Усилители сотовой связи: классификация и принцип работы

На что обращать внимание при выборе репитера

Как известно, качество мобильного сигнала будет зависеть от многочисленных факторов. Их следует учитывать при выборе оборудования для усиления сигнала. 

• Во-первых, следует учитывать расположение здания относительно БС. 
• Во-вторых, немаловажное значение имеет площадь здания, его архитектурные особенности. 

Эти два пункта первоочередно нужно учесть прежде, чем выбирать репитер. Для небольших по площади зданий, расположенных на холмистой местности, устройство будет одной мощности, для масштабных строений, находящихся в окружении лесополосы, в низине – выбор будет делаться в пользу мощного устройства.

Но и здесь важно не переусердствовать – чрезмерно мощный репитер может негативно сказаться на работе базовых станций сотовых операторов, привести к сбою у других абонентов (т.е. у пользователя со связью и ее качеством будет все хорошо, а вот у жильцов соседнего дома ситуация будет в корне противоположной).

Важно понимать, что используемые усилители сотовой связи хорошо “видны” мобильным операторам. При любых возникающих помехах им не составит труда вычислить виновника и применить к нему меры административного воздействия.

Именно поэтому всегда лучше лишний раз проконсультироваться со специалистами по вопросам выбора коэффициента усиления сигнала сотовой связи, оптимальной мощности репитера, чем действовать самостоятельно.

Абсолютный номер канала

Если знать абсолютный номер канала или по-другому – ARFCN, то можно без труда определить диапазон частот, в котором работает используемый стандарт. Ниже приведённая таблица даёт возможность для такого поиска.

Таблица для определения частотного диапазона по значению ARFCN:

Обратите внимание на слово «band» в приведённой таблице. Оно обозначает спецификацию на частотные полосы. На территории России используются пять основных «бэндов»:

1. «Band 3» – наиболее распространённый «бэнд», полностью покрывающий Подмосковье.
2. «Band 7» – применяется, как правило, в крупных мегаполисах, для обеспечения обслуживания большого потока абонентов.
3. «Band 20» – применяется на территориях с открытым ландшафтом и малочисленным населением. Имеет большой радиус покрытия и способен хорошо проникать в здания.
4. «Band 31» – применяется сотовым оператором «Теле2». Этот диапазон характеризуется наибольшим радиусом охвата. Он отлично подходит для малонаселённых районов, однако способен работать только с модемами и роутерами, поскольку не поддерживает другие мобильные устройства.
5. «Band 38» – применяется исключительно в Москве и Московской области. С этим диапазоном работают такие операторы как – «Мегафон» и «МТС».

Частотных диапазонов конечно намного больше, мы привели наиболее распространённые на нашей территории.

Антенна со встроенным модемом и роутером

На рынке большое количество подобных предложений, собираются они, что называется, на коленке. Реальный минус таких решений заключается в том, что модемы и роутеры работают в диапазонах температур 0… 40 °C, при этом летом в герметичном боксе температура достигает до 70 градусов. Такие решения живут недолго, обычно 1-1,5 года. Подробно, можно почитать тут.

Внешние роутеры заводского производства. Внутри корпуса уже установлены роутеры с LTE-модулем на единой плате. Все составляющие данного устройства работают при температурах от -40 до 70 градусов. Кабель используется обычный компьютерный (витая пара), длиной не более 80 метров.

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.

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.

Классификация усилителей сотовой связи

Усилители сотовой связи можно классифицировать по таким параметрам:

1) по мощности:

• с малыми;
• средними;
• высокими показателями.

2) по месту монтажа:

• внутренние (в самом помещении);
• наружные (на улице).

3)по применению:

• стационарные;
• переносные (автомобильные).

4)по способу усиления:

• активное – осуществляется монтаж репитеров, бустеров;
• пассивное – предполагается установка ретранслятора или антенн;
• другие вероятные способы (gsm пластинки).

5)по стандарту связи:

Именно использование репитеров GSM выступает основным средством обеспечения мобильной связи в помещениях, что находятся под землей.

Особенность использования сложных радиоэлектронных устройств кроется в способности снижения уровня излучения абонентских мобильных телефонов соответственно:

• сокращается показатель негативного воздействия на организм человека;
• увеличиваются временные рамки работы устройства без подзарядки;
• происходит снижение наводки на другие радиэлектронные системы.

Репитер GSM – двунаправленный усилитель, который связывает между собой донорную и сервисную антенны. Дополнительно им выполняется коррекция формы сигнала. Схема такого усилителя приведена ниже:

Настройка системы усиления

После монтажа всех устройств комплекта приступают к его настройке. Порядок выполняемых при этом шагов прописывается в технической документации к оборудованию.

Подсоединение антенны к разъемам базового блока возможно только при нахождении последнего в выключенном состоянии. Нарушение правила приведет к прекращению действия гарантии производителя.

Следующий шаг после подключения – проверка функционального состояния системы усиления. Он состоит из нескольких операций, в процессе проведения которых выявляются и устраняются имеющиеся недостатки:

1. Оценивается качество соединений кабелей и разъемов путем проверки плотного прилегания элементов и надежного контакта коннекторов с выходами репитера.
2. Включается усилитель.
3. Проверяется отсутствие самовозбуждения. На его появление указывает произвольное, с большими перепадами изменение выходной мощности. Современные модели оснащаются индикацией, указывающей на недостаточную изоляцию антенн и наличие перегрузки. (Информацию о наличии данной функции смотрите в руководстве пользователя для вашего устройства).
4. Проверяется зона уверенного покрытия радиоволн. Внести корректировку можно путем поворота и изменения направления действия внутренней или внешней антенны.

Только грамотное выполнение всех этапов монтажа и настройки оборудования поможет вам добиться корректной работы усилителя сотовой связи.

Интернет-магазин «Сигнал-Есть» более 10 лет занимается поставкой на российский рынок усилителей сигнала сотовой связи и интернета. Мы знаем все возможности усиления сигнала на дачах и загородных домах Московской области. Для БЕСПЛАТНОЙ консультации звоните по телефону 7 (495) 799-70-31

Нюансы монтажа коаксиального кабеля

Распространение сигнала внутри системы усиления осуществляется по специальному коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением в 50 Ом. Такие провода разрабатывались специально для защиты сигнала от внешних помех и состоят из центрального проводника и экрана, между которыми находится воздушный промежуток или изоляционный материал. На рынке они представлены продукцией ТМ Rexant и других производителей.

Выполняя их монтаж на открытом воздухе, рекомендуется располагать кабель в виде ниспадающей петли, чтобы предотвратить попадание воды в здание во время дождя. Избежать накопления влаги в кабельной линии позволит герметизация соединения между антенной и разъемом специальным силиконовым герметиком.

Чтобы получить высокий уровень сигнала прокладку кабеля следует выполнять осторожно, избегая появление перегибов и резких поворотов, способных привести к нарушению целостности провода. Сильное натягивание и удары также могут стать причиной ухудшения качества связи.

Обзор популярных моделей

Разнообразие фирм-производителей и моделей ретрансляторов, предлагаемое рынком, способно повергнуть в ступор даже опытного пользователя, поэтому знакомство с обзорными характеристиками популярных усилителей поможет сориентироваться и сделать правильный выбор.

Picocell 900 SXA — модернизированный ретранслятор с увеличенным интервалом EGSM/UMTS для помещений с площадью до 700 м²(загородный дом, офис). КУ 70 дБ, выходная мощность 100 мВт. Модель разработана для голосовой связи и передачи данных в диапазоне 900 МГц, поддерживает одновременное обслуживание до 35 абонентов. Имеет ЖК-экран с удобным интерфейсом.

Picocell 1800 SXL — репитер, обладающий мощностью 320 мВт и усилением 80 дБ. Площадь покрытия составляет до 1100м². Предусмотрена интегрированная система защиты сотовых сетей от помех. Модель рекомендована для городских объектов, поддерживает одновременное обслуживание до 40 абонентов (только голосовая связь).

Picocell 2000 SXB выгодно отличается нейтральным внешним видом, не привлекающим внимания в обстановке помещения, малыми габаритами, простотой настройки и использования. КУ составляет 55 дБ, выходная мощность 10 мВт. Площадь покрытия до 90 м². Устройство оптимально для усиления сигнала 3G, доступного мобильным устройствам в городской квартире.

Ошибки при установке усилителей сотовой связи в офисе

• Необходим пространственный разнос между внешней и внутренними антеннами! Т.е. если в комнате надо усилить связь, то за окном этой же комнаты уже нельзя вешать внешнюю антенну. Неудобно, но ничего не поделать, кроме как вешать антенну в другом месте.
• В городе лучше не использовать дешевые усилители связи, т.к. они часто дают помеху на близлежащие базовые станции сотовых операторов, которые находятся практически на каждой второй крыше домов. Рекомендуется обратиться к специалистам по установке, у кого есть анализатор спектра, или получить подробную техническую консультацию, как настроить усилитель самостоятельно.

Вот так выглядит анализатор спектра:

Пассивные усилители сигнала для 3g/4g интернета

Антенна – это пассивный усилитель. Подходит для усиления 3G/4G интернета, без голосовой связи. Но голосовую связь можно будет осуществить через мобильные приложения, такие как WhatsApp, Viber, Skype и т.д.

Рассмотрим основные схемы подключения:

Антенна 4G модем (самая простая схема), включенный в компьютер или ноутбук. Такой вариант подходит, если у вас одно рабочее стационарное место для выхода в интернет.

Антенна 4G модем Wi-Fi роутер. Всё то же самое, но чтобы не быть привязанным к одному месту кабелем добавляется Wi-Fi роутер, который позволяет раздать Wi-Fi интернет на нескольких пользователей.

Самый практичный вариант, когда 4G модем и роутер являются одним устройством. Работает стабильнее и надежнее, SMA разъёмы прочнее, чем те, которые установлены на модемах. Сколько случаев было, когда легким движением руки вырываются разъёмы из 4G модема.

Показатели и значения качества мобильной связи

RSSI (Received Signal Strength Indicator) – данный параметр показывает мощность принимаемого сигнала. Его значение измеряется в логарифмических

• от -30 dBm до -50 dBm – отличные;
• от -50 dBm до -70 dBm – хорошие;
• от -70 dBm до -85 dBm – удовлетворительные;
• от -85 dBm до -110 dBm – плохие.

Когда показатель RSSI ниже -120 dBm, наблюдается обрыв связи или полное отсутствие сигнала.

RSRP (Reference Signal Received Power) – индикатор показывает силу принимаемого с базовой станции сигнала. Измеряется также в дБм (dBm). Чем выше показатель, тем быстрее скорость передачи данных. Допустимыми считаются от -50 dBm до -95 dBm. Все что ниже 10 dBm уже плохо.

SINR (Signal Interference Noise Ratio) – свидетельствует об отношении силы полезного сигнала к уровню шума. Показатель измеряется в децибелах дБ (dB). Наблюдается следующая закономерность: чем выше значение, тем качественнее сигнал. Хорошим считается показатель со знаком плюс и чем он больше, тем меньше при передаче шума и выше скорость.

RSRQ (Reference Signal Received Quality) – показывает уровень принятых пилотных сигналов. Измеряется значение в дБ (dB). С уменьшением показателя снижается и уровень шума. Хороший сигнал возможен только при положительном значении.

CQI (Channel Quality Indicator) – индикаторы формируются для каждой абонентской станции и каждого частотного блока. Принимаемые значения варьируют от 0 до 15. Высота показателя свидетельствует о скорости, которую может выделить базовая станция оператора LTE.

По техническому исполнению репитеры подразделяются на три группы.

Существуют и автомобильные усилители. При компактных габаритах и небольшой массе такие устройства имеют большую дальность действия. Поэтому их удобно брать с собой в дорогу. Они обеспечат качественный сигнал везде: в автобусе, легковом или грузовом автомобиле и даже на борту водного судна.

Принцип работы усилителей сотовой связи

Донорная установка принимает сигналы, которые поступают от базовой станции. Далее устройство транспортирует их в усиленном формате на сервисную установку. Установка затем передает сигналы непосредственно на мобильный телефон абонента. Ответ принимается сервисной антенной, усиливается репитером и транспортируется донорной установкой к базовой станции.

Для исправного функционирования прибора необходимо наличие качественной электромагнитной развязки между антеннами. Только так исключается вероятность возникновения самовозбуждения усилителей.

Усилители сотовой связи (репитер) – это сложное радиотехническое устройство, посредством которого можно сделать слабый сигнал от оператора более мощным.

Система усиления включает:

• внешнюю антенну;
• сам репитер;
• внутреннюю антенну.

Усилители сотовой связи (репитеры) можно установить практически везде, где возникают проблемы с приемом мобильного звонка. При выборе важно акцентировать внимание на предусмотренных ограничителях получения сигнала. Прописываются рамки в диапазоне 35-40 км от базовой станции оператора связи.

Больше об особенностях усилителей сотовой связи можно узнать на ежегодной выставке «Связь».

Причины низкого качества сигнала и способы его улучшения

На качество сигнала влияет множество факторов. Основными из них являются:

• географические особенности местности;
• качество оборудования, установленного на базовой станции;
• марка телефона или планшета;
• наличие различных препятствий для сигнала;
• провайдер, предоставляющий услуги.

Одним из способов улучшить качество связи, если телефон не ловит сеть, является обращение непосредственно к оператору с официальной жалобой. Вариант этот малоперспективный, поскольку никто ещё не мог похвастать тем, что получил конкретный ответ, когда же будет исправлена плохая сотовая связь.

Более рациональный подход к решению этой проблемы – взять всё в свои руки и установить усилитель сотового сигнала. С технической точки зрения, существует несколько вариантов:

• фемтосота;
• GSM репитер;
• антенна для роутера;
• антенна для модема.

Первый вариант это – портативный GSM ретранслятор, по сути – небольшая базовая станция, устанавливаемая в помещении. Для неё необходимо иметь кабельное подключение к сети. Об остальных решениях мы расскажем ниже.

Решение проблемы

Надежной и комфортной сотовую связь сделает эксплуатация специальных систем, состоящих из основного звена — усилителя сигнала GSM (он же репитер или ретранслятор), наружной и внутренней антенн для улавливания радиоволн сотовой связи, распределителей мощности, соединительного кабеля и требуемых для подключения разъемов (см. Материалы для монтажа: крепления, кабеля и разъёмы).

Такой комплект организует трансляцию сигнала из зоны устойчивого приема в «мертвые точки» помещений. Его использование не требует согласования с операторами связи.

GSM-усилитель функционирует в дуплексном режиме, что дает возможность одновременной поддержки любого количества телефонных разговоров. Перечисленные технические элементы устанавливаются в загородных коттеджах, частных домах, городских квартирах, офисах, деловых и торговых центрах, где встречаются «теневые зоны», иногда — в автомобилях.

Сравнение вариантов усиления 4g сигнала в загородном доме

Теперь, при помощи таблицы, проведём небольшой сравнительный анализ различных вариантов усиления 4G сигнала, на даче или в загородном доме.

Таблица вариантов усиления 4G сигнала в загородном доме:

* Этот режим поддерживается при подключённой Wi-Fi-точки доступа. Рекомендуется сразу выполнить инсталляцию W-Fi-роуминга бесшовного типа.

Из приведённой таблицы видно, что оптимальным вариантом, помогающим существенно увеличить скорость соединения с интернетом, станет внешняя антенна с интеграцией LTE-роутера. Более доступным шагом станет коммутация роутера с антенной при помощи коаксиального кабеля.

Установка принимающей антенны должна быть выполнена на максимально доступной высоте. Кабель приобретается самого большого сечения с сопротивлением, не превышающим 50 Ом. Телевизионный кабель для этих целей не подходит!

Усиление сотовой связи для дачи и загородного дома

На следующем видео можно посмотреть, что из себя представляет усилитель и как он устанавливается.

Вот некоторые фотографии работ:

Усилители для торговых/бизнес-центров

Тут уже речи о самостоятельной установке идти не может.

Фотографии установок на крупных объектах:

Усилитель сотовой связи для офиса

Тут практически всё то же самое, что и в загородных домах, но только в большинстве случаев донорная антенна устанавливается уже на фасаде.

Фотографии из жизни:

Фемтосота

Фемтосота – это решение непосредственно от сотовых операторов. Внешне фемтосота напоминает обычный Wi-Fi роутер, только вместо Wi-Fi фемтосота излучает 3G сигнал своего оператора. Для фемтосоты необходимы розетка 220 В и Ethernet интернет. Радиус действия сопоставим с обычным Wi-Fi роутером.

Плюс:

• Можно использовать в любой точке на территории нашей страны, где есть интернет и электричество. Работает даже через спутниковый интернет, проверено.

Минусы:

Также если интересно, то можно почитать про отечественных производителей усилителей сотовой связи и необходимости сертифицировать данное устройство.

А если в обозримом будущем планируете купить камеры видеонаблюдения, то рекомендуем ознакомиться с материалом.