Телекоммуникации стадиона «Екатеринбург Арена»: 20 километров толстенного кабеля +56





Для того чтобы показать футбол в прямом эфире, нужно профессиональное оборудование. Увы, в телевизионной сфере оно по большей части аналоговое. Это значит, что связистов на каждом стадионе ждёт настоящий рай. При условии, конечно, что вы любите таскать тяжёлую каблу и гнуть толстый коаксиал.

В случае Центрального стадиона в Екатеринбурге коаксиала было много. Очень много.

По всему объекту стоят ТВ-боксы. Приходят телевизионщики, открывают бокс, а там оптические соединения и триаксиал — они втыкаются и передают свой контент на передвижную станцию. Передвижная станция — это машина с дуплексной спутниковой связью где-то за пределами чаши стадиона. Приезжает, на периметре раскрывается, оттуда выходят парни, например, с «Матч ТВ», подключаются к ТВ-боксу, и футбол летит по воздуху ко всем телевизорам страны. Есть аппаратная, которая может перенаправлять это в конференц-зал, пресс-центр. Жилы по всему стадиону, там просто бешеное количество кабельной массы.

Wi-Fi-инфраструктура


По требованиям FIFA болельщикам на стадионе необходимо предоставить доступ в интернет — ну, например, чтобы запостить селфи. Причём довольно жирные селфи: 15% посетителей «Екатеринбург Арены» должны иметь не менее 2 Мб/с на каждый доступный пользователю диапазон. То есть при вместимости стадиона 45 тысяч человек сеть должна быть рассчитана на 6 750 одновременных соединений.



Подвести оптику относительно просто, это делают местные провайдеры. А вот раздать всё это в эфире — уже задача. Нужны специальные антенны, радиочастотное обследование и много других работ. В Краснодаре мы уже делали такое на Циске, а здесь реализовали на Extreme Networks (не так давно вендор купил сетевую часть Avaya). 35 тысяч зрителей на трибунах (включая временную) — это в общей сложности 90 точек доступа в чаше, а всего по стадиону — 270.

Внешние узконаправленные антенны покрывают трибуны с болельщиками. Здесь не надо было топить коммуникации в бетоне ещё на стадии проекта, а требования по эстетике не подразумевали маскировку излучателей, поэтому в какой-то мере проект получился простой по согласованиям со смежниками. Но, как это обычно бывает, не без баек: кое-где на наши кронштейны встали другие товарищи, кое-где местные подрядчики окрасили всё, что увидели, включая наши излучатели вместе с подвижными элементами.

Точки вешали тоже просто, несмотря на высоту 30 метров. Там был доступ, сверху огороженная инженерная площадка. Промальп не понадобился, стадион очень продуман в плане обслуживания.





Интегрировали всё это с порталом Ростелекома, который обеспечивает авторизацию по SMS и Fan ID (идентификатору болельщика), это единый портал для всех стадионов.




Результаты радиообследования после запуска БЛВС в ПО Ekahau Site Survey. Показан уровень сигнала, формируемый одной из точек с узконаправленной антенной, покрывающей трибуны

Экраны


На внешнем периметре 2 двусторонних экрана 6,7 х 3,8 метра. Такой размер выбран по требованиям FIFA.



В чаше 2 экрана 18 х 10 метров, это светодиодная видеостена из кабинетов. Качество высокое, контраст хороший, благо светодиоды нового поколения позволяют — тут и голы с увеличением, и повторы, и трансляция в реальном времени. Во время чемпионата на трибуне СМИ устанавливается ещё 300 мониторов, чтобы журналисты могли наблюдать картинку почти без задержки — используется спецсостав оборудования, которое эту задержку сокращает.



Внутри стадиона по всему его периметру (подтрибунные помещения), а также в баре, VIP-ложах, зонах для интервью, командных раздевалках, тренерских и пр. установлено 250 мониторов: по требованиям FIFA, даже если вы отойдёте за сухариком, гол пропускать нельзя. Обычно там крутится IP-TV с матча, но есть централизованная система управления контентом, то есть из местной операторской для стадионного канала можно ставить любой контент. Хоть рекламу, хоть повторы.

Для части экранов мы смонтировали специальные антивандальные термозащитные кожухи, они поддерживают необходимую температуру: зимой защищают от холода, летом — от перегрева.



Для СМИ




Со всех точек, которых по всему стадиону порядка 30, идут заходы в эту отдельную стойку. Отсюда уже сигнал забирают вещатели, подключаясь к ней

Головная станция — телевизионные шасси, куда вставляются карты захвата. Эти карты обрабатывают сигнал с минимальной задержкой (через себя пропускают за 70 мс), идёт коаксиальная линия с толстой жилой, чтобы не было потерь.

Второй источник задержек — телевизор. Производитель выдал специализированную прошивку для сокращения задержки специально под спорт. На все стадионы вендор сделал эту штуку.

Ещё мы оснастили телеком-оборудованием пресс-центр. Там мультимедийный комплекс, позволяющий проводить мероприятия перед матчем и после него. Средства отображения информации, конгресс-система, звукоусиление, Wi-Fi, освещение и так далее.



Система звукоусиления




Вот здесь происходит управление системой звукоусиления, которая рассчитана на обеспечение звукового давления 116,9 дБ по требованиям FIFA (именно такое давление может позволить «перекричать» крик толп болельщиков).

Акустику архитекторы решали поздно, поэтому с ней пошли накладки. Во-первых, к моменту её прокладки уже закопали всё, пришлось отдельно монтировать. Кстати, пока мы монтировали, за нами из всех окрестных кустов следила служба безопасности: рядом проходил кабель пункта спецсвязи, у охраны был приказ докладывать даже по мелочам о любой нетипичной ситуации. Я лично слышал переговоры: «Первый, две собаки написали на урны, как понял, приём!»

ЛВС класть было интересно, потому что смежники не поняли в пределах одного из помещений, что проект новый, а кабель они проложили по старой версии. Были моменты, где у тебя в проекте оборудование, а электрика не заложена. На одной из конструкций не оказалось доступа и выхода — пришлось продумывать, потому что замурованная конструкция, конечно, интересно, но не очень смешно.



Очень долго и кропотливо подходили к вопросу выбора оборудования, проходил тяжёлый процесс согласования всех нагрузок на кольцо и всех конструкций. При пожаротушении система оповещения автоматически глушится, а у пожаротушения есть своё оповещение.



Сначала был установлен Wi-Fi (внешние точки для трибун). Ещё летом повесили их, а когда зимой установили акустические кластеры, они перекрыли доступ к Wi-Fi-точкам по направленности, пришлось немного их двигать потом.


Система звукоусиления и точки доступа Wi-Fi


Система озвучивания на внешнем периметре

Разное


На первом серьёзном матче 15 апреля этого года между «Спартаком» и «Уралом» смежники без согласования за несколько часов перед матчем совершили небольшую диверсию. Положили закрытый сегмент сети ЛВС. Пытались расширить канал видеонаблюдения в день проведения мероприятий и начали безумно перетыкать кабели. Мы не раз проводили крупные мероприятия и знаем, что в день события вообще ничего трогать нельзя. Даже преднастройка — за день. За два часа до матча у них всё перестало работать, вот они и начали издеваться над системой. Мой коллега Вячеслав их спас.

Как-то раз при проверке отказоустойчивости и резервных систем во время проведения мероприятия в конференц-зале пропало питание везде, кроме этого конференц-зала. Не знаю уж, повезло или не повезло.

Мы полностью делали техподдержку по проведению первого матча. И ЛВС, и озвучивание, и мониторинг — всё делали наши инженеры. Отработали хорошо.

Вот пост моего коллеги про инженерные подсистемы этого стадиона. А вот про звук на стадионе «Спартака». Моя почта: ACherednik@croc.ru.

Вы можете помочь и перевести немного средств на развитие сайта



Комментарии (21):

  1. An_private
    /#18975819

    Фотографию «Система звукоусиления и точки доступа Wi-Fi» на 90 градусов по часовой поверните :)
    А зачем там рупорная акустика сиротливая висит? Оповещение? Она же все равно толпу не перекричит.

    • AndreyCherednik
      /#18976193

      Это независимая система оповещения о чрезвычайных ситуациях. Её наличие – это обязательное требование при проектировании объектов с массовым скоплением людей. Максимальное звуковое давление данной системы составляет 115 Дб. Для справки… Звуковое давление на стадионе в момент гола (шум толпы при полном стадионе матч Спартак — Урал) было не более 112 Дб… Так что система спокойно перекрикивает толпу

      • An_private
        /#18976223

        Максимальное звуковое давление данной системы составляет 115 Дб.

        Вот от этого сиротливого рупора на трибуне будет 115 дБ? Ээээ. Может я сильно отстал от жизни, конечно. А можно его тип — интересно посмотреть спецификацию?

        • arthi7471
          /#18977645 / +1

          Сожмите спектр и вы оглохнете от трехваттной пищалки. Растопырьте спектр и киловатты на рок концерте будут вполне благозвучны.

          • An_private
            /#18977831

            Ви таки не поверите, но характеристическая чувствительность АС снимается на свип-тоне, то есть на «предельно сжатом спектре» :)
            Насколько я помню, типичные показатели чувствительности для горнов — примерно 110дБ/1Вт/1м. Ну, предположим, расстояние от АС до слушателя 20 метров, это -26дБ.
            Тогда для получения 115дБ нужно 10^((115-110+26)/10)=1258Вт.
            Вот как-то совсем не тянет этот рупор на киловатт.
            PS: я лет 20 назад занимался как раз проектированием озвучек стадионов. Моделирование в EASE, все дела. Так что не надо рассказывать про «оглыхание» от трёхваттной пищалки :)

            • Tufed
              /#18980743

              Странная у вас математика, если честно. Если вы действительно занимались озвучкой, то должны помнить и о разнице между высокими/низкими частотами. Для оповещения не нужны низкие частоты, требующие много энергии и быстро затухающие. Высокие частоты наиболее приемлемы для оповещения, поэтому допустимы маломощные высокочастотные динамики.

              • An_private
                /#18980783

                Хм, вроде мы находимся на техническом ресурсе, а не на хайфайном :)
                Я прекрасно осведомлён о «разнице ВЧ/НЧ». А также я ЗНАЮ — как рассчитывается уровень звукового давления в точке. И приведённый расчёт относится как раз к СЧ — 110дБ/1Вт/1м горн даст как раз примерно на 1-1.5кГц — на других частотах SPL будет значительно ниже.
                Почитайте хотя бы для начала древний как гм мануал от JBL — очень пользительное чтение:
                www.jblpro.com/ProductAttachments/pssdm_1.pdf
                www.jblpro.com/ProductAttachments/pssdm_2.pdf

        • AndreyCherednik
          /#18978183 / +1

          Если говорить про требования FIFA, то в соответствии с технической спецификацией системы громкой связи и оповещения, крики болельщиков могут достигать давления в 110 дБ. И звуковая система должна перекрывать шум толпы минимум на 6дБ

  2. An_private
    /#18976053

    которая рассчитана на обеспечение звукового давления 116,9 дБ по требованиям FIFA

    Что-то по старой памяти цифра удивила. Нашёл требования FIFA (правда от 2011 года, но они, вроде, не менялись):
    Система должна обеспечить постоянный уровень звука не менее 100 акуст. децибел и пиковый уровень мин. 105 акуст. децибел, амплитуда модуляции общего
    уровня звука среди зрительских мест не должна превышать ± 3,5 акуст. децибела.

  3. volkoff_roman
    /#18976251

    «в телевизионной сфере оно по большей части аналоговое.»
    Смешно.

    «коаксиальная линия с толстой жилой, чтобы не было потерь.»
    А прокладки мы поставим отечественные. :) Волновое сопротивление, диаметр жилы, экран? Тип кабеля в конце концов.

    • sim2q
      /#18981917

      да 75 Ом в ТВ по любому… но я тоже в шоке от «кокоса» в 2018 году…
      вспоминаю его на заре локалок как страшный сон

    • An_private
      /#18982191

      Ничего смешного, кстати. По триаксиалу действительно идёт аналоговый сигнал. Даже в HD. А большая часть ПТС до сих пор триаксиальные. Кстати, в инсталляциях обычно используется 11ый и 14ый триакс. Если что — число обозначает внешний диаметр кабеля. Так что таскать его действительно одно удовольствие.
      А про толстую жилу речь шла в разделе системы общей антенны. Там магистральные кабели действительно довольно жирные :)

  4. nuearth
    /#18977373

    По картинке с Ekahau одна точка обслуживает минимум секцию 18x24=432. Если подключить нужно 15% то цифра реальная получается, около 65. Хотя в наших реалиях, очень много устройств 2.4ГГц only, а 30 таких устройств сомневаюсь что по 2М получат, даже в идеальной обстановке.

    Вопросы:
    1. Как изначально рассчитывали число ТД?
    2. Корректировали ли число предварительным радиообследованием?
    3. Самые ли узконаправленные антенны брали?

    Ну и наконец, как в реальности то получилось?
    Сколько подключений было на матчах?
    Какой общий трафик с Wi-Fi был?
    Не прилегла ли система местами?

    Очень бы интересно с инженером пообщаться, кто это W-Fi запускал тут, это возможно?
    Пока тема Wi-Fi на стадионах РФ темный лес, у скольких инженеров не спрашивал.
    Очень бы полезно было прояснить.

    Ибо в том же США немного другие реалии
    Там под 10G суммарно со стадиона выходит в сеть от пользователей… а диапазон 2.4 преимущественно отключают, ибо ничего хорошего, когда всего 3 канала на такое пространство, пусть даже и с узкими антеннами.

    • Kwisatz
      /#18978395

      Дак еще меньше. Там же сплошняком коллизии будут в области взаимной видимости устройств.

      Про 2.4 верно подмечено. Народ с ума уже сходит. У нас в Новосибирске в одном офисе микротик видит точек 20 вокруг себя, но вроде еще живет, а вот в Москве тут глянул: просто жесть, даже считать не стал, но сеть просто тонет в коллизиях.

    • AndreyCherednik
      /#18978467 / +1

      Количество точек доступа, модели антенн и места их размещения выбирали в ходе предпроектного радиообследования (Pre-deployment Site Survey) и моделирования радиопокрытия (Predictive Survey). Методология проектирования беспроводных сетей с высокой плотностью клиентов достаточно подробно описана в VRD/DG ведущих вендоров, например у Cisco и HP(Aruba).

      Статистика по одному из матчей:
      Кол-во посетителей – 27 000
      Кол-во уникальных подключений – 4300
      Максимальной кол-во одновременных подключений – 2500
      Пиковая нагрузка – 600 Мбит/с

      Что касается Quality of Experience, по понятным причинам, беспроводные клиенты, работающие в диапазоне 2.4 ГГц, неизбежно будут испытывать проблемы со скоростью и стабильностью работы в условиях HD среды, но отказаться от диапазона 2.4 ГГц при проектировании беспроводных сетей мы пока не можем.

      • nuearth
        /#18983327

        Андрей, а можете сказать, работала ли вообще ваша Wi-Fi система во время матчей?
        Мне тут ребята показали графики интересные с grafana, которая брала данные с Zabbix, мониторившего Wi-Fi сеть FIFA, развернутую параллельно созданной вами системе… К примеру на стадионе в Екб 27.06 работало 142 точки доступа Cisco… Трафик был примерно 200М in /100M out при 806 подключений к Wi-Fi.

  5. aPiks
    /#18977791

    Фотографа с геометрии наняли специально для хабра?

  6. ericyoung
    /#18978187 / +3

    Ребята! Огромное спасибо за проделанную работу. Был на матче Швеция-Мексика. С Wifi никаких проблем не было: под конец матча, когда мексиканцы уже крупно проигрывали, досматривали параллельно идущий матч Германия-Корея на телефонах. Так что ещё большущее спасибо от болельщиков-мексиканцев:)

  7. Sabubu
    /#18979143

    А разве можно работать на высоте 30м без страховки? Вот человек на фото например лезет по лестнице, а что если у него рука дрогнет и он упадет?

  8. Beaglz
    /#18980293

    Шикарное оборудование для одноразового мероприятия.
    Кто дальше будет поддерживать его работоспособность и за чей счет — вопрос риторический.

    • AndreyCherednik
      /#18981695

      Не соглашусь. Стадион продолжает активно использоваться в рамках чемпионата России по футболу. Игры регулярно привлекают болельщиков. Работу всех систем стадиона поддерживает и будет поддерживать служба эксплуатации стадиона.