Stacje bazowe sieci komórkowych odpowiadają za połączenia wewnątrz sieci GSM. Urządzenia te instalowane w Polsce od 1993 r. zmieniają się powoli. Nowe usługi, a nawet nowa technologia EDGE, oznaczają wymianę jedynie pewnych modułów. Inaczej ma być w przypadku UMTS.
Do umożliwienia nawiązania kontaktu telefonu komórkowego z siecią GSM, niezbędna jest nadawczo-odbiorcza stacja bazowa (BTS — Base Transceiver Station).
— Głównym zadaniem stacji bazowych jest zapewnienie łączności radiowej pomiędzy telefonami a siecią telekomunikacyjną. Urządzenia te odpowiadają za tzw. ostatnią milę — wyjaśnia Jan Mieszczanek, kierownik działu integracji systemów firmy Ericsson.
Stacja bazowa składa się z anteny i części elektronicznej, odpowiedzialnej za transmisję rozmowy do centrali, umieszczonej w odpornej na działanie warunków atmosferycznych skrzynce. Urządzenia przekaźnikowe w miastach przeważnie są montowane na dachach, a w terenie na specjalnie wzniesionych wieżach.
— Teoretyczny zasięg stacji bazowej, wynikający ze specyfikacji systemu GSM, wynosi do 35 km. Istnieją rozwiązania, które zwiększają promień komórki do 70 km, jednak w praktyce są one rzadko stosowane. Rzeczywisty zasięg stacji bazowej zależy od wykorzystywanego pasma częstotliwości, czyli 900 MHz lub 1800 MHz, mocy z jaką transmitowany jest sygnał i jej czułości. Najczęściej promień komórek w sieciach mobilnych wynosi do kilku kilometrów w miastach i kilkunastu kilometrów poza miastami — twierdzi Wojciech Adolski, z polskiego oddziału Nokii.
Według biura prasowego Polskiej Telefonii Cyfrowej, właściciela sieci Era, u tego operatora działa ponad 5 tys. stacji bazowych. Centertel posiada ponad 600 stacji systemu NMT i ponad 3 tys. stacji GSM. Przy założeniu, że Polkomtel wykorzystuje podobną liczbę takich urządzeń, okazuje się, że na terenie Polski pracuje ponad 13,5 tys. stacji bazowych, a w praktyce blisko 12 tys. Jedynie Plus GSM pracuje na urządzeniach dostarczonych przez jednego producenta — Nokię. Pozostałe sieci różnicują dostawców, wybierając m.in.: Ericssona, Siemensa, Alcatela i Nortela. Każda stacja bazowa kosztowała od kilku do kilkudziesięciu tysięcy USD.
— Na cenę urządzenia ma wpływ jego konfiguracja, liczba zespołów nadawczo-odbiorczych i dodatki, np. awaryjne systemy zasilania — przekonuje Leszek Pikula, specjalista GSM w polskim oddziale Siemensa.
Parametrem różnicującym stacje bazowe jest ilość jednocześnie przekazywanych rozmów.
— Pojemność stacji bazowej najprościej zdefiniować można liczbą obsługiwanych modułów nadawczo-odbiorczych. Przykładowo nasza największa stacja bazowa mieści 12 takich modułów w jednej obudowie. Pojemność pojedynczego modułu to 8 kanałów, czyli jednoczesnych rozmów. A często oprogramowanie dubluje możliwości modułów, mamy więc 16 połączeń z jednego modułu, co oznacza możliwość jednoczesnej rozmowy dla ponad 150 osób. To jest wielkość, która nie jest wykorzystywana w największych aglomeracjach – przekonuje Leszek Pikula.
Pierwsze stacje bazowe stanęły w Polsce w 1993 r. dla sieci standardu NMT Centertela. Po nich pojawiły się urządzenia GSM.
— Stacje bazowe działają w Polsce prawie od 10 lat. Mimo ciągłego rozwoju telefonii komórkowej GSM, wymiana infrastruktury na nowszą nie następuje często, dzięki wstecznej kompatybilności nowych i elastyczności poprzednich urządzeń. Kolejne wersje charakteryzują się miniaturyzacją i zwiększeniem pojemności i funkcjonalności stacji oraz jej modułów — przekonuje Marcin Kalisiak, kierownik produktu UMTS Alcatel Polska.
— Najczęściej zmieniającą się warstwą stacji bazowych jest oprogramowanie. Jeżeli chodzi o urządzenia, to integrowane są w jednym module, dotąd rozdzielne, zespoły wzmacniające czy nadawcze — dodaje Leszek Pikula.
Ewolucja stacji bazowych to zmiany zarówno konstrukcyjno-technologiczne, jak i funkcjonalne. Pierwsze stacje bazowe charakteryzowały się niewielką pojemnością, składając się z kilku modułów nadawczo-odbiorczych, w tej chwili jest ona kilkakrotnie większa.
— Zmiany funkcjonalne to ewolucja usług transmisji danych, poprawa jakości usług telefonicznych oraz sposoby na obniżenie kosztów związanych z budową i utrzymaniem podsystemu stacji bazowych. Większość zmian funkcjonalnych wymaga jedynie odpowiedniego oprogramowania w stacjach bazowych i ich kontrolerze. Niektóre usługi transmisji danych wymagają również dodania odpowiednich modułów sprzętowych — przekonuje Wojciech Adolski.
Według Leszka Pikuli, najważniejszym wymaganiem ostatniego czasu jest usprawnienie transmisji danych w sieciach GSM. Dlatego nowo projektowane stacje bazowe mają być platformą dla multimedialnych usług transmisji danych. Wprowadzenie standardów szybkiego i pakietowego przesyłu danych HSCSD i GPRS wymaga jedynie odpowiedniego oprogramowania stacji, a wprowadzenie technologii EDGE — wymiany modułów nadawczo-odbiorczych i oprogramowania.
— Sprzedaż nowych stacji bazowych spada. Polski rynek jest w dużym stopniu nasycony, w związku z pokryciem bez mała całego kraju przez sieć GSM każdego z trzech operatorów. Szansą dla dostawców jest zwiększająca się liczba abonentów telefonów komórkowych — sądzi Marcin Kalisiak.
Zwiększanie liczby zespołów nadawczo-odbiorczych jest zauważalnym procesem.
— Stacje bazowe wykorzystywane są nie tylko do budowy zasięgu, ale również do zwiększania pojemności sieci. Rosnąca liczba abonentów i stale zwiększający się ruch w sieciach GSM, zarówno telefoniczny jak i transmisji danych, wymaga rozszerzeń istniejących stacji bazowych — uważa Wojciech Adolski.
Szansą na ponowne uruchomienie sprzedaży stacji bazowych ma okazać się EDGE (Enhanced Data for Global Evolution). Jest to technologia, która pozwala operatorom sieci GSM na oferowanie funkcji i usług charakterystycznych dla systemów komórkowych trzeciej generacji, przy wykorzystaniu istniejącej infrastruktury. Nad wdrożeniem tego standardu, mającego usprawnić i przyspieszyć przesyłanie danych, zastanawiają się polscy operatorzy GSM.
— Wdrożenie standardu EDGE będzie oznaczało zmiany sprzętowe w stacjach bazowych, w związku z nowym interfejsem radiowym — zapowiada Marcin Kalisiak.
Producenci stacji bazowych już przygotowali swoje urządzenia do nowej technologii. Zintegrowali możliwości urządzeń, które pozwolą na powstanie jednej sieci opartej na technologii GSM, GPRS, EDGE a nawet UMTS. Dla abonenta oznacza to, że nie będzie wiedział czy w danej chwili jego telefon komunikuje się z siecią GSM, EDGE czy też UMTS.
EDGE jest nazywany telefonią komórkową generacji 2,5. Trzecią generacją ma być standard UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), pracujący w innych częstotliwościach, niż wykorzystywane dotychczas przez telefonię mobilną. UMTS oznacza system komunikacji ruchomej i bezprzewodowej, mający umożliwiać realizację nowatorskich usług multimedialnych, wykraczających poza możliwości systemów GSM oraz zdolny do połączenia możliwości korzystania z komponentów naziemnych i satelitarnych. Oznacza to połączenie funkcji i infrastruktury dotychczasowych systemów naziemnych oraz satelitarnych w jeden spójny system umożliwiający transmisję nie tylko głosu, ale również przekazu multimedialnego, czyli jednoczesnej transmisji głosu, danych i obrazu z dużymi prędkościami.
— Wprowadzenie UMTS oznacza rewolucję w sektorze stacji bazowych. Urządzenia powinny wspierać standardy GSM, GPRS, EDGE i UMTS — zaznacza Marcin Kalisiak.
Wejście telefonii komórkowej trzeciej generacji, choć działający na polskim rynku operatorzy mają koncesje na takie usługi od dawna, nie nastąpi zbyt szybko. Zdaniem Jana Mieszczanka, obecnie prawie 95 proc. przychodów operatorów pochodzi z usług głosowych i SMS-ów. Dlatego UMTS będzie musiał zaczekać na moment, w którym abonenci dostrzegą zapotrzebowanie na usługi innego typu. Jednak wprowadzenie nowego standardu nie będzie oznaczało wyrzucenia stacji bazowych GSM.
— UMTS to nowa generacja infrastruktury, ale starsze urządzenia będą mogły współpracować z nowymi. Według mnie, stacje GSM będą współdzieliły zasoby sieci UMTS — prognozuje Leszek Pikula.