Оказывается, у МегаФона есть Лаборатория в Санкт-Петербурге, которая занимается множеством интересных вещей – от тестирования новых моделей телефонов перед их официальным выходом на рынок до составления требований к скорости отклика сенсорного экрана.
Сегодня мы прогуляемся по этой Лаборатории, познакомимся с ее обитателями и узнаем много страшных слов: 
Ты ничего не понимаешь? Нет проблем, после прочтения статьи вы это сделаете!
Если вы заинтересованы, пожалуйста, нажмите ниже!
Вообще, зачем мобильному оператору Лаборатория? Прежде всего, такая Лаборатория позволяет снизить затраты на обслуживание без ущерба для его качества.
Как это достигается? Несколько путей: 1) Тестирование большинства новых продуктов мобильных технологий до того, как они появятся на полках магазинов.
По результатам этого тестирования, во-первых, начинается диалог с производителем, результатом которого является тонкая настройка (обычно программная) радиочасти устройства для улучшения его работы в сети.
Во-вторых, принимается решение о допуске устройств в собственные розничные магазины Мегафона (все эти фирменные магазины).
Мир тестов для проверки качества камер телефонов, входящий в список 250 тестов для любого устройства, продаваемого в салонах Мегафон.
2) Изучаем поддержку устройством новых функций передачи данных.
Дело в том, что производители устройств (железа) и программ (так называемых прошивок устройств) продают операторам связи свои решения в самых разных конфигурациях: от самых дешевых с минимумом функций, до навороченных, с полной поддержкой всех возможных коммуникаций.
стандарты.
Таким образом, небольшой оператор связи где-нибудь в Индонезии покупает недорогое решение, которое прослужит ему долго - ведь у большинства его абонентов до сих пор есть кнопочные звонилки, а крупный оператор в городе-миллионнике покупает решение.
поддерживающий современные стандарты, иначе он не сможет идти в ногу с гонкой скоростей и обеспечивать своим абонентам приемлемое качество работы.
Кроме того, постоянное увеличение скорости жизненно важно по мере увеличения количества устройств и трафика.
Дело в том, что полоса пропускания делится между всеми абонентами внутри зоны покрытия.
И чем быстрее абонент скачает нужный ему файл, тем быстрее он освобождает канал и увеличивает скорость для других абонентов.
Пульт управления БС (базовой станцией).
В панели управления можно настроить работу БС с поддерживаемыми протоколами и режимами.
Кстати, ту же цель преследует и первое направление работы Лаборатории - чем лучше настроено клиентское устройство, тем меньше оно будет мешать соседним устройствам, тем меньше оно будет потреблять пропускную способность сети и тем быстрее будет передавать данные.
, а значит, улучшит качество связи для всех остальных абонентов.
Таким образом, Лаборатория экономит деньги оператора связи, позволяя совершенствовать устройства и протоколы связи вместо строительства дополнительных базовых станций.
А экономия денег оператора означает снижение темпов роста тарифов для его пользователей.
Что такое лаборатория? Во-первых, это инфраструктура.
Например, три экранированные испытательные комнаты, в которых могут быть созданы любые условия и комбинации существующих сетей.
Дверь в экранированную комнату.
Ты сам капитан.
Там много ящиков со щитами (это то же самое, что и комнаты, только маленькие и ставятся на стол).
Щитовой короб, внутри которого размещается испытуемое устройство.
Несколько базовых станций: LTE, 3G, 2G. 
Радиоголовки BS производства Huawei
Во-вторых, это понимание того, как тестировать устройства.
Например, при опросе подписчиков в автосалонах по всей стране выяснилось, что для среднестатистического покупателя самое главное не объем памяти, не скорость процессора и не качество камеры.
В тех получасах, которые обычно проходят от входа в магазин до покупки телефона, самое главное — насколько плавно работает интерфейс и насколько хорошо сенсор воспринимает давление.
Выяснили, но как измерить непонятно, ведь оценку «ну вроде бы норма» до производителей не донести.
Поэтому Лаборатории пришлось с нуля разработать методику тестирования сенсоров телефонов, которая позволила превратить субъективную оценку в количественную – баллы.
В ходе процедуры проверяется загрязненность поверхности, отсутствие мертвых зон, скорость реакции, точность позиционирования и так далее.
Небольшая часть протестированных устройств
В будущем эта процедура будет включена в глобальный документ «Требования оператора к устройствам», посвящённый протоколам тестирования и результатам тестирования, который будет доступен производителям мобильных устройств — они смогут заранее проводить тесты на своём оборудовании, экономя время.
Цикл сдачи всех анализов в Лаборатории составляет от двух недель до месяца; после каждого цикла производитель отправляет документ на тестирование, он исправляет недостатки и отправляет обратно на тестирование.
Обычно таких итераций требуется от 3 до 10; В лаборатории надеются, что документ сократит это число как минимум в пару раз.
В-третьих, это люди.
В процессе работы здесь сотрудники получают уникальный опыт работы с конкретным оборудованием, который очень ценится – один человек уже ушел работать в Apple, двое других были наняты производителями оборудования – Nokia и Huawei, еще один сейчас работает в Qualcomm. .
Компетентность сотрудников позволяет им создавать такие протоколы и документы тестирования, как описано выше, что в конечном итоге помогает всей индустрии мобильной связи.
А ещё здесь работают милашки: 
Мария - инженер по тестированию пользовательского оборудования
Нас провели по Лаборатории и более подробно рассказали о том, что в ней находится.
Так выглядит одна из экранированных комнат (всего их три).
Номера отличаются цветом стен – это «желтая комната».
Пусть вас не обманывает совершенно заурядный внешний вид – под слоем чистовой отделки находится экранирующая металлическая сетка и специальная штукатурка, обеспечивающие практически полное экранирование внутренней части помещения от любого излучения извне.
Не принимает Wi-Fi здания, нельзя разговаривать по рации, не работают радиоприемники, не ловится сотовая связь.
Идеальное место для людей «страдающих» аллергия на радиоизлучение .
Единственная проблема заключается в том, что строительство такой комнаты обойдется примерно в 100 000 долларов.
Для того, чтобы можно было разговаривать по телефону, находясь в этой комнате, здесь установлена фемтосота: 
Черный блок — это фемтосота.
Такое устройство при наличии доступа в Интернет может создать сеть оператора где угодно.
Чтобы их не вывезли на турецкие курорты, их оборудуют охраной и GPS-трекерами.
Однако само по себе экранированное помещение бесполезно – если связи нет, то и проверять нечего.
Для создания условий тестирования в него вводятся радиотракты от базовых станций: 
В каждой комнате имеется 4 входа, которые можно переключать на любые БС и их комбинации с помощью кросс-панели.
Эти контакты подключаются к антеннам, создавая камерную атмосферу в помещении сети оператора в миниатюре: 
Антенны - серые четверти цилиндра
Внутри помещения на плате обычно написана текущая конфигурация, что куда подключено: 
Конфигурация зеленой лаборатории, интерчастка, внутричастота, сладости на апрель.
ЧТО? Спрашиваем, куда делись сладости на апрель.
Говорят, были там в марте.
ХОРОШО.
Давайте вернемся к нашим BS-овцам.
Выходы от БС можно подключать не только к помещениям, но и к щиткам: 
На шилдбоксе написано, к какой БС он подключен
Shieldbox — это та же комната, только в миниатюре.
Также он имеет несколько входов для антенн и сами антенны внутри: 
Эта коробка имеет три входа для антенн, а также входы для питания, Ethernet, USB, COM-порт и PS/2.
Сами антенны щиткороба выглядят так: 
Сетка на антенне нужна для точного позиционирования ее на проверяемом устройстве, например при измерении диаграммы направленности.
Некоторые щитовые ящики очень маленькие: 
Правда, они все равно дорогие
Если помещения используются для многократного тестирования (когда на БС вешают сразу десяток-два устройства и смотрят, как они переваривают друг друга), тестирования на людях (разговаривают, держат в руках, тестируют скорость интернета во время серфинга), и комбинации нескольких различных сетей, то щитовые коробки в основном используются для тестирования и настройки отдельных устройств.
Вот, например, нагрузочное тестирование CPE Zyxel с LTE-Advanced: 
На фото: Александр Джакония (заведующий лабораторией), Zyxel (роутер).
Зиксель слева.
Уже скачано 466 Гбит/с: 
Обычно для тестирования просто скачивается какой-нибудь большой файл
Вот что китайские производители отлаживают для своего нового Wi-Fi-модема: 
Роутер, помещенный в щитовой бокс, загружается тестовой прошивкой, а сам роутер подключается к компьютеру, на котором китайцы через TeamViewer возятся с параметрами.
Из щитбоксов возвращаемся в экранированные помещения.
Сегодня они тестируют iPhone 7 — первый iPhone на российском рынке, поддерживающий агрегацию трех операторов связи.
6S поддерживал только два.
Почему агрегирование? Смысл всей этой агрегации несущих в том, что на фиксированной полосе частот нельзя увеличивать скорость до бесконечности — всякие MIMO позволяют поместить в диапазон больше данных, но ценой траты дополнительных ресурсов процессора на обработку сигнала, как на BS и по телефону, и эти затраты растут в геометрической прогрессии.
В результате для увеличения скорости остаётся только расширить доступную полосу частот. Правда, просто растянуть его в несколько раз, сделав 20 МГц 60 МГц, не получится - во-первых, широкополосные приемники будут стоить дороже (или требовать больше вычислительных ресурсов), а во-вторых, этому препятствует тот факт, что частоты, как правило, покупаются операторами , они распределены по всему диапазону - 20 МГц здесь, 10 МГц там.
Поэтому единственным доступным способом является агрегация нескольких несущих (CA), когда БС отправляет данные на телефон в нескольких диапазонах параллельно, суммируя пропускную способность канала.
Кстати, БС может не размазывать все данные по нескольким каналам, а дублировать данные, тем самым улучшая прием в сложных условиях - там, где не пройдет 2,6 ГГц, 1800 МГц как-то примут. Все зависит от настроек БС.
Для чего это? Разумеется, для увеличения скорости.
Все предыдущие устройства поддерживали агрегацию максимум двух каналов по 20 МГц, что давало теоретический потолок максимальной скорости в 300 Мбит. В реальности было меньше — около 280. Полоса 10 МГц — это примерно 70 Мбит скорости.
Две несущие по 20 МГц плюс третья шириной 10 МГц, получается (70+70)*2+70 = 350 Мбит. Вот, например, получилось 330 Мбит: 
Если скорость выше 300 Мбит, то это уже выше теоретического предела для двух операторов связи.
В общем, как я уже говорил, такая скорость нужна не столько пользователям, сколько оператору - человеку нет особой разницы, можно ли скачать фильм за полчаса или за 10 минут, это не сложно ждать, но оператор делает, увеличение скорости позволяет подключить больше абонентов.
Пульт управления БС подтверждает запись
Выйдем из экранированных комнат и пройдемся по толстым коаксиальным кабелям, выходящим из каждой комнаты.
Они ведут в отдельное помещение, в котором находится святая святых Лаборатории – базовые станции и радиоголовки.
Вот, например, сами БС: 
В стойках установлены БС для 3G и LTE.
Толстые синие кабели — это пути от GPS-приемников на крыше: 
Казалось бы, зачем знать координаты стоящего на месте здания?
GPS используется для точной синхронизации времени на соседних базовых станциях – чтобы они синхронизировали время начала приема и передачи друг с другом.
Отсутствие этой синхронизации создает помехи и помехи, вплоть до полного отсутствия связи.
Желтые провода — оптоволокно.
CPRI — интерфейс связи между БС и радиоголовкой (передатчиком).
А вот сами передатчики: 
Новый тип передатчиков, которые можно устанавливать рядом с антеннами.
Система обычно делится на модуль управления БС (на фото выше), передатчик и антенну.
В старых системах модуль управления и передатчик обычно находились в одной стойке, а антенна подключалась к передатчику длинным-длинным каналом связи.
В новых системах передатчик, если это возможно, устанавливается рядом с антенной и подключается к антенне коротким путем.
За счет этого экономится длина фидерного тракта, упрощается монтаж, уменьшаются потери, а значит, увеличивается дальность приема/передачи.
Есть еще микроячейки — это когда и управление, и передатчик, и антенна в одном корпусе: 
Антенна, однако, отключена, поэтому ее можно отобразить в поле экрана.
Остается только подключить питание и коммуникации, и полноценная сеть готова.
Конечно, производительность такой микроячейки меньше, чем у обычной, но иногда ее достаточно.
На выходе радиоголовок есть чёрные штуки - это аттенюаторы , уменьшая уровень сигнала.
Такой аттенюатор снижает мощность сигнала на 10дБ – в 10 раз.
Помещения небольшие, но БС мощная, и чтобы не лысеть раньше времени и не перегружать входные тракты тестируемых устройств, мощность передатчика снижается сразу на выходе.
Аттенюаторы не только маленькие: 
Такой аттенюатор снижает мощность сигнала на 30дБ – в 1000 раз.
Разница входной и выходной мощности выделяется на нем в виде тепла, поэтому чем выше номинал, тем больше радиатор.
В первом приближении эти аттенюаторы можно рассматривать как резисторы для электроники.
После аттенюаторов сигнал поступает на кросс-панель, где можно соединить выходы передатчика с входами в помещениях или щитовых коробках: 
Кросс-панель — это, по сути, просто набор разъемов, соединенных друг с другом кабелями.
Панель позволяет быстро переключать устройства между разными ресиверами, не переползая между базовыми станциями и лишний раз не трогая их разъемы.
Но кросс-панель позволяет не только соединить выбранную магнитолу и комнату.
Он позволяет соединить их.
еще одним аттенюатором.
Только не просто: 
Это перестраиваемый программируемый аттенюатор с управлением
Он имеет порт Ethernet, через который можно указать, насколько снизить уровень сигнала.
Это позволяет делать очень сложные схемы тестирования, например плавное переключение с одной БС на другую в условиях плохого приема.
Например, это использовалось при отладке технологии переключения абонентского устройства на более свободную соту даже при худшем сигнале — если текущая сота не справляется с таким количеством абонентов.
Звучит довольно просто, но на самом деле здесь тысяча и одна тонкость, начиная от установки порогов этого самого переключения и алгоритмов расчета нагрузки на соты (чтобы понять, какой процент абонентов нужно перевести в случае необходимости), заканчивая объяснением на телефон, почему он не может вернуться в ту привлекательную близкую соту с сильным сигналом.
Такие вещи очень сложно отладить в реальной сети, но с такими инструментами это легко.
Теперь вы понимаете смысл рекламы на заглавной картинке?
А вот файл с портала в распечатанном виде: 
Кстати, полный размер доступен по клику
В конце рассказа я покажу вам несколько железных артефактов, с которыми мы столкнулись в Лаборатории.
Целые коллекции SIM-карт: 
А вот как выглядит ранний-ранний прототип 3G-модема: 
Это всего лишь платформа, на которой разные производители могут разрабатывать свои устройства.
В отличие от них, имеет отладочные интерфейсы: 
Правда, иногда к устройствам выпуска приходится подключать такие интерфейсы: 
Но чаще всего их тестируют просто так, а потом ставят на полку: 
На этом экскурсия по лаборатории завершается.
Ирина Крылова, инженер по тестированию абонентского оборудования, хихикает и прощается с вами: 
Теги: #Беспроводные технологии #Сетевые технологии #ИТ-инфраструктура #НИОКР #стандарты связи #мегафон #НИОКР #Лаборатория #сотовые сети
-
Карпов Василий Николаевич.
19 Oct, 24 -
Мобильная Карта Лояльности Freebby
19 Oct, 24 -
Зачем В Офисе Мфу?
19 Oct, 24 -
Длина Функции
19 Oct, 24 -
Экзамен По Информационной Безопасности
19 Oct, 24 -
Как Правильно Подготовить Блокчейн
19 Oct, 24 -
В Живом Журнале Появится Новый Тип Аккаунта
19 Oct, 24 -
Онлайн-Хранилище 2.0
19 Oct, 24
