Klasické základnové stanice (BTS) mobilních operátorů bezesporu znáte. Jak ale fungují a kde jsou schované, když není prostor pro stavbu klasického stožáru? Třeba toto je také BTS, vlastně hned několik v jednom. Šíří se odtud rychlý mobilní internet i standardní telefonní signál.

Jsme ve věži pavilonu G brněnského výstaviště. Vysoká prosklená stavba nad územím, kde se shromažďuje větší množství lidí, si o využití jakožto BTS přímo říkala. Vše muselo zůstat za okny, aby nebyl narušen vnější design stavby. Na techniku aspoň neprší, ale kovové spáry oken mohou ovlivňovat vyzařování antén.

Takováto jednotka je u každé strany věže. Tahle patří T-Mobilu, který nás na exkurzi pozval, v jiných patrech jsou ale i konkurenční. Jedná se o anténu (svislá podlouhlá vpravo) a „rádio“ generující výkon k vyzáření.

Na každou technologii a frekvenci je potřeba separátní signál, tedy pro 2G, 3G, LTE a všechny podporované frekvence. Proto tolik kabelů. Antény jsou většinou kombinované a vyzařují na více frekvencích.

Rádiový modul je dnes poměrně malá krabička s žebrováním. Dříve to byla skříň chlazená klimatizací.

Díky minimalizaci se rádiový modul montuje už přímo k anténám. Dříve tomu tak nebylo a k anténám tak vedly silné přívody s velkými ztrátami. Dnes jsou přívodní kabely docela krátké, ztráty minimální a celková efektivita daleko vyšší.

Vpravo je kombinovaná anténa pro LTE, vlevo menší pro 3G. Uvnitř mají křížovou polarizační konstrukci. Pod plastovým obalem byste tedy našli křížově uspořádané segmenty, aby byly efektivně vysílány všechny frekvence. Jednotlivé moduly lze přitom natáčet – i motoricky na dálku – a tím doladit vertikální nastavení antény.

U této antény se náklon nastavuje ručně. Při směrování se musí brát v potaz nejen kýžené pokrytí na zemi, ale také rušivé elementy kovových konstrukcí a ostatních antén, například konkurenčních operátorů. Důležitá je také montáž – netěsnost nebo třeba nečistoty v konektoru antény mohou způsobit snížení vyzařovaného výkonu či poruchu.

Menší samostatná anténa pro 3G. Je to celá sestava pro pokrytí od mobilního signálu po rychlý internet LTE-A na jednu stranu výstaviště. Dokáže obsloužit řádově stovky účastníků najednou. Kapacita antény je pochopitelně sdílená, tudíž při plném vytížení z teoretického maxima rychlosti internetu 225 Mbit/s dostanete jen zlomek.

Dřív to byla celá bouda, dnes je BTS jen malá skříňka. A i tohle už je teď trochu zastaralé řešení, koukáme totiž na obyčejnou telefonní 2G stanici. Ta totiž ještě takovouto skříňku potřebuje.

Uvnitř jsou totiž napěchovány rádiové moduly, jeden vedle druhého. Tak se to dělávalo dřív, dnes už se připevňují přímo k anténám. Horní sada je pro 900 MHz, dolní pro 1 800 MHz, z každé vedou čtyři tlusté výkonové kabely k anténám (jeden horní modul je zdvojený a vedou z něj kabely dva).

A protože se antény ještě párují, aby bylo pokrytí širší, jsou takto rozdvojeny a dále k anténám pak vede celkem šestnáct kabelů (4 strany objektu × 2 antény na každý směr, a to vše pro dvě frekvence).

Srdcem BTS je tato krabice s logem Huawei. Jsou to optické datové linky, kterými proudí veškerá komunikační data. Ta se pak nesou na vlnách různých frekvencí a technologií. Na druhou stranu vedou do velkých řídících datacenter.

Samozřejmě nesmí chybět pořádné napájení se zálohou.

Antény tady mají docela pěkný výhled. Ale hned na dalším obrázku si ukážeme ještě zajímavější objekt, ve kterých se mohou skrývat.

Malebný kostelík v Brněnských Heršpicích je také BTS T-Mobilu. Operátorům se kostely líbí, jsou zpravidla ve středu obce, s vysokou věží, pro pokrytí okolí je to ideální. Jenže dostat se do kostela s technikou není jen tak.

Stěžejní podmínkou je, aby zvenčí nebylo nic znát. Tady splněno.

Antény jsou za těmito okny v kostelní věži. Okenice jsou dřevěné, tak signál bez problémů projde.

Technici to leckdy nemají snadné. Ale stísněné schody v kostele jsou ještě dobré. Žebřík na kovové konstrukci venkovní BTS je pochopitelně horší, obzvlášť v zimě. K anténám se přitom šplhat musí, občas se musí fyzicky přenastavit, případně odstranit poruchy či poškození. Není to nic výjimečného.

Svatyně? Obrázek, křížek a celková atmosféra místa by tomu nasvědčovaly, ale je to zas jen BTS. Moderní, minimalistická. Nahoře je řídicí jednotka, dole záložní akumulátory, rádia jsou přímo u antén.

Všechno se postupně minimalizuje, a tak už ani hlavní řídící jednotka nezabírá moc místa. V malé skříni je docela dost prázdného prostoru.

Snižují se také energetické nároky, proto už pro krizovou zálohu BTS stačí jen tyto čtyři akumulátory. Pochopitelně nevystačí na několikahodinové výpadky přívodu elektrické energie, ale ty jsou ojedinělé a zpravidla se energii podaří včas zajistit.

Jsme nahoře ve věži kostela, zvony samozřejmě nechybí. Technici při servisních zásazích si na takových místech musí dávat pozor na čas. Odbíjení dvanácté by nebylo příjemným zážitkem.

Za dřevěnými okenicemi jsou schované antény. Dřevo signál nijak zvlášť neruší, tak je instalace poměrně snadná. Vpravo je vertikálně umístěná podlouhlá vysílací anténa s křížovou polarizací, vlevo vedle ní si můžete za skříňkou rozvaděče všimnout malé kulaté antény…

To je ona. Je to velkokapacitní mikrovlnný spoj zajišťující datové spojení s centrálou T-Mobilu v Brně na Cejlu. Anténa musí být přesně namířená na svůj protějšek, aby byl zajištěn maximální datový tok. Tudy putuje veškerá komunikace BTS se zbytkem sítě, respektive servery T-Mobilu.

Rádia jsou zde opět přímo u antén.

Je to takové setkání starých a moderních komunikačních technologií.

Přímo před kostelem mám plný signál 4G a zkouším rychlost. Dosahuji 11–13 Mbps, což je na mobilní připojení slušná rychlost, ale daleko za teoretickým maximem. K tomu by bylo potřeba ideálních podmínek, telefon s podporou LTE-A a nikoho dalšího připojeného ke stejné BTS.

Další zastávkou po nevšedních BTS je nejvyšší budova v ČR, brněnský AZ Tower. Ten kupodivu neslouží jako BTS. Sice je to budova vysoká a pro umístění vysílačů vhodná, ale byla postavena pozdě, pokrytí okolí je tak dostatečně zajištěno odjinud.

Do železobetonové konstrukce signál mnohdy těžko prostupuje, proto je zde postavený vnitřní rozvod mobilního signálu. Výkres rozvodů ukazuje, že antény jsou v každém patře. Jsou malé, vypadají jako požární hlásiče a jsou zpravidla schované v podhledech.

Toto je stanice zajišťující mobilní signál v podzemních garážích. V bedně je řídicí jednotka i záloha energie, vedle rádio, následuje rozvod a větvení. Nepracuje se zde s tak velkým výkonem jako u venkovních antén. K pokrytí místních garáží stačí tři.

A skutečně, signál je i v podzemí plný. Internet však zajišťuje pouze edge. Budova má rychlé připojení k internetu optikou, proto operátor předpokládá, že si firmy uvnitř zajistí pokrytí vlastní Wi-Fi a rychlý mobilní internet by zde zůstal bez využití. Pokrytí signálem uvnitř budovy proto zajišťuje pouze pro síť 2G.

Vnitřní technická šachta a rozvod přívodů pro antény do každého patra.

A opět klasická sestava malé BTS, tedy řídící jednotka a rádio.

Na střeše je pak stejně jako ve věži kostelíku mikrovlnný spoj zajišťující datové spojení s infrastrukturou operátora.

Mnohem nižší budova M-paláce v sousedství má na střeše antény BTS, zatímco AZ Tower ne. Byla k dispozici o mnoho let dříve a operátoři zatím nemají důvod stěhovat (nebo doplňovat) BTS na novější budovu v těsném sousedství.

Exkurzi po netradičních brněnských BTS jsme zakončili ve středu města v ulici Kozí. Tam je tato, dnes už docela unikátní anténa zajišťující pokrytí v ulici.

Přívod musí být schovaný ve falešné okapové rouře. Ta je podle památkářů vhodnější, než kdyby byl na fasádě samotný kabel v nějaké chráničce.

Veškerá potřebná technika je na střeše. Také v tomto případě jde jen o 2G. Nyní už se ale takto krytí ulic neřeší, stanice pro LTE už se staví tak, aby bylo vše pokryto standardně shora. Je to ve finále efektivnější.