Время на прочтение
8 мин
Количество просмотров 361K
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:
- С помощью антенны, модема и роутера.
- С помощью активного усилителя (репитера).
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).
На практике рассеянный и отраженный сигнал лучше ловить антенной с более широкой диаграммой направленности с коэффициентом 5-12 дБ.
Параболическая антенна прекрасно работает в прямой видимости базовой станции, если бы была эта прямая видимость, проблем со связью и интернетом не было бы. Вот такой замкнутый круг получается.
Наш рынок так устроен, что чем выше КУ антенны, тем дороже ее продают. Будьте бдительны! Кстати, еще один популярный «развод на бабки» – это когда между антенной и модемом/роутером предлагают вставить активный усилитель (он же репитер) для усиления сигнала! Это устройство увеличивает мощность сигнала, но ухудшает его качество, от которого и зависит скорость интернета! Ухудшает качество из-за неидеальности разъемов, СВЧ-фильтров, теплового шума транзисторов и прочих несовершенств элементов усилителя. Стоимость таких репитеров соответствует стоимости нескольких хороших антенн.
Частотные диапазоны
Одна из самых важных характеристик антенны – это частотный диапазон (ЧД). У сотовых операторов есть 5 основных частотных диапазонов – 800, 900, 1800, 2100 и 2600 МГц. И во всех этих диапазонах есть интернет.
Распределение стандартов сотовой связи в частотных диапазонах
Из большой практики рекомендую брать антенну на 3 или даже на все 5 ЧД. Да, чем шире ЧД, тем меньше КУ, но про это мы уже говорили. Пример амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) антенн с различной шириной ЧД:
АЧХ антенн с различным количеством диапазонов
Видно, что чем меньше ЧД поддерживает антенна, тем выше у нее КУ.
Еще один довод в пользу использования мультидиапазонных антенн – это агрегация частот у модема/роутера. Агрегация частот – это суммирование сигнала и, как следствие, скоростей передачи интернета с разных ЧД. Например, 800+1800 МГц или 1800+2600 МГц. Агрегация увеличивает скорость интернета и немного занижает пинг, что очень хорошо для игр. Чтобы происходила агрегация частот, в модеме/роутере должен стоять LTE-модуль не ниже 6-й категории. Обозначается как LTE cat.6.
Антенны со встроенным модемом/роутером
На рынке является популярным предложение, когда внутри уличной антенны уже спрятан модем/роутер. От антенны идет один тонкий кабель – витая пара, практически не ограниченная по длине в масштабах загородного дома.
Антенна со встроенным роутером Zyxel и 4G-модемом Huawei
Однако есть одно но: эти модемы и роутеры не предназначены для уличной работы. По паспортным данным они работают от 0 до +40 градусов. Зимой при постоянной работе они еще себя обогреют, но летом в замкнутом пространстве на солнце температура может достигать 80 градусов. Обычно такие устройства работают сезон, от силы – два.
Есть альтернативные решения – так называемые уличные внешние роутеры. Это серийные заводские изделия, которые изначально сделаны для работы в суровых климатических условиях. Примеры таких решений – ZyXEL LTE 6101 и RF-Link R850.
Варианты по решениям для интернета через модем/роутер
По сути, у нас есть три варианта:
- Домашний роутер Huawei с мультидиапазонной антенной (MIMO-технология – по желанию). Роутер Huawei можно любой, однако не стоит брать портативные роутеры на аккумуляторе. Удобство такого варианта в том, что сим-карта находится внутри помещения. С другой стороны, ее не так часто надо менять.
- Уличное заводское решение типа ZyXEL LTE 6101 и RF-Link R850. Самый удобный вариант для установки – один гибкий кабель даже с использованием технологии MIMO.
- В случае, когда вы находитесь в глуши и на улице вокруг дома радиусом 100 метров нет даже намека на интернет – надо ставить мачту метров 6 на крышу или фасад, делать замер частотного диапазона и крепить однодиапазонную антенну.
Во всех случаях высота установки антенны – очень важный фактор, который может сильно повлиять на скорость беспроводного интернета. На практике бывали случаи, что на крыше скорость 10 Мбит/сек, а после поднятия антенны еще на пару метров скорость интернета увеличивалась в полтора-два раза! Так что делайте выводы… Кстати, к вопросу о добросовестности большинства установщиков: частенько «впаривают» антенны с большим КУ и монтируют их на уровне окна, лишь бы не лезть на крышу или ставить мачту.
Активный усилитель сотовой связи – репитер
Принципиальное преимущество репитера перед роутером: он усиливает голосовую связь и интернет – так сказать, устройство 2 в 1.
Схема установки простая:
- Антенна на крыше, которая направлена в сторону базовой станции сотового оператора или операторов.
- Репитер (он же усилитель) внутри помещения, который усиливает сам сигнал. Это единственный элемент, которому нужна розетка 220 В.
- Внутренняя (абонентская) антенна, которая раздает сотовый сигнал на телефон и другие абонентские устройства.
- Все элементы соединяются коаксиальным (одножильным) кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом.
Схема подключения репитера GSM/3G/4G-связи
Фотографии из жизни:
Внешняя антенна, установленная на мачте
Репитер сотовой связи
Внутренняя абонентская антенна
Как выбрать репитер
Основные параметры репитеров:
- Коэффициент усиления (КУ).
- Частотный диапазон и их количество (ЧД).
Вообще, тема достаточно объемная, чтобы можно было раскрыть в одной статье, но для масштабов небольшого дачного домика или строительной бытовки постараюсь адаптировать на пальцах.
КУ обычно выбирают 70-75 дБ. Чем слабее сигнал на улице, тем выше КУ должен быть. Если даже на улице перед домом сигнал недостаточный для нормального разговора, то точно КУ=75 дБ. Плюс понадобится ставить на мачту высотой 4-6 метров внешнюю антенну. Кстати, цена репитера пропорциональна КУ.
ЧД выбирается индивидуально в каждом случае. С помощью телефона на Android следует сделать замеры сигнала. Для этого надо скачать программу «Сотовые вышки, локатор» и запустить на улице перед домом. Сделать один замер в каждом стандарте связи, т.е. в GSM, 3G и 4G. Как это сделать, показано тут:
Если телефон при замерах показывает всегда 1 ЧД, то репитер можно брать однодиапазонный. А если 2, то, соответственно, двухдиапазонный. Опять же цена сильно зависит от количества ЧД в репитере.
Есть еще момент при выборе репитера – ценовой сегмент. Есть уровень Aliexpress, а есть «немного» подороже. Как отличить? Это цена и еще один косвенный показатель – размер корпуса!
На фото ниже абсолютно два одинаковых по техническим характеристикам (согласно паспортным данным) репитера:
Чем они отличаются? Тот, который поменьше (и подешевле), излучает больше радиошумов в сторону базовой станции сотового оператора, а черный репитер – меньше шумов. Подробно по ссылке. Радиошумы мешают работе базовых станций сотовых операторов и могут повлечь за собой штраф и предписание о демонтаже такого усилителя сотовой связи. Смысл такой: более шумящий репитер можно использовать на даче вдали от базовых станций, находящихся за пару километров и более, тем более лес и рельеф местности могут сильно приглушать эти шумы. Репитер «уровнем повыше» надо ставить, когда базовые станции близко, например, прямо в поселке. Выглядят БС так:
Базовые станции сотовых операторов
В некоторых случаях они могут быть более компактными, например:
Базовая станция сотового оператора на столбе
Поэтому, если вы обнаружили у себя рядом БС оператора, то лучше вызвать специалиста для правильного подбора усилителя.
Некоторые нюансы, касающиеся репитеров сотовой связи:
- Радиус действия внутренней антенны линейно зависит от реальной мощности репитера (а не от максимальной по паспорту), реальная мощность репитера в свою очередь зависит от мощности входящего сигнала. Мощность же входящего сигнала зависит от КУ антенны и высоты ее расположения. То есть делаем вывод, чем выше мы повесим антенну, тем больший радиус действия получим внутри дома. По факту, если на улице перед домом связь не очень хорошая, радиус действия от антенны будет 2-4 метра до ближайшей капитальной стены. Что обычно позволяет покрыть связью гостиную и кухню на первом этаже.
- Если есть возможность протянуть по дому кабель для установки нескольких абонентских антенн, это даст лучший результат, чем засветить весь дом с одной антенны и более мощного усилителя. Финансовая экономия будет ощутимой: одна антенна с учетом кабелей, разъемов, делителей мощности стоит 3-5 тыс., а за более мощный усилитель можно отдать лишние 20-40 тыс. рублей!
- Высота установки уличной антенны колоссально влияет на конечный результат, если рядом есть высокие дома соседей или лес. Из большой практики не раз отмечали, что при поднятии антенны на два метра скорость интернета заметно вырастала вплоть до 100% прироста и радиус действия рос на пару метров, что очень ощутимо в масштабах дома.
- Как выбрать направление уличной антенны? Либо по программе «Сотовые вышки, локатор» (она сразу покажет направление антенны при запуске), либо по сервису speedtest.net. (у них есть программа или можно из браузера). Ну или другим измерителем скорости. Логика простая: крутим антенну с шагом 30 градусов и определяем направление, при котором скорость интернета будет максимальной. Когда находим 1-2 направления с наилучшим результатом, то дорабатываем положение антенны с шагом 5-10 градусов. Тестировать скорость интернета рекомендуется в первой половине дня, когда сеть еще не нагружена.
- Если уровень сигнала RSSI в точке установки уличной антенны -95 и хуже (например, -105), то вытянуть такой сигнал репитером практически не представляется возможным. А если и удастся, то радиус действия сигнала от внутренней антенны будет составлять менее одного метра даже при установке мощных усилителей. В крайнем случае надо сильно поднимать внешнюю антенну!
- Бывает так, что уровень GSM сигнала приемлемый, например, -80 – (-85) дБ, а уровень интернета 3G/4G -95 дБ и хуже, то в таком случае под голосовую связь ставится репитер, а под интернет – роутер!
Так же интересная статья об усилителях связи на сайте MobileBooster
- /
- /
Подключение внешней антенны к 4G модему/роутеру
Для стабильной работы 4G модема или роутера при значительном удалении базовой станции сотового оператора необходима антенна. Она обеспечит усиление сигнала и уверенный прием на даче, в загородном доме или в филиале организации. Как подключить внешнюю антенну к роутеру или модему, вы сможете узнать из статьи. В ней также рассматриваются принципы выбора усилителя и варианты фидерных линий.
В сельской местности и в удаленных городских районах часто наблюдается отсутствие стабильного 4G сигнала. Для зон неуверенного приема необходима внешняя антенна, которая поможет улучшить качество связи и обеспечит бесперебойную работу модема или роутера. Ее также используют при достаточно сильном сигнале для получения максимальных показателей скорости 4G интернета.
Виды и характеристики внешних антенн
По конструкции внешние антенны для улучшения приема бывают всенаправленные и направленные. По диапазону частот — узкополосные модели для работы на определенной частоте и широкополосные устройства, принимающие сигнал в широком диапазоне частот.
Самые простые в установке и настройке — уличные всенаправленные антенны с круговой диаграммой направленности. Они легко закрепляются на фасаде и не требуют наведения на базовую вышку оператора, но имеют низкий коэффициент усиления. Поэтому всенаправленные антенны устанавливают при мощном входящем сигнале. Например, в городской квартире или на даче, расположенной рядом с вышкой сотового оператора.
В отдаленных районах для улучшения приема мобильного интернета используют направленные антенны 4G. Такие модели имеют коэффициент усиления до 27 дБ и способны воспринимать сигнал базовой станции на значительном расстоянии.
Наиболее эффективными из наружных направленных антенн считаются параболические модели. Они устанавливаются на удаленных объектах и обеспечивают стабильный прием сигнала на расстоянии 10-20 км от БС. Конструктивно параболическая антенна состоит из облучателя и рефлектора. Поиск и настройка сигнала осуществляются только в горизонтальной плоскости.
Из недостатков параболической антенны можно выделить значительный вес и громоздкость, которые усложняют процесс монтажа. Она подвержена парусности и нуждается в максимально точной настройке. Строгие требования обусловлены узким углом охвата, который составляет от 5 до 20°. Чтобы снизить влияние ветровой нагрузки и массу, выбирают модели с сетчатым, а не сплошным рефлектором.
При расстоянии до БС не более 15 км для подключения модема или роутера 4G на даче и в загородном доме используют следующие виды направленных антенн:
● «Волновой канал» (Yagi). Имеют коэффициент усиления до 17 дБ и наименьшую ветровую нагрузку. Причина не очень большой популярности заключается в узкой диаграмме направленности, при которой угол охвата не превышает 12-15°. Внешние антенны «Волновой канал» отличаются неравномерностью КУ в широком диапазоне частот, требуют тщательного подбора модели и точного наведения на БС.
● Панельные. Могут быть широкополосными и узкополосными, и отличаются простотой монтажа. При использовании моделей с широким углом охвата можно обойтись без точной настройки. Коэффициент усиления составляет до 17 дБ.
Уличные панельные антенны незаменимы при отсутствии БС в прямой видимости. Они обеспечивают прием сигнала 4G, отраженного от стен, крыш домов и других препятствий. Однако при большом количестве вышек сотовых операторов широкополосные модели могут самостоятельно переключаться. Еще один недостаток — парусность. Увеличить стойкость к ветровой нагрузке помогут технически грамотный монтаж и надежное крепление.
В сетях 4G при ухудшении качества сигнала из-за внешних факторов можно установить антенну, которая поддерживает технологию MIMO.
Одновременная поляризация в вертикальном и горизонтальном направлении обеспечивает улучшение приема на 10-20%. Кроме того, можно увеличить скорость интернета более чем в два раза. Конструкция антенны MIMO 2X2 предусматривает два выхода, которые подключают к роутеру или модему с двумя входами.
Особенности подключения к модему или роутеру
Перед тем, как подключить внешнюю антенну к роутеру или 4G модему, необходимо установить ее на максимально возможной высоте. Это позволит существенно сократить влияние помех. На фасаде загородного дома или дачи антенна закрепляется с помощью выносного кронштейна. К деревянной поверхности его привинчивают напрямую шурупами, а на бетонной или кирпичной стене фиксируют с использованием дюбелей. Возможна установка усилителя сигнала на мачте или отдельно стоящей вышке.
Для безопасной эксплуатации и защиты антенны и оборудования от удара молнии нужно предусмотреть заземление и монтаж молниеотвода.
Поиск стабильного сигнала 4G начинают с направления антенны на БС или в ее сторону при отсутствии вышки в прямой видимости. Ориентиром служат показатели модема. Основной параметр — RSSI, характеризующий мощность принимаемого сигнала. В сетях стандарта 4G не менее важным является SINR, определяющий уровень влияния внешних шумов.
Как правильно настроить внешнюю антенну перед подключением к роутеру или модему можно узнать из статьи. В ней также более подробно рассматривается, какие показатели и программы помогут в настройке.
Схема подключения внешней антенны к роутеру или модему 4G состоит из следующих элементов:
● уличной направленной антенны, закрепленной с помощью кронштейна или на мачте;
● фидерной линии, которая включает кабель длиной не более 10 м и адаптеры (пигтейлы);
● модем или роутер.
Качество приема и скорость мобильного интернета во многом зависят от характеристик комплектующих деталей фидерной линии. Наименьшие потери сигнала наблюдаются при использовании кабеля «витая пара» с медными жилами, защитной оболочкой и экранированием.
Все элементы схемы соединяют между собой, а модем подключают к USB-порту компьютера или ноутбука. Возможно также подсоединение внешней антенны к Wi-Fi роутеру, которое позволит усилить сигнал и расширить зону его действия. Для подключения к модему 4G усилителей с поддержкой MIMO понадобятся два кабеля и два антенных адаптера.
Нарушить план работ может неправильный выбор элементов фидерной линии. При покупке внешней антенны, кабеля и адаптеров нужно обращать внимание на тип разъемов.
В модемах и роутерах 4G обычно используют CRC9, TS9 и SMA. Чтобы избежать повреждения оборудования следует подбирать устройства и адаптеры с одинаковым типом разъемов. Кроме того, для соединения внешней антенны с кабелем необходимо наличие у них парных частей — розетки (гнездовой) и вилки (штыревой).
Улучшение раздачи сигнала
Wi-Fi
Помимо внешних антенн, которые обеспечивают уверенный прием и помогают увеличить скорость мобильного интернета 4G, существуют модели для улучшения раздачи сигнала Wi-Fi.
Они подключаются к беспроводному роутеру и могут понадобиться в следующих случаях:
● Нужно обеспечить уверенный прием в определенном помещении. Например, где к сети подключается базовый ПК.
● Мощности роутера недостаточно для получения стабильного сигнала на всей площади квартиры или частного дома.
● Требуется увеличить зону действия беспроводной сети, чтобы подключать мобильные устройства в гараже, в беседке и в самых удаленных уголках приусадебного участка.
Эффективность работы Wi-Fi роутера зависит не только от эксплуатационных характеристик, но и от наличия помех. Бетонные стены, перегородки, шкафы, холодильники и другие виды мебели и бытовой техники уменьшают мощность сигнала 4G интернета. Выносная антенна снижает влияние помех и улучшает качество приема.
Внешние усилители сигнала Wi-Fi устанавливаются снаружи и внутри помещений, и могут быть всенаправленными или направленными. Выносные антенны первого типа позволяют расширить зону покрытия. Они должны располагаться вертикально и обычно устанавливаются в центре жилого здания или на крыше.
Направленные антенны для улучшения раздачи сигнала Wi-Fi помогают организовать беспроводную сеть по типу «точка-точка». Они обеспечивают уверенный прием в определенном месте. Подключение выносных антенн к роутеру осуществляется с помощью переходника.
Популярные модели роутеров
и модемов
Наши самые выгодные тарифы
У вас все еще есть вопросы?
Оставьте заявку на бесплатную консультацию. Мы свяжемся с вами и ответим на все Ваши вопросы
Каталог товаров
Отображение 1–12 из 74
В век современных технологий не обойтись без интернета. За городом, где отсутствует возможность подключения к выделенной линии, хорошим решением проблемы будет готовый интернет комплект 4G. Можно приобрести комплект мобильного интернета для дома или офиса, чтобы постоянно иметь возможность пользоваться мессенджерами, осуществлять поиск необходимой информации, смотреть фильмы, слушать музыку или работать удаленно.
Что такое комплект интернета 4G и что в него входит
Комплект усилителя интернета 4G для дачи, дома или офиса – это набор устройств и специальных приспособлений, которые позволяют организовать быстрый доступ по беспроводным каналам. Так как мобильная сеть покрывает большую часть территорий страны, это отличное решение для мест, где нет проводного интернета или подключение к нему невыгодно.
В готовый комплект 4G интернета на дачу входит:
- скоростной Wi–Fi роутер с радиусом действия до 100 м;
- наружная антенна для усиления сигнала;
- коаксиальный кабель для подключения антенны к роутеру;
- переходники для быстрого и простого подключения;
- разъемы;
- кронштейн для крепления антенны.
Все устройства предварительно настроены и готовы к использованию. Достаточно их только подключить и можно пользоваться доступом к Всемирной сети.
Неоспоримые преимущества готовых комплектов
Если нужен беспроводной интернет в офис или на дачу, решить проблему способен готовый комплект 4G. К преимуществам такого решения можно отнести следующее:
- скорость передачи данных – 150 Мбит/с, не уступает выделенной линии;
- возможность подключения одновременно нескольких гаджетов, компьютеров, что удобно и для дома, и для офиса;
- большой радиус охвата Wi–Fi (зависит от расположения роутера, толщины и материала стен, наличия оборудования, способного заглушить сигнал);
- возможность использования в местности со слабым сигналом мобильной связи, в таких случаях хорошо работает усилитель интернета для дачи;
- простота подключения, сделать 4G интернет в офис или дома можно самостоятельно, без привлечения специалистов;
- автоматическое распределение скорости между разными пользователями.
Купить интернет комплект для дома и дачи вы можете в нашем магазине. В нашем каталоге вы найдете большой ассортимент продукции по выгодным ценам. Наши сотрудники помогут подобрать оптимальное решение для вас среди представленных товаров.