Если хочешь, чтобы покрытие базовой станции было лучше - нужно вешать антенны выше. С одной стороны - так оно и есть. Это как с фонарём уличного освещения: чем выше его повесить - тем большую территорию он сможет осветить. Но не всё так просто, как хотелось бы.
На практике, если мы прогуляемся по улицам любого города, сразу станет заметно, что мобильные операторы вовсе не стараются установить антенны на максимальной высоте. Как правило, они ограничиваются 15-20 метрами, хотя рядом можно найти сооружения высотой 50 и более метров.
Всё дело в том, что все базовые станции 3G и 4G работают на одной частоте. Многих радиолюбителей и бывалых связистов это шокирует, но так оно и есть.
Для сравнения: это как если бы в автомобиле из каждой колонки играла бы разная музыка. Ничего не будет понятно, создавшийся шум будет раздражать и внутри машины просто невозможно будет находится. Если бы в сетях 3G и 4G ничего не предпринимали, то сеть бы тоже не могла работать.
Но сотовые стандарты третьего и всех последующих поколений устроены так, что умеют управлять этим шумом на границах сот. Его, по научному, называют внутренней интерференцией.
В некоторых случаях эту особенность, наоборот, используют для благих целей. Например, в 3G голосовое соединение может быть установлено сразу к двум соседним станциям. В 4G антенны разных станций могут принимать сигнал от смартфона для улучшения приёма и повышения скорости передачи данных.
Но в этом вопросе главное не переусердствовать. Система работает нормально при двух важных условиях. Во-первых, сигналы от соседних станций должны пересекаться лишь в небольшой, ограниченной области. Это можно представить как лепестки цветка немного касаются друг друга краями.
Во-вторых, в одном месте должен быть равный сигнал лишь от двух-трёх соседних станций, не более. У внутренней интерференции тоже есть свои пределы и если она станет выше некоторого порога, то начнёт страдать качество обслуживания во всей сети.
С учётом этих вводных, идеальная сотовая сеть выглядит как множество невысоких базовых станций изолированных друг от друга. В качестве барьера в городской среде идеально выступают высокие здания. Именно поэтому часто можно встретить сотовые антенны, висящие намного ниже окружающих домов.
Если представить себе, что антенны всех станций установлены на верхушках самых высоких зданий - это бы вызвало очень сильную интерференцию внутри сети. Качество обслуживания резко снизится. В телефонных разговорах будут появляться помехи, соединения разрываться, а скорость передачи данных будет не выше нескольких сотен кбит/сек.
А зачем всё это надо? К чему такие сложности? Пусть каждая станция работает на своей частоте! Да, именно так работает сеть 2G. В ней соседние соты используют разные частотные каналы и их пересечение с соседними станциями практически не оказывает никакого негативного эффекта.
Вот только эффективность такой системы во много раз ниже 3G и, тем более, 4G и 5G. В одной и той же полосе сеть 2G может обслужить гораздо меньше одновременных голосовых соединений. Ну а скорости передачи данных в несколько сотен кбит/сек точно никого не радуют.
Поэтому современная сотовая сеть требует не только современных технологий, но и грамотного планирования размещения самих станций. От выбора места установки, направления антенн и высоты их подвеса зависит не меньше, чем то как её настроят и насколько быстрым будет соединение с центром сети.