Усилитель интернет сигнала что это такое
Как выбрать усилитель сигнала сотовой связи 2G/GSM и 3G/4G-интернета для дачи
В этой статье простым и доступным языком объясняется, что такое усилитель сигнала сотовой связи, какие виды усилителей бывают, в чем их отличие и дать несколько советов по выбору и установке данных устройств. Больше примеров фотографий произведенных работ можно найти в Instagram-аккаунте @mobilebooster.ru.
Существует два основных типа усилителей сотовой связи:
Антенна наружная с роутером внутри помещения
Данный вариант прекрасно усиливает интернет 3G/4G, но не усиливает обычную голосовую связь. Голосовой связью можно будет пользоваться посредством таких приложений, как WhatsApp, Skype и других.
Схема подключения простая: антенна на улице (в идеале – на крыше), а сам роутер находится внутри помещения, где раздает интернет-сигнал через сеть Wi-Fi.
Некоторые важные моменты при выборе антенны
Рассмотрим ключевые моменты при выборе антенны, так как от этого зависит конечная скорость интернета. То есть если правильно выбрать и поставить антенну, скорость можно получить раза в 3-4 быстрее. И это не преувеличение! Итак…
Антенна с роутером или модемом внутри. Есть популярный вариант антенн, у которых модем или сам роутер спрятан внутри устройства. А в помещение уже заходит не тугой коаксиальный кабель, а мягкая витая пара.
Не гонитесь за антеннами с высоким коэффициентом усиления (КУ). Во-первых, на практике их не существует более 17 дБ, даже если она больших размеров и в бумажке к ней (в паспорте) написано 27 дБ! На практике получалось максимум 16-18 дБ. Это практически предел в сегменте стоимостью до 10 тыс. рублей. Во-вторых, чем выше (КУ), тем у́же диаграмма направленности и тем сложнее точно направить антенну на базовую станцию сотового оператора.
Пример диаграммы направленности антенны с КУ=16 дБ:
То есть максимальный КУ по паспорту достигается только при точном направлении антенны в сторону базовой станции сотового оператора. Как видно из диаграммы, при отклонении приблизительно в 25 градусов реальный КУ будет всего 2 дБ (выделено красным)! А для антенн с более высоким КУ отклонение в 2-3 градуса имеет колоссальное уменьшение реального усиления сигнала!
Еще один важный момент: на практике, если нет прямой видимости базовой станции сотового оператора (соседние строения, лес, ландшафт местности), то антенна с более широкой диаграммой направленности (более низким КУ) лучше ловит интернет-сигнал. Это заметно не по уровню сигнала, а по скорости интернета! Связано это с параметрами RSRQ и SINR.
Кстати, в телефоне стоит антенна с КУ=1-1,5 дБ. И работает очень даже неплохо…
Частотные диапазоны антенны. У сотовых операторов пять частотных диапазонов: 800, 900, 1800, 2100, 2600 МГц. И во всех них уже практически появился или активно появляется стандарт связи 4G. Поэтому для дачи и других объектов в 97% случаев надо брать антенну на все пять диапазонов.
Однодиапазонные антенны имеют бо́льший КУ, но их надо использовать, если у вас не ловится 3G/4G-сигнал даже на улице перед домом. Только тогда надо лезть чуть ли не на крышу и делать замеры частоты с помощью своего телефона. Как это делается – рассказано далее.
Технология MIMO. Технология MIMO на практике – это когда используются два коаксиальных кабеля для подключения антенны к 4G-роутеру или модему.
Прирост скорости на скачивание иногда вообще не наблюдается, а в некоторых случаях составляет не более 20%. На отдачу же прирост скорости достаточно часто достигает 100%. Высокая скорость связи на отдачу нужна только тем, кто «заливает» видео на YouTube, имеет либо планирует установить удаленное видеонаблюдение или тем, кто общается с друзьями и родственниками по видеосвязи! А если вы просто сидите и смотрите что-либо в интернете, то MIMO-технология практической пользы не даст.
Вывод: идеальная антенна для дачного интернета – это антенна с частотами от 700 до 2700 МГц, КУ=7-12 дБ и MIMO (опционально). Этого достаточно.
Есть еще альтернативный класс устройств – так называемые «внешние уличные роутеры», например, модели Zyxel LTE 6101 или RF-Link R850.
Пример простой установки RF-Link R850. Кстати, в нем две всенаправленные антенны, то есть крутить и настраивать роутер не надо.
В комплект входит внутренняя точка доступа Wi-Fi, в которой есть пара дополнительных Ethernet-портов. Отличный вариант для 4G-интернета на даче.
Репитер сотовой связи
Репитер – он же активный усилитель сигнала сотовой связи, при правильном подборе усиливает все стандарты сотовой связи: 2G, 3G, 4G и даже 5G, когда появится.
Принцип действия: наружная антенна устанавливается на крыше или фасаде дома и направляется на базовую станцию сотового оператора. Сигнал по кабелю передаётся на репитер, где многократно усиливается, и далее от него по кабелю раздается на внутреннюю антенну (или антенны), которые, в свою очередь, распространяют сигнал в помещениях.
Схема подключения:
Фотографии элементов системы:
Как выбрать репитер для дачи
У репитера два основных параметра – коэффициент усиления (КУ) и частотные диапазоны (1 или 2).
В большинстве случаев, если на даче используются разные операторы, то чаще всего используют двухдиапазонный усилитель сигнала. Например, 900+1800 или 1800+2100, но бывает и более редкий по статистике случай – 800+900 МГц.
Частоты подбираются в каждом случае индивидуально. Сделать это довольно просто: достаточно выйти на улицу перед домом в точку наилучшего приема GSM/3G/4G-сигнала и запустить программу для Andorid «Сотовые вышки, локатор».
После запуска программ нужно следовать порядку действий, как показано в ролике:
По окончании надо выписать значения частот для каждого стандарта связи или сделать снимки экрана.
Некоторые моменты, касающиеся репитеров сотовой связи
На самом деле, тема подбора и установки репитеров достаточно глубока, но в масштабах дачного домика раскрыта в этом материале.
К вопросу о выборе между репитером и роутером нужно подходить так: если задача состоит в том, чтобы провести максимально быстрый интернет и обеспечить голосовую связь, то нередко ставят оба устройства. Репитер – под голосовую связь, а роутер – под высокоскоростной интернет.
Если же у вас остались вопросы с подбором 3G/4G/5G-антенны, роутера или репитера, то пишите MobileBooster на e-mail или звоните: 8 (800) 222-41-30.
ВАЖНО: по закону устанавливать репитеры разрешено только операторам связи и их подрядчикам. Неправильная установка или настройка репитера сотовой связи может привести к нарушению работы базовой станции оператора. Специалисты Государственной комиссии по радиочастотам определяют источник помех и могут привлечь пользователя репитера, установленного с нарушением порядка, к административной ответственности.
Советы по выбору усилителя сигнала сотовой связи 2G/3G/4G/5G
Статья о вариантах усиления сигнала сотовой связи на различных объектах: дача, офис, склад. так же краткий обзор популярных предложений на рынке.
Существует два основных варианта усиления сотовой связи:
Первый вариант для усиления интернета 3G/4G/5G, не усиливает голосовую связь в обычном для нас формате (но можно пользоваться звонками через мессенджеры: WhatsApp, Viber, Skype, Telegram).
Второй вариант универсальный – усиливает интернет и голосовую связь, но имеет ряд ограничений (о ограничениях ниже).
Усиление 3G/4G-интернета с помощью антенны, модема и Wi-Fi-роутера
Система состоит из двух узлов: антенна на улице и модем + Wi-Fi-роутер внутри помещения.
Внешняя антенна для 3G/4G модема/роутера
4G-модем, подключенный переходниками к уличной антенне и вставленный в Wi-Fi-роутер
Как это работает? Антенна направлена в сторону предполагаемой базовой станции сотового оператора. Дальше сигнал попадает на 4G-модем с роутером, который раздает интернет путем распространения Wi-Fi сигнала. Вариант популярен среди частных мастеров по установке дачного интернета. Дешево и работает!
Wi-Fi-роутер со встроенным 3G/4G-модемом
Если брать модем и роутер отдельно, то кабель, идущий от уличной антенны, попадает на модем через переходники с тонким кабелем и очень маленькие СВЧ-разъемы TS-9 или CRC-9. Во-первых, это достаточно ощутимые потери уровня и качества сигнала, во-вторых, механически не надежно. Например, протирая пыль, вы легко можете повредить разъем на модеме, и, как следствие, придется покупать новое устройство.
Решается это просто – достаточно изначально купить роутер с уже встроенным 4G-модемом. Например, на нашем рынке продается несколько моделей роутеров компании Huawei. Без рекламы: работают отлично и разъем у них надежней – SMA.
Huawei-роутер со встроенным 4G-модемом
Почему частные мастера предлагают модем и роутер по отдельности? Ответ простой: ценовая маржа больше.
Что такое MIMO-антенна и для чего она нужна
MIMO-антенна для интернета 3G/4G
MIMO-антенна – устройство, имеющее два параллельных коаксиальных кабеля, идущих до модема/роутера. Из практики это означает, что прирост скорости интернета на прием будет от 0 до 20%, а на отдачу – 50-100%. Нужно тем, кто пользуется видеосвязью или удаленным видеонаблюдением, т.е. активно использует исходящий канал интернета. В других случаях практической пользы нет.
Параболическая антенна и антенны с высоким коэффициентом усиления
Параболическая антенна имеет высокий коэффициент усиления – обычно от 25 дБ и более. Многие потребители при выборе антенны смотрят именно на этот параметр. Однако это ошибочно, объясню почему…
Параболическая 4G-антенна с высоким КУ
Во-первых, антенна с таким высоким КУ имеет крайне узкую диаграмму направленности, и отклонение направления на 1-2 градуса уже уменьшает КУ до значений 0-3 дБ! То есть о самостоятельной установке на крыше и тем более на мачте речь уже не идет.
Диаграмма антенны с КУ=16 дБ:
Диаграмма направленности панельной антенны с КУ=16 дБ
Видно, что при отклонении в 5-10 градусов КУ сильно не меняется, а при отклонении, например, в 25 градусов КУ антенны равен почти 2 дБ.
Диаграмма антенны с КУ=27 дБ:
Диаграмма направленности параболической антенны
Видно, что при отклонении в 2-3 градуса КУ равен практически нулю.
Во-вторых, антенны с узкой диаграммой направленности (т.е. с высоким КУ) плохо ловят отраженный и рассеянный сигнал, что ощутимо уменьшает такой параметр, как качество сигнала (отношение сигнал/шум). Например, лес достаточно сильно рассеивает сигнал.
Распространение сотового сигнала в пространстве
В роутерах и модемах качество сигнала обозначается как RSRQ и SINR. А интернет в первую очередь зависит именно от качества сигнала, а не от его мощности (RSRP или RSSI).
Усилитель интернет-сигнала: принцип работы и технологии, за счет которых сигнал передается на большое расстояние
Рассказ о технологиях, за счет которых работает усилитель интернет-связи на примере конкретно выбранного усилителя.
Мне был нужен усилитель сигнала сотовой связи, который работает на расстояние не менее 15 км от «вышки». Поискал в сети. Нашел несколько вариантов. Сравнил. Будучи мало подкованным в области сотовой связи юзером, решил разобраться, что к чему. Зачем? Интересно.
Итак, что нашел, о том, что выбрал, как разбирался в технологии того, что, как и почему работает на такое большое расстояние.
Да, я не радиотехник и не инженер-радиофизик. Просто, мне хотелось докопаться в силу своих возможностей до сути, которая прячется за многообещающими лозунгами о превосходности предлагаемых устройств и цифрами, которыми пестрят сайты, за счет чего достигается усиление сигнала.
Содержание
Как работают усилители сигнала мобильной связи
Как усилить сигнал мобильной связи на расстояние 10 км и боле
Сравнение выбранных типов усилителей
Главные критерии выбора антенны
Где узнавал про технологию
Принципы работы антенны
Модем Huawei E3372h
Какие проблемы может решать алгоритм «формирование прямого луча» (explicit beamforming)
Распределение мощности передатчиков
Огибание препятствий, и работа с отражениями
Устранение замирания каналов
Прошивка HILINK как возможность находить интернет там, где его нет
Увеличение покрытия и дальность передачи
Что дает усилитель на технологии MiMO
Как работает обеспечение стабильности
Усилитель сигнала сотовой связи представляет собой устройство, которое работает по технологии MiMO, то есть использование в одном устройстве принимающей и передающей антенны.
Как работает усилитель сигнала
Устройство принимает сигналы от базовой станции и транспортирует их на серверную установку. Потом сигнал идет к телефону абонента или на модем. Обратный ответ принимает сервисная станция, которая усиливает сигнал и транспортирует его обратно к базовой станции.
Как усилить сигнал мобильной связи на расстояние 10 км и более
Для усиления интернет-сигнала нужны либо усиливающие сигнал антенны, либо усилители сигнала. Для города применяют всенаправленные антенны с усилением 9-15 Дб, эффективные на расстоянии от базовой станции до 5 км.
Менее требовательны к направлению и к расстоянию MiMO-антенны с усилением от 17 Дб до 24 Дб. В корпусе конструкции антенны находится 2 антенны, которые работают и на приём, и на отдачу сигнала. Благодаря этому связь становится более стабильной, скорость передачи данных увеличивается. Панельная антенна усилением 24 Дб показывает увеличение скорости передачи данных более чем в 2 раза на расстоянии около 23 км до передающей станции, а на меньших расстояниях увеличение скорости составило 3-5 раз.
Однако сложный рельеф местности, наличие преград, место расположения потребителя сигнала диктуют наличие репитеров или усилителей сигнала. С помощью усилителя можно вытянуть практически отсутствующий сигнал.
Существуют одно-, двух- и трех- диапазонные усилители:
● GSM 900 (для голосовой связи);
● GSM 1800 (для голосовой связи);
● GSM 900/1800 (для голосовой связи);
● GSM/UMTS 900/1800/2100 (для голосовой связи и мобильного интернета 3G);
● GSM/DCS/LTE 900/1800 (для голосовой связи и мобильного интернета 4G);
● GSM/UMTS/LTE 900/1800/2100 (для голосовой связи и мобильного интернета 3G и 4G).
Сравнение выбранных типов усилителей
Читал, что усилители производителей MIKROTIK, ZyXELL одни из самых крутых. Для интереса подобрал еще пару, один из них усилитель российского производства.
Приведу для сравнения характеристики нескольких устройств от разных брендов, схожих по параметрам в, примерно, одинаковой ценовой категории.
Мне было интересно устройство с самой большой зоной приемистости, то есть пригодное для больших расстояний от базовой станции. Еще устройство или как его еще называют репитер с симкой должно быть надежным и отличаться простым монтажом.
Почитал различные отзывы. Получилась такая картина.
Модем Zyxel LTE неплохой. Особенно последние модификации, но все равно встречаются нарекания по поводу глючности. Заявленная дальность всего 5 км, в то время как цена составляет 30 тыс. руб.
Микротик – хороший, позиционирует стандарт Cat.6, но смысла в нем мало, потому что не везде работает агрегация. И дальность до базовой станции всего около 8 км. Отсутствует возможность подключить напрямую в сеть. Питание исключительно PoE, что не всегда это удобно. Еще, нужно постоянно перезагружать. Вообще, как прочитал, антенна надежная, хотя, очень сложная в настройке. Для настройки надо вызывать специалистов.
Усилитель HiTE PRO UNO, по характеристикам вроде бы не так уж и плох. Настороженность вызвало полное отсутствие отзывов. Может быть не там искал.
Остановился на антенне-усилителе сигнала STREET 2 PRO. На чем-то же надо останавливаться.
Сделано в России. Корпус жесткий поликарбонат. Начинка – роутер и модем от лучших брендов. Технология MiMO. Было интересно узнать про технологию, что это такое.
Главные критерии выбора антенны
Основное, что характерно для антенн:
Технология MiMO, то есть работа в обоих направлениях: как на прием, так и на передачу данных.
Надежный литой корпус, который не рассыпается через пару-тройку лет от воздействия солнечного ультрафиолета.
У компании производителя достаточно разных обзоров с описанием, какая антенна хорошая. Плюсов, конечно, множество. Но хотелось узнать суть.
Посмотрел некоторые обзоры, часть интересные, Гоблина прослушал с удовольствием. Но, главное про технологию MiMO.
Где узнавал про технологию
Нашел видео, раскрывающее суть технологии. Толково и без воды рассказывают о том, как развивалась технология сотовой связи. Смотрите видеоролик с описанием основ WiFi, SISO, MIMO…
Прочитал статью, здесь же на Хабре: «Глубокое погружение в принципы работы Wi-Fi 6: OFDMA и MU-MIMO».
Еще одна особенность усилителя – спрятанная внутри корпуса направленная антенна с коэффициентом усиления 15 dBi и технология, по которой она работает – MIMO.
Технология MIMO
MIMO – это система связи, в которой используются принципы действия двух систем связи:
1. SIMO (одна передающая и несколько приемных антенн);
2. MISO (несколько передающих и одна приемная антенна).
То есть MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output, что означает множественные входы и множественные выходы) – это система, где используются несколько передающих и несколько приемных антенн. В нашем случае создатели антенны засунули в корпус STREET 2 PRO один модем и один роутер. Но об этом дальше.
Таким образом, система MIMO работает с пространственным разнесением на приеме и передаче. Технология используется для беспроводных сетей Wi-Fi, работает в 3G/LTE, (кто не знает, LTE – один из первых стандартов 4G).
Система увеличивает пропускную способность и позволяет эффективно использовать частотную полосу. Пропускная способность канала MIMO определяет возможную скорость передачи информации, приведенную к единице полосы канала. Увеличивается количество передаваемых данных, а соответственно, и скорость. Это означает, что антенна позволяет ловить как 3G, так и LTE-сигнал на большом удалении от базовых станций.
Технология появилась благодаря протоколу 802.11n. Прежний протокол 802.11abg, по которому работала связь, основанная на технологии SISO, уже не устраивала привередливого пользователя.
Принцип работы антенны
MiMO означает использование сразу нескольких передатчиков и приемников. Это два сигнала: один вертикально поляризован (3G, GSM, LTE), другой – горизонтально (LTE).
Это основные элементы антенны. Если сравнить антенные элементы телефона и усилителя, то в мобильном телефоне элементы со спичечную головку. В усилителе квадрат разбросан на 40 см.
Внутренняя начинка антенны Street 2 PRO на печатных платах. Одни дипольные отражатели горизонтально поляризованые, другие – вертикально поляризованные. Четыре полуволновых диполя составляют антенную решетку. От них идут пигтейлы в модем, на переходник, модемные входы
Встроенная в усилитель антенна работает по принципу роутера, который имеет несколько антенн и поддерживает стандарты 2,4 ГГц.
Немного теории на схеме: составляющие умной антенны
Перейдем к самой антенне и технологии MiMO.
Это усилитель сотовой связи, который работает в режиме 4G. Сейчас я говорю об усилителе интернет-сигнала STREET 2 PRO. Производитель – Россия, компания YS-system. Как утверждает производитель, усилитель предназначен для подключения к сети Интернет там, где полностью или частично отсутствует покрытие сети мобильного провайдера.
Она отличается от более дорогого варианта направленным действием до 15-17 км.
Второй вариант – STREET ULTRA PRO. Она всенаправленная, ее отличие в радиусе действия, то есть она собирает весь шум. Кстати, в городских условиях ULTRA только ухудшает сигнал. В условиях города более полезна точка доступа или комплект антенн для усиления связи. STREET ULTRA PRO хорошо работает на открытой местности, например, в низине, в тайге, то есть везде, где нет городских помех.
Оба варианта используют модем Huawei в связке с роутером Mikrotik. Насколько я узнал, производители работают над платами российского производителя. Отличие антенн – в размере корпуса. От корпуса зависит размер антенных элементов, которые находятся внутри и обеспечивают обход препятствий, устраняют зависание сигнала и прочее.
Теперь о конструкции усилителя
На YouTube у производителя есть свой канал. Одна из главных фишек антенны, важных для пользователя, в том, что для ее подключения не нужно разбирать корпус, он полностью герметичен. Присоединяется очень просто. Провод вставляется в специальный плотный зажим, зажим – в разъем, который встроен в усилитель, для герметичности закручиваем заглушку. Провод служит как для интернета, так и для питания. Рядом с кабельным разъемом – гнездо для симки. Она может быть любого оператора.
Теперь о том, что внутри, и за счет чего антенна работает на большие расстояния
По утверждению производителя, антенна расширяет зону действия базовых операторов связи, повышает качество и стабильность соединений в условиях затрудненного приема сигнала связи.
Устройство может устанавливаться на удалении от базовой станции оператора – минимум 15 км. Скорость передачи данных при этом достигает 150 Мбит/с. Усилитель работает с любыми операторами связи. Но не это главное. Хочу разобраться с устройством и подвести некоторую базу под утверждения производителя, за счет чего антенна обеспечивает скорость передачи, ведь, по сути, это прерогатива оператора связи.
Технические характеристики STREET 2 PRO:
сеть: GSM (850/900/1800/1900 МГц), UMTS (Band 900/2100 МГц), FDD-LTE (Band 1, 3, 7, 8, 20), TDD-LTE (Band 38, 40
Как выбрать усилитель сотовой связи и интернета (репитер) для дачи, квартиры или офиса в 2021 году
Качество мобильной связи у любого оператора зависит от зоны покрытия сотовой сети и нагрузки на базовую станцию. В городе связь может ухудшаться из-за перегрузки ретранслятора за счет большого количества абонентов. Прохождению сотового сигнала мешает и высокая плотность окружающих застроек. А в области рельеф местности (нахождение в низине и густая растительность) создает «мертвые зоны» для прохождения радиоволн.
Для обеспечения уверенного приема радиосигнала мобильной сети устанавливается усилитель сотовой связи. Подробнее про принцип работы системы усиления сотовой связи.
Подобрать оборудование для усиления сотовой связи и интернета по параметрам помогут ответы на следующие вопросы:
Для полноценного охвата всех абонентов голосовой связью и интернетом операторы используют разные диапазоны и стандарты связи.
Стандарты сотовой связи 2G, 3G, 4G LTE и их распределение по полосам частот
Краткая справка по каждой технологии.
5G: пятое поколение в России общедоступным станет еще не скоро, все упирается в частотный дефицит. Самые популярные на западе и удобные в плане эффективности частоты 3,4-3,8 ГГц заняты военными. Тем не менее, вполне вероятно, что у нас 5G будет работать с сигналами «миллиметровой волны» на более высоких частотах 25-29 ГГц. Или мы пойдем своим «эксклюзивным» путем развития 5G в диапазоне 4,4—4,99 ГГц.
На 2021 год в России базовые станции сотовых операторов работают в 6 частотных диапазонах: 450, 800, 900, 1800, 2100 и 2600 МГц.
Частотное распределение каналов сотовой связи в России на 2021 год
Для усиления 3G и 4G Интернета на даче существуют различные решения от самодельной антенны из жестяной банки до сложных и дорогих устройств стоимостью порядка 50000 рублей. Кроме того, покупателей пугают технические характеристики оборудования – 2G, 3G, UMTS, 4G, LTE.
Узнайте что такое LTE в телефоне и как расшифровывается этот термин.
Стандарты 2G, 3G и 4G встречаются в разных частотных диапазонах:
| Частота, МГц | Стандарт | ||
| 2G | 3G | 4G | |
| 450 | ➕ | ||
| 800 | ➕ | ||
| 900 | ➕ | ➕ | ➕ |
| 1800 | ➕ | ➕ | |
| 2100 | ➕ | ± | |
| 2600 | ➕ | ||
С начала 2019 года сотовые операторы запустили услугу VoLTE – передачу голосовых данных через пакетную сеть 4G. Переключение каналов передачи голоса между 4G и 2G/3G происходит автоматически, незаметно для абонента.
За городом и в сельской местности, а также в населенных пунктах с низким уровнем населения чаще всего используется частота 900 МГц (как самая дальнобойная). В крупных же городах и мегаполисах операторы в большей степени применяют стандарты GSM1800, 3G и 4G.
Понятно, что за городской чертой можно увидеть в основном только ретрансляторы, работающие в диапазоне частот 900 МГц. Поэтому, если вас не устраивает качество сигнала сотовой связи в загородном или сельском доме, вам потребуется усилитель сигнала для стандарта GSM900. Подробнее в статье: Как усилить сотовую связь за городом?
Для складских и офисных помещений в черте города рекомендуется устанавливать усилители частотного диапазона 2100 и 1800 МГц. Подробнее в статье: Как улучшить качество сотовой связи в офисе?
Смартфон всегда стремится подключиться к наиболее высокой частоте из тех, что заходят в помещение. Например, при наличии сигнала 3G в частотах 900 и 2100 МГц телефон выберет верхний диапазон. Поэтому при подборе оборудования акцент делается на верхние «рабочие» частоты.
Важно понимать, что бюджетный репитер усиливает одну конкретную частоту, а не стандарт! И если вам нужна стабильная голосовая связь и интернет-соединение одновременно, лучше купить комбинированные мультидиапазонные устройства. Для них так же необходим предварительный замер сигнала. Если Вы не хотите вызывать для этого специалиста, то можно самостоятельно определить частоту и уровень сигнала с помощью обычного мобильного телефона.
Что означают столбики на шкале телефона?
Параметр качества может ограничивать количество баров так же сильно, как и уровень сигнала. Понимание этого факта действительно важно для правильной установки усилителя.
Как мы упоминали выше, большинство сотовых сетей используют LTE как для вызовов, так и для передачи данных. В сетях LTE уровень и качество сигнала обычно называются «RSRP» и «SINR».
Соотношение сигнал/шум (SINR): является мерой качества сигнала LTE. Хорошим считается значение SINR больше 10 дБ, в то время как SINR менее 5 дБ это уже слабый сигнал. Чем меньше это значение, тем ниже будет скорость соединения.
Сила и качество 4G LTE сигнала
Четыре основные причины ослабления сигнала на телефоне и ухудшения приема
Есть четыре причины, которые приводят к перебоям связи и низкой скорости передачи данных. Часто это не просто один из этих факторов, а их комбинация.
1. Помехи между соседними базовыми станциями (Inter-cell Interference или межсотовая интерференция)
Современные сотовые технологии, такие как 4G LTE, используют одинаковые полосы частот для передачи сигнала от всех базовых станций. Если ваш телефон расположен между двумя или более БС и ловит сигналы от них примерно одинакового уровня, остальные вышки будут выступать в качестве «помех» для базовой станций, к которой вы пытаетесь подключиться. Это приведет к снижению качества сигнала (в LTE это измеряется как RSRQ и SINR). Межсотовая интерференция является одной из самых распространенных причин слабого сигнала в городских и пригородных районах. Чаще всего она возникает, когда абоненты находятся на краях сот.
2. Расстояние от ближайшей вышки сотовой связи
Радиоволны затухают при распространении в пространстве. Если вы находитесь очень далеко от ближайшей БС, сигнал будет слабым. Смартфон с трудом будет улавливать сигнал от базовой станции, и аналогичным образом сотовая вышка будет плохо «слышать» сотовый телефон.
3. Строительные материалы / конструкция транспортных средств
Даже если сигнал снаружи здания или транспортного средства сильный, такие материалы, как гипсокартон, дерево, бетон, металл и низкоэмиссионные энергоэффективные стекла, могут ослаблять сигнал, делая его слабее в доме, офисе и в транспортных средствах.
4. Ландшафт и близлежащие здания
Деревья, кусты и любая другая растительность состоят из воды, которая в различной степени блокирует сотовый сигнал. Дом может находится в низменности, что затрудняет прохождение радиоволн. В городских районах большое количество высотных железобетонных зданий препятствуют распространению сигнала.
Узнайте как работает усилитель сотовой связи
При исходящем звонке или передачи данных схема повторяется в обратном порядке.
Схема работы системы усиления сотового сигнала 
Разновидности и классификация сотовых усилителей
На территории Российской Федерации распределение радиочастот между операторами связи осуществляется государственной комиссией по радиочастотам (ГКРЧ). Под каждый из существующих стандартов связи сотовым операторам выделяется определенный частотный диапазон. Он, в свою очередь, делится на определенные, более узкие отрезки, которые называются полосами канала. Данный набор полос уникален для каждого стандарта.
Широкополосные, однополосные, мультидиапазонные и селективные репитеры
Широкополосный репитер поддерживает все полосы частотного диапазона (стандарта). Такой тип репитеров является самым востребованным и популярным. Например, GSM-усилитель на 900 МГц будет обрабатывать данные в диапазонах частот 880–915 МГц (передача сигнала) и 925–960 МГц (прием сигнала) не зависимо от оператора.
Однополосные репитеры способны усиливать только одну конкретную полосу канала и только для какого-либо одного сотового оператора. Так, например, устройство усиливающее сигнал провайдера МТС, абсолютно бесполезно для применения в сети Билайн и Мегафон. Из-за такой ограниченности использования в продаже данные устройства найти достаточно сложно.
Селективные репитеры – это более современные и дорогие модели широкополосных устройств с программным управлением. В них есть возможность ручной настройки параметров рабочей полосы канала. Приобретается селективный репитер для работы с определенным оператором. А сигналы других провайдеров, в результате калибровки канала, не воспринимаются (отсекаются).
Аналоговые, цифровые и оптические репитеры
Цифровые репитеры — большинство из них относится к селективному виду усилителей, поддерживая работу выбранной рабочей полосы канала. Это более сложное оборудование, с функцией удаленного управления. С помощью компьютера возможно изменение большого количества параметров усиления или управление группой репитеров, объединенных в единую систему. Цифровые модели более дорогие, зато очень удобны для использования в крупных торговых комплексах, на промышленных складах или производствах.
Оптические репитеры — очень дорогие профессиональные усилители, способные передавать высокочастотные сигналы по оптоволоконному кабелю. Расстояние между внешней и внутренней антеннами при этом может составлять до 20 км. Предназначены они для использования на специальных государственных или военных объектах и производятся на заказ. Работают в составе распределенных антенных систем DAS.
Бустеры – магистральные усилители, служат для компенсации потерь мощности сигнала в протяженных кабельных трассах. Бустер устанавливается в систему усиления сотового сигнала между репитером и сервисными антеннами. Основное предназначение – усиление сигнала внутри зданий большой площади:
Как установить и настроить усилитель сигнала сотовой связи
В комплекте всегда идет инструкция производителя, где подробно описан процесс инсталляции и ввода устройства в эксплуатацию. Следуйте ей, а мы дадим свои рекомендации.
Выходная мощность усилителя и площадь покрытия
Мощности 100 мВт достаточно для участка в 200-300 кв. метров, что вполне приемлемо для жилых помещений или небольших офисов. При мощности усилителя сотового сигнала в 250-300 мВт зона охвата достигает 500-1000 кв. метров. Оборудование такого уровня мощности прекрасно подходит для загородных домов с большим участком земли или для крупных офисов.
Следует сделать небольшой запас по площади покрытия при покупке усилителя, но важно помнить, слишком мощное для данной территории оборудование может создать сильнейшие помехи на ближайшем ретрансляторе, что обязательно приведёт к административному взысканию со стороны государственных структур.
При расчете мощности учитывают следующие параметры:
Собственно, для нахождения КУ репитера нужно сложить коэффициенты усиления обеих антенн и вычесть из них потери сигнала на проводе, а также значения качества сигнала сотовой сети.
Схема расчета энергетического баланса линии связи 
Существует и более простой способ. Измерьте уровень сигнала в том месте, где вы будете находиться и в открытом месте, где будет установлена внешняя антенна. Например: в доме и на улице. Если в доме сигнал слабый, в одно-два деления, а на улице показывает полный охват — выбирайте репитер с КУ в 65 дБ. В случае, когда сигнал на улице не сильно отличается от домашнего, либо поднимается на одно деление — покупайте устройство с КУ от 75 дБ и выше.
Ручная или автоматическая регулировка усиления (АРУ)
Работая в штатном режиме, ретранслятор генерирует минимум собственных шумов (не является помехой для базовой станции) и обеспечивает максимальную зону покрытия согласно своим техническим характеристикам.
Если принимаемый сигнал слишком сильный, модуль автоматической регулировки усиления позволяет скорректировать работу оборудования, а слабый сигнал сделать достаточным. АРУ выполняет защитную функцию БС сотовой сети от помех в каналах uplink и downlink, предупреждая осцилляции (самовозбуждение) ретранслятора.
Большинство проблем с сотовыми усилителями вызваны обратной связью, которая возникает между внутренней и внешней антеннами.
При слабой связи самовозбуждение не наступит, но вырастит общий шум всей системы. Связь будет неустойчивой, хотя телефон покажет 4-5 бар.
Самовозбуждение может возникнуть как на внутренней антенне, так и на внешней. В первом случае на мобильном телефоне будет полная шкала, но связь при этом будет неустойчивой, и разговаривать вы не сможете.
Почему опасно самовозбуждение именно в канале uplink
Когда осцилляция возникает на внешней антенне. Вы даже может об этом и не знать, пока вам не укажет на это служба радиочастотного контроля. В этом случае ваш репитер превращается в мощный излучатель, который своим шумом снижает соотношение сигнал/шум (SNR). При этом базовая станция становится менее чувствительной и хуже слышит своих абонентов.
Коэффициент усиления репитера (КУ)
КУ – это величина, показывающая на сколько децибел вырастет сигнал на выходе из усилителя относительно входа.
Рассмотрим репитер Everstream ES900 с коэффициентом усиления 60дБ и максимальным выходным уровнем 19дБм. В идеальном случае, когда нет никаких других входящих сигналов в диапазоне усиления, ретранслятор усилит ОДИН входящий канал с коэффициентом 60дБ. В реальности на входе всегда несколько каналов, а так же присутствуют шумы и помехи.
При большом количестве одновременно разговаривающих абонентов происходит падение мощности на выходном каскаде усилителя вследствие того, что репитер начинает использовать большее количество несущих для обслуживания всех абонентов. Поэтому зона покрытия будет сильно ограничена, а в некоторых случаях сигнал вообще может временами пропадать.
Каждый дополнительный канал уменьшает коэффициент усиления на величину 10Lg(N/2). Например, для 4 каналов на входе усиление устройства упадет примерно на 3дБ, а для 16 входящих каналов эта величина уже составит 9дБ. И соответственно, максимальный выходной уровень будет уже 19-9 = 10дБм. Важно знать, что коэффициент усиления репитера зависит от количества усиливаемых каналов и это надо учесть при установке оборудования в местах с большим количеством абонентов: в офисах, магазинах, торговых центрах. В ночное время из-за малого количества абонентов КУ будет максимальным, а днем он существенно снизится. Присутствие помех также уменьшает КУ.
Усилители с КУ меньше 60Дб эффективны только для установки в квартирах находящихся в непосредственной близости от ретранслятора и при условии отсутствия мертвых зон.
Начиная с КУ от 60 до 75, усилители сотового сигнала считаются оптимальными для коммерческих объектов, таких как офисы, рестораны, магазины и т.д. Примером могут быть усилители Everstream ES1800P и Everstream ES2100L.
Для загородных домов и дач сильно удалённых от ближайших ретрансляторов необходимо оборудование с КУ от 75 до 80дБ, например: Everstream ES900Х и Everstream ES2100X.
АЧХ репитеров
Самые дешевые китайские модели не могут обеспечить хорошего усиления сигнала для всех мобильных операторов в виду большой неравномерности АЧХ. Потому что в приграничных диапазонах слабый сигнал будет подавлен более сильным.
Антенны и кабели
В комплекте с усилителем устанавливаются антенны и кабель с разъемами для соединения. Минимальное количество антенн две:
Антенны подразделяются на:
При установке антенн надо помнить, что пересечение их сигналов приводит к появлению радиопомех и ухудшению работы усилителя. Поэтому:
От качества кабеля напрямую зависят потери сигнала на участке антенна – репитер, чем больше сечение проводника, тем меньше затухание сигнала.