Все-симки.ру Как понять, что нужен усилитель сотовой связи
В повседневной жизни современный человек использует разные гаджеты, позволяющие поддерживать связь с близкими, друзьями и коллегами, смотреть фильмы, слушать аудиозаписи, общаться в любимой соцсети или в профессиональном сообществе. Возможно это только при наличии качественного и стабильного сигнала оператора мобильной связи.
На качество связи оказывает влияние также количество лиц, использующих сеть. Когда в дачном поселке выходом в интернет обеспечено много домов, то по мере того, как добавляется еще один человек начинается ослабление сигнала, а иногда и полное его исчезание.
Если населенный пункт находится слишком далеко от места расположения оператора, тогда сигнала не будет как на улице, так и внутри помещений. Это объясняется тем, что мощность базовой станции составляет всего несколько десятков километров. Поэтому в случае нахождения дачи на приличном удалении установка усилителя с большой вероятностью не приведет к возрастанию качества связи.
Важно! Чаще всего дачники сталкиваются с ситуацией, когда при стабильном и сильном сигнале возле дома, находясь внутри него совершать исходящие звонки или принимать входящие не получается. Причину следует искать как в толстых стенах и перекрытиях, так и в наличии стройматериалов, обладающих экранирующим действием, что приводит к образованию мертвых зон.
Попытаться исправить ситуацию можно кустарным способом, например, купив USB удлинитель, позволяющий разместить модем вне помещения или сконструировать усилитель из алюминиевой фольги, миски либо консервной банки. Действуя по принципу линзы, фокусирующей сигнал в одну точку, они возможно увеличивают силу сигнала.
Предварительные изыскания
1. 1. Выбор оператора
Начать стоит с выяснения, какой именно оператор обеспечивает лучшее покрытие в окрестностях вашей фазенды. Карты на сайтах дают лишь общее представление, помогая отсечь тех, к кому заведомо не стоит обращаться. Скорее всего, дом окажется в зоне покрытия нескольких сетей.
Прикиньте ещё раз по картам, у какой из них может быть наилучший сигнал. Это несложно: грузим Google или Yandex карты, находим свой дом, сопоставляем с картами оператора. Если дом накрыт цветным полем с запасом — значит, это и будет нужная сеть. Если он на краю означенного поля — готовимся к приключениям, начинается разведка на местности. Впрочем, её в любом раскладе не избежать.
Определение зоны покрытия 4G . Подробно методика поиска базовых станцийописана на форуме 4PDA
Что касается цен, они в регионах могут ощутимо различаться, но для общего представления о нынешних расценках на трафик рассмотрим некоторые подходящие для наших целей тарифы операторов в Москве и Московской области.
Также придётся экономить трафик — пока что лишь Yota даёт реальный безлимит на 16 мегабитах. У МТС на «безразмерном» тарифе канал всего-то 4 Мбит/c. У «БиЛайна», «Мегафона» и Tele2 максимальная скорость не ограничена, а вот анлим бывает лишь по ночам, дневной же трафик лимитирован (20-30 ГБ в месяц в зависимости от региона и оператора). Абонентская вполне посильная — от 500 до 1300 рублей в месяц, опять же в зависимости от потребляемого трафика.
1.2. Поиск базовой станции с наилучшим приёмом
На качество соединения влияет рельеф, лесные массивы, застройка, паразитные наводки от ЛЭП, расстояние от базовой станции — короче, уйма факторов. На форуме описаны случаи, когда человек устанавливал антенну с отличными значениями усиления в полукилометре от БС, получал совершенно фантастический уровень сигнала… и никакого прироста скорости!
По панорамам на картах Google можно даже узнать как базовая станция подключена к интернету: по оптоволокну или по радиоканалу (на это указывают круглые антенны)
Общая методика расписана в соответствующей теме на форуме. Добавить к ней можно некоторые грабли из личного опыта. Сразу: даже программы трассировки не дают полноценной картины того, как именно будет работать конкретная антенна, смонтированная на конкретной высоте и сориентированная на конкретную БС.
Поэтому все эти поиски и выяснения баз, простройка азимутов с учётом рельефа, вычисление требуемой высоты мачты — лишь пристрелка. Откроем страшную тайну: и она не обязательна! Автор этих строк, будучи по натуре человеком ленивым, никуда не ходил и никаких БС на местности не искал.
Я просто залез на крышу дома своего, прикрутил на черенок от лопаты старую антенну Connect Street (которую всё равно надо было менять на более мощную, её категорически не хватало), сам черенок — к коньку крыши. Подключил антенну к модему (искомый оператор — Tele2, симка куплена заранее), а модем к ноутбуку — и принялся медленно крутить девайс на 360 градусов, отслеживая колебания сигнала в программе MDMA.
Интерфейс программы MDMA
Через час в моём распоряжении оказался список направлений на все мало-мальски перспективные базы. Выяснилось, что Tele2 в нашей местности сеть 4G разворачивают на вышках 3G (номера БС были, понятно, разные, а вот азимуты совпали до градуса). Из списка я выбрал станцию с наилучшими значениями качества сигнала — SINR/RSRP (подробнее о них ниже). Исходя из направления на неё, смонтировал кронштейн под новую антенну и распланировал прокладку кабеля по дому.
Те, у кого нет лишней антенны, могут сделать финт ушами: купите любой аналогичный по частотам узконаправленный девайс небольшой мощности в конторе, где практикуют возврат того, что не подошло. Главное — не вносите правок в комплект, иначе назад не примут.
Вот с этой тестовой антенной в обнимку повторите описанные выше действия. Помните, ваша задача — определить наилучшую БС, с которой уже будете работать в дальнейшем. Для этого сгодится и маломощная антенна. Заодно сможете прикинуть, насколько вообще перспективной будет ваша затея.
Сравните коэффициент усиления тестовой антенны и планируемой. Может оказаться, что и девайс с могучим коэффициентом 25 дБи даст на выходе очень условную прибавку. И да: в любом раскладе стоит помнить, что ваш случай — уникальный. Даже в доме через улицу аналогичный комплект, сориентированный на ту же БС, может дать абсолютно иной результат.
Многие, начитавшись тематических форумов, где люди честно вывешивают скриншоты, демонстрирующие чуть ли не 100 Мбит/с на downlink, ужасно расстраиваются, получив у себя «жалкие» 5-10 Мбит/c. И мало кто задумывается, что произошло это в местности, где обычный USB-свисток даже 256 Кбит/с вытянуть не может…
1.3. Рельеф, перепад высот и препятствия
Зная координаты БС, высчитать оптимальную высоты антенны можно на «Эйрлинке» или «Линктесте». Насколько оно нужно, решайте сами. Когда я проводил интернет в свой дом, ради интереса провёл и расчёты. Оба сайта заверили, что дом расположен в глубокой радиотени (святая правда!), и получить сносный интернет в нём можно, лишь подняв антенну на высоту около 30 метров. Фото антенны, прекрасно работающей на высоте 6,5 метров от земли, прилагается.
Антенна, кабель, модем… Железо — наше всё
Нашли желанную БС — пора выбирать антенну? Неверно: антенну надо выбирать на этапе полевых изысканий. А ещё лучше — не только антенну, но и весь комплект: кабельную сборку, кронштейн/штангу/мачту, модем, роутер… Причины? Да полно! Например, уяснить, сколько дБи вы сможете прибавить к дефолтному сигналу, получится, лишь зная КУ антенны, длину антенного кабеля и его качество (иначе говоря — потери сигнала на метр кабеля).
Или, скажем, возьмёте антенну с одной рабочей частотой, а БС окажется в другой. И не всегда можно узнать её у оператора. Автору, например, в абонентской службе его оператора категорически отказались сообщить рабочие частоты (хотя вопрос был не о конкретных полосах, а о диапазоне вообще).
Закрытая информация, дескать. Впрочем, подозреваю, барышни в колл-центре этого просто не знали, а честно сказать постеснялись. Конечно, можно страховки ради взять широкополосный девайс, поддерживающий весь спектр частот от 1700 до 2600 МГц. Кстати, это наиболее разумный вариант для мест, где развёрнуты сети нескольких операторов, и есть шансы миграции от одного к другому.
Готовые комплекты для усиления 3G/4G-сигнала существуют для любых условий и любого бюджета
2.1. Форм-фактор антенны
На сегодня не имеет принципиального значения, потому что всерьёз не влияет на главное — качество сигнала. Одинаковое усиление можно получить и от «панельки», и от Yagi, и от «тарелки». Поэтому выбор здесь зависит от бюджета и доступности: если поблизости от вас есть фирма, продающая «тарелки», не обязательно стучаться в дальние края к тем, кто делает панельные антенны. Берите то, что под рукою.
Единственное, что хоть как-то влияет на выбор — диаграмма направленности. У антенн типа «волновой канал» она почти лучевая, поэтому их необходимо очень точно ориентировать на БС. Зато они и мощнее остальных. Панельные антенны в целом немного слабее (но отнюдь не фатально), зато из-за более широкого «луча» не столь требовательны к точности ориентирования.
Кроме того, у них, как правило, шире рабочий диапазон, что позволяет, например, переключаться между 3G и 4G по требованию. Конечно, обе БС должны стоять на одной вышке). В районе обитания автора 4G-коннект лучше работает при web-сёрфинге, а вот закачивать большие массивы данных быстрее получается на 3G. Вот и приходится тасовать.
Слева направо: панельная антенна, антенна типа «волновой канал» (Yagi), параболическая антенна с 3G/4G-облучателем
2.2. Расчёт антенны
По идее, эта табличка должна быть и здесь, и в начале текста. Потому что ею стоит пользоваться при определении самой перспективной БС (см. выше). Однако при выборе антенны она не менее важна.
Оценка сигнала | RSRP (дБи) | RSRQ (дБ) | SINR (дБ) |
Отличный | ≥ -80 | ≥ -10 | ≥ 20 |
Хороший | от -80 до -90 | от -10 до -15 | от 13 до 20 |
Средний | от -90 до -100 | от -15 до -20 | от 0 до 13 |
Плохой | ≤ -100 | ≤ -20 | ≤ 0 |
RSRP — уровень (мощность) сигнала от базовой станции. Чем ближе значение этого параметра к нулю, тем сигнал сильнее.
RSRQ — характеристика качества принятых пилотных сигналов. Чем этот параметр меньше по абсолютной величине, тем лучше сигнал.
SINR — соотношение сигнал-шум. Если значение этого параметра 0 dB — уровень сигнала равен уровню шума, если положительное — сигнал выше шума; при отрицательном значении — сигнал ниже шума.
Наиболее важен первый столбец — значение RSRP. Допустим, мы получили для целевой БC средний показатель около -90 дБи. При определении направления на БС использовали антенну Yagi с коэффициентом усиления (КУ) 12 дБи. Кабель снижения длиной 5 м «съедает» на затухании ещё порядка 1,5 дБи, добавим примерно столько же потерь на коннекторах — итого 3 дБи. Соответственно, дефолтный уровень сигнала в данном месте:
-90 – 12 2х1,5 = -99 дБи.
В результате монтажа новой антенны нам требуется гарантированно попасть хотя бы во вторую строку таблицы, в интервал от -90 до -80. В идеале — больше -80, первая строка. Если мы оставляем тот же кабель, нужна антенна с КУ не менее 18, лучше — от 20 (не забываем про погоду и естественное «плавание» сигнала).
На выходе будет если не первая строка, то близко к ней: -99 20 — 2х1,5 = -82 дБи. Результат можно считать очень хорошим: при условии, что показатели RSRQ и SINR изменяются пропорционально RSRP (а обычно так и происходит), мы «вытаскиваем» из коннекта не менее 80% того, что он в принципе может дать. Предположим, что максимальная поддерживаемая скорость на данной БС 30 Мбит/с. Получаем 30 * 0,8 = 24 Мбит/с.
2.3. MIMO — не мимо, а в цель!
Выбор типа антенны когда-то был предметом суровых холиваров. На сегодняшний день вопрос можно считать закрытым: если дом расположен в зоне уверенного покрытия, и не обязательно настраиваться на конкретную БС, вполне достаточно простенькой широкополосной антенны, настроенной на базу с максимальным сигналом. В зоне же нестабильного приёма узконаправленная антенна MIMO — единственное адекватное решение.
Антенны MIMO принимают и передают информацию по двум каналам с разной поляризацией
Проверено на собственной шкуре: при одинаковом КУ панельная MIMO даёт минимум полуторную прибавку к скорости в сравнении с обычной «решёткой», да и собственно качество соединения заметно возрастает. Причём особенно это заметно на RSRP -90 дБи и ниже.
Единственное условие: для сборки MIMO требуется совместимый модем с двумя антенными разъёмами. Например, Huawei E3372/E3372h/827F/M150-2 или ZTE MF831. Собственно, при обращении в фирму вам такой и предложат в составе комплекта. Хинт: модем разумнее брать разлоченный.
2.4. Выбор роутера
Единственное требование к роутеру — совместимость с 3G/4G и достаточно обширный список поддерживаемых модемов. Большинство современных моделей что Zyxel, что D-Link, TP-LINK или ASUS поддерживает большинство же современных (равно как и снятых с производства) модемов. Поэтому здесь определяющий фактор — бюджет и личные склонности.
Хотя и тут возможны повороты сюжета. Так, у автора в купленной сборке оказался модем Huawei 3372, который сперва был залочен под оператора, а потом разлочен. В результате этих пертурбаций в нём заблокированы почти все АТ-команды. Вроде бы ерунда, Keenetic 4G III этот девайс видеть должен (в списке поддерживаемых на второй позиции), а вот не увидел! И переключить в режим modem only нечем, такая незадача. Воткнёшь в ноут — всё работает, в роутер — фигвам!
Повезло, что, шерстя интернеты, наткнулся на нестандартную прошивку для роутера. Решил, что терять уже нечего — и залил её в «кинетика». А оно возьми и сработай! Так до сих пор на ней и сижу, хотя и штатная прошивка, как выяснилось, уже исправлена. О других тонкостях настройки модемов и роутеров вы можете прочитать в статье «Интернет на даче: надёжный 3G/4G для всех устройств в сети».
Некоторые роутеры поддерживают резервирование канала. Для этого понадобятся дополнительный модем с «симкой» резервного оператора и, конечно, удвоенный комплект оборудования
2.5. Кабельные хитрости
Оставляем за кадром полностью ручную сборку — это удел избранных, и им обычно не нужно ничего объяснять. Вариант, который рассматриваем мы — покупка и монтаж готового комплекта. Но и здесь могут поджидать основательные рифы, способные разбить в щепки мечту о хорошем интернете. Один из главных — кабель.
Антенный коаксиал имеет серьёзный недостаток — затухание сигнала. Причём если для низких частот оно не фатально, то вот как раз для LTE может свести на нет все старания. Суммарные потери в конкретной сборке зависят от марки кабеля, его длины, частоты сигнала, количества соединений.
Выбор места для установки усилителя
Комплект для усиления сотовой связи включает в себя следующие компоненты: репитер, внутреннюю и внешнюю антенны. Поэтому говоря о выборе места для его установки, подразумевают правильное размещение всех приборов. Требования к монтажу каждого из них прописываются в инструкции по применению. Внимательно изучив ее, вы сможете избежать ошибок при установке усилителя.
Общая схема подключения репитера выглядит следующим образом:
Причем сам репитер принято монтировать внутри здания, в сухом, прохладном и хорошо вентилируемом помещении.
Нельзя устанавливать ретранслятор на кухне, в ванной и других комнатах с повышенной влажностью, а также в местах попадания прямых солнечных лучей. Недопустимо размещение прибора в шкафах или тумбах.
К месту установки репитера, должен быть легкий доступ с крыши или фасада здания, где будет располагаться внешняя антенна. Так как от нее нужно провести кабель к основному устройству.
Наружную сотовую антенну размещают на крыше здания, в том уголке, где принимается самый сильный сигнал от базовой станции. Для этого может быть использован специальный кронштейн или мачта, которые приобретаются отдельно. Антенну направляют в сторону ближайшей вышки сотовой связи и между ними не должно быть препятствий.
Не рекомендуется! Размещать внешнюю антенну на металлических поверхностях трубопроводов и вентиляционных шахт, вблизи электро и радиооборудования, высоковольтных электролиний и спутниковых тарелок.
Передача сигнала с наружной антенны в здание осуществляется по коаксиальному кабелю, соединяющему ее с репитером. Последний усиливает сигнал до определенного уровня и раздает его пользователям при помощи внутренней антенны. Расстояние между первой и второй должно составлять не менее 10 метров, иначе сигналы будут осциллировать.
В качестве наружных антенн рекомендуют использовать логарифмические или панельные модели. Для размещения внутри здания подходят потолочные и гибкие штыревые.
Установка внутренней антенны производится в месте, обеспечивающем наилучшее покрытие, как можно ближе к зоне обслуживания. При правильном размещении сигнал от репитера сможет распространяться по широкому сектору.
Для проверки соединения и уровня сигнала рекомендуется предварительно выполнить подключение системы незакрепленным кабелем.
Где взять связь в подвале?
А теперь рассмотрим нестандартную ситуацию: в помещении есть кабельный интернет, но сигнал сотовой связи совсем слабый. Эта проблема достаточно частая: в подвальных помещениях, в офисах в промзонах на окраинах, или просто в условиях сложного рельефа связь может не работать.
Вынудить оператора поставить еще одну базовую станцию нельзя – кроме нескольких миллионов рублей, ему придется только на согласование потратить почти год, и не факт, что из-за нескольких абонентов оператор пойдет на это.
Однако выход есть, и даже 2: покупка фемтосоты или использование технологии Wi-Fi -calling.
Фемтосота – устройство, которое подключается к интернету через кабель, и «раздает» сигнал сотовой связи. Впервые на рынок такие устройства попали всего 10 лет назад, но сейчас это вполне доступное устройство, востребованное в некоторых сложных ситуациях.
В России фемтосоты для собственной сети продает только МТС: «Абонентский терминал «Уверенный прием» 4 канала» стоимостью 8 000 рублей подключается к сетевому кабелю и позволяет подключаться 4 разным устройствам одновременно. На сайтах других операторов эти устройства уже находятся в архивах.
Фемтосота от МТС
Фемтосоты не стали очень популярными в силу высокой стоимости и развития других технологий – VoLTE и Wi-Fi Calling. Эти технологии дают возможность пользоваться услугами голосовой связи, передавая при этом речь с помощью Wi-Fi или интернет-подключения к сети стандарта 4G.
По сути, для абонента вообще нет разницы, через какую технологию передается звонок – если телефон находится вне зоны действия сотовой сети, но подключен к Wi-Fi, будет считаться, что абонент в сети и он сможет принимать и отправлять вызовы.
Функция Wi-Fi Calling поддерживается всеми современными телефонами (главное, чтобы в телефоне был Wi-Fi), и включается в настройках. Отдельно услугу нужно будет подключить у оператора: например, у МТС эта бесплатная услуга называется «Интернет-звонки».
Что интересно, даже если абонент находится за границей, но подключен к Wi-Fi (например, в отеле), он сможет звонить со своего телефона по тарифам домашнего региона.
Так что при наличии интернет-соединения качество сотовой связи уже не играет такой важной роли благодаря современным технологиям.
Как определиться с типом усилителя
Вне зависимости от причины затухания сигнала репитер поможет решить проблему отсутствия сети или плохой связи. Объекты, для которых необходимо приобрести оборудование, делятся на категории, отличающиеся по площади и функциональному назначению.
Это квартира, дача, загородный дом, офис, часть здания, отдельный кабинет, подземный паркинг, лифт, кафе, рестораны, гостиницы, банки, базы отдыха, горные дома, офисные центры, бизнес-центры, промышленные цеха, склады, ангары, парковки.
Для небольших объектов усиление мобильной связи можно произвести самостоятельно, выбрав специальные комплекты в соответствии с технической документацией. Для покрытия объектов площадью свыше 200 м² задачу по усилению сигнала должен решать специалист.
- выбран не тот усилитель, не той частоты, недостаточной мощности;
- неправильно рассчитана площадь покрытия;
- ошибочный подбор комплектующих – антенн, ответвителей;
- использование несоответствующего коаксиального или телевизионного кабеля;
- ошибка в расположении антенн;
- обратный канал;
- плохая сборка или спайка разъемов;
- неправильная конфигурация настроек регулировки – это важно, потому что, помимо отсутствия работы, усилитель может мешать базовым станциям мобильного оператора и даже создавать помехи.
Залог правильного выбора усилителя – ориентация на частоту, площадь покрытия и мощность. По частотности усилители делятся на следующие группы:
- 900;
- 1800;
- 900 на 1800;
- 900 на 1800, на 2100.
Для правильного выбора рекомендуем перед покупкой произвести замеры радиообстановки. Это проводится самостоятельно или при помощи специалиста. В первом случае поможет сервисное меню смартфона.
Как правило, в одном регионе базовые станции операторов работают на одной частоте. Но она может отличаться в зависимости от сельской или городской местности. Если частоты операторов отличаются, а усилить сигнал нужно от всех, тогда выбирайте изделия с 2-3 параметрами. Двух- или трехдиапазонные модели обеспечат стабильную работу двухсимочных и многосимочных смартфонов.
Методы определения качества сигнала
Перед приобретением усилителя сотовой связи для дачи, необходимо определить какой мощности должно быть оборудование. Для подбора оптимального комплекта следует выяснить:
- Уровень сигнала, приходящий от базовой станции.
- Его частотный диапазон и стандарт связи: GSM, UMTS, LTE.
Это нужно сделать для того, чтобы выбрать наилучшее местоположение для установки внешней антенны и определить мощность репитера. Точные замеры можно произвести с помощью специальной программы самостоятельно, но для этого придется вникнуть в нюансы функционирования усилителя. Поэтому лучший вариант ‒ воспользоваться услугами сотрудников нашей компании.
Первый шаг к устранению низкого качества мобильной телефонной связи заключается в определении уровня сигнала на входе. Если он даже очень слабый, то изменить положение в лучшую сторону можно как с помощью самодельных приспособлений, так и разрешенных к применению промышленно изготовленных устройств.
Важно!!! Выбор оборудования, с помощью которого будут решаться поставленные задачи по обеспечению качественной связи путем усиления сигнала, также зависит от того, какой тип сетей – 2G GSM, 3G UMTS/HSPA или 4G LTE – имеется в районе вашей дачи.
Определение уровня мобильного сигнала делается с помощью программы для ПК или смартфона на iOS или Андроид. В первом случае к компьютеру, на котором установлена программа, необходимо подключить USB модем со вставленной в него SIM-картой мобильного оператора.
При использовании смартфона все выглядит проще – достаточно установить приложение Iwscan или любое другое. Они могут отличаться интерфейсом и многообразием показателей, но все предназначены для определения уровня сигнала и ряда других параметров.