массового внедрения UMTS в мире и в год выхода финальной версии стандарта LTE.
Хотя стандарт после 2011 года уже разрешал производить как UE так и БС, но уже на пороге был LTE и перед операторами стоял вопрос огромных инвестиций, а сам стандарт UMTS/HSPA не мог предложить большую ёмкость сети (что с МИМО что без него) и инвестировать деньги в наращивание количества ячеек BBU и RRU ещё и для 3G мало кого интересовало. Намного выгоднее эти же ячейки назначить в LTE (именно дефицит ячеек и необходимость покупки новых BBU/RRU сдерживает операторов активировать 2600 МГц на действующий 900/1800/2100 базовых станция).
Т.е. отрасль решила оставить 3G как есть, а все деньги пустить на LTE.
При этом ещё в 2004 году операторы столкнулись с тем, что у абонентов всё чаще антенна работает не вертикально. Начали появляться кнопочные телефоны у которых антенна расположена горизонтально и излучает преимущественно горизонтальную поляризацию (в положении телефона возле уха). В 3G проблема стояла более остро чем в 2G из-за
* меньшей мощности (640 мВт против 3 Вт)
* более высокой частоты (2 ГГц против 900 МГц).
* появления услуг дата-трафика, когда слабые абоненты снижают ёмкость сектора и мешают зарабатывать деньги (блокируют продажи)
Чтобы из X-pol антенны (две антенны с единым фазовым центром расположены внутри общего корпуса) получить вертикальную поляризацию (которая использовалась в GSM и на заре UMTS) надо возбудить оба порта синфазно (через комбайнер - например мост Вилкинсона).
Тогда если антенна абонента вертикальная - пенальти 0 дБ. Но если антенна абонента горизонтально, пенальти может быть 10...20 дБ (в среднем 15 дБ), а при промежуточных положениях телефона от 0 до 15 дБ плавно меняется.
Статистически получалось что типичные телефоны (а они научились уметь интернет и использовались чаще в руках как планшет, а не возле уха
- даже при огромном желании проблемно сделать штырь вертикально) более половины времени находились в режиме пенальти >3 dB.
Были проведены тестовые испытания с включением круговой (вращающейся, circular) поляризации на стороне БС (после моста Вилкинсона который там уже был просто один из кабелей взять на Lambda/2 длиннее).
Получается пенальти всегда 3 дБ. Ни меньше ни больше. Если ранее он был от 0 до 15 дБ. То теперь всегда 3 дБ. По среднесуточной продаже трафика это оказалось выгодно.
почему телефоны имеют антенны с линейной поляризацией?
потому что Omni-directional (всенаправленные) антенны с круговой поляризацией крайне сложные, крайне габаритные, очень узкополосные и имеют круговую поляризацию только в некоторых направлениях (сохраняют приемлемый AxialRatio только в некоторых секторах Phi/Theta.
До революции которую произвел Стив Джобс считалось что абонентские антенны должны быть вертикальными.