Усиление сотовой связи и 4G сигнала интернета с помощью антенны, репитера и роутера

В загородных домах и в «запрятанных» офисных помещениях в городе могут быть проблемы с приёмом сигнала от мобильного оператора. Для обеспечения уверенного приема сотового сигнала устанавливается усилитель сотовой связи. На какие характеристики обратить внимание при выборе усилителя сотовой связи https://www.sit-com.ru/kak-vybrat-repiter-sotovoi-sviazi.html, когда отдать предпочтение антенне с роутером, а когда установить репитер – рассказывают инженеры компании «Ситком».

Каковы причины низкого уровня сигнала и как его можно улучшить?

Проблему можно разделить на два уровня:

• Удалённость от вышки и препятствия на пути сигнала;
• Загруженность базовой станции (БС) большим количеством абонентов.

В первом случае всё понятно — чем дальше ваш телефон или модем от БС, и чем больше сооружений и растительности, тем хуже приём сигнала. Тем же страдают обитатели в низинах, в этом случае препятствием выступает земля. Мы можем усилить сигнал с помощью антенны с усилителем.

Во втором случае, бесполезно усиливать сигнал, но если проблема постоянная, то можно попробовать настроиться на более удалённую и менее загруженную БС со слабым сигналом и усилить его.

На помощь спешат репитеры и антенны с модемом и роутером. Репитеры принимают плохой сигнал на внешнюю антенну, повышают уровень до номинального и затем раздают сигнал в помещении через внутреннюю антенну, выступая в роли локальной базовой станции. Репитеры – отличный вариант для усиления голосовой сотовой связи на большое количество абонентов.

Для приёма 3G и 4G-сигнала интернета больше подойдёт антенна с модемом. Ещё более удобный вариант – это антенна с модемом и встроенным роутером для раздачи Wi-Fi.

Определяемся, что важнее интернет или голосовая связь

Репитер – это устройство, заточенное на простое усиление плохого сигнала, и получаемый результат отлично подходит для передачи голоса. Стандарты передачи голоса GSM просты и занимают немного «места» в канале связи, поэтому не сильно требовательны к характеристикам сигнал/шум. Репитер хорошо усилит сигнал, но также внесёт дополнительные шумы, которые критичны для сигнала высокоскоростного интернета. Также, репитеры не поддерживают технологию высокоскоростного интернета MIMO, а значит работают только на одном канале (об этом ниже).

Если ещё проще, то репитер подойдёт и для голоса, и для интернета, но не ждите высоких скоростей. Скорей всего, не получится смотреть видео в режиме онлайн, но на серфинг и почту хватит. Антенны с модемом предназначены именно для интернета 3G и 4G, и совсем плохой выбор для голосовой связи. Т.е, это как обычный 3G/4G-роутер-модем, который принимает слабый сигнал.

Можно установить только антенну на крыше дома и соединить её со своим модемом коаксиальным кабелем. Но такой кабель также не рекомендуется брать больше 15м, иначе затухание сигнала приведёт к ухудшению характеристики «сигнал/шум». К тому же, кабель должен быть толстым, и его трудно незаметно проложить в помещении.

Бескомпромиссный вариант – это выбрать репитер для голоса, а для интернета — антенну с модемом. Недостатком станет необходимость в дополнительной SIM-карте для модема.

На каких частотах работает стандарт 2G, 3G и 4G

Важно понимать с какими частотами мы будем работать, т.к. оборудование рассчитано на определённые стандарты.

• 2G: 900/1800 МГц, используется для передачи голоса и медленного интернета до 60 Кб/с;
• 3G: 900/2100 МГц, предназначен для голоса и скоростного интернета до 40 Мб/с;
• 4G/LTE: 800/900/1800/2600 МГц, идеален для высокоскоростного интернета с возможностью просмотра видео в высоком разрешении, загрузки больших файлов. Теоретически возможная скорость до 300 Мб/с.

Чем ниже частота, тем большее расстояние может пройти сигнал, но меньше скорость интернета. Если есть сигнал 4G, то лучше на нём и остановиться. В городах используются 3G/UMTS и 4G/LTE сети на частотах 900/1800/2600 МГц, за городом чаще можно встретить только 800/900 МГц для охвата максимального числа смартфонов и модемов.

Как определить частоту, на которой приходит сигнал

Чтобы выбрать оптимальный усилитель сотового сигнала для офиса, дачи или квартиры, нужно определить:

• Уровень сигнала в точке установки антенны;
• Частоту сигнала и стандарт связи: GSM/UMTS/LTE.

Уровень сигнала можно прикинуть «на глаз», просто по столбикам в строке статуса мобильного телефона. Это самый простой и неинформативный способ. Куда интереснее зайти в инженерное меню телефона и посмотреть там более точные технические характеристики: уровень сигнала в децибелах и рабочую частоту. Более продвинутый способ – это использование специализированного оборудования с приглашением специалиста.

Как измерить сигнал на Android

На смартфонах под управлением операционной системы Андроид нужно войти в инженерное меню и зайти в раздел с информацией о сети. У разных производителей: Samsung, Huawei, Lenovo, BlackView, HTC и др., меню настроек отличаются. Ищите в интернете инструкцию по входу в инженерное меню именно для своего телефона.

Есть ещё один способ, нужно зайти в «Настройки -> Система -> О телефоне», или «Настройки -> Об устройстве -> Общая информация -> Статус SIM» (на Xiaomi).

Либо используйте любое приложение по запросу «частота сигнала сети», например «Network Cell Info» или «Сотовые Вышки Локатор». Последнее, кстати, определяет и показывает где и на каком расстоянии расположена сотовая вышка.

Как измерить сигнал на iPhone

На айфонах уровень сигнала смотрят в инженерном меню. Чтобы туда попасть, наберите в телефоне *3001#12345#* и нажмите кнопку вызова. Далее выберите тип сети: LTE/UMTS/GSM.

На следующем шаге заходите в пункт, соответствующий выбранному типу сети, в данном случае UMTS/3G:

И в итоге получаем необходимую информацию: качество, уровень и частоту сигнала.

Частотный диапазон можно определить по номеру канала ARFCN из этой таблицы:

Есть ещё важные условия для получения нужных результатов на iPhone. Убедитесь, что айфон подключён к сети нужного стандарта. Это можно узнать в строке статуса, но сначала выключите Wi-Fi. Затем обратите внимание на обозначение:

Символ E или ничего	2G
3G,H, H+	3G
4G, LTE	4G

Есть ещё один нюанс, чтобы проверить 2G или 3G сначала нужно отключить 4G. Для этого зайдите в «Настройки -> Сотовая Связь -> Параметры данных -> Включить LTE» и переключите LTE в положение «Выкл».

Технологии высоких скоростей

Вернёмся к вопросу выбора между репитером и антенной с роутером, когда нужен быстрый интернет. Большая разница в наличии поддержки технологий MIMO и LTE.

Что такое LTE

LTE (Long Term Evolution) это стандарт для беспроводной мобильной связи 4-го поколения (4G). LTE не просто улучшенная версия 3G, а стандарт, работающий по другим физическим принципам. Был произведён переход от кодового разделения каналов (CDMA) к частотному (OFDMA и SC-FDMA), а также коммутация каналов перешла в коммутацию пакетов.

Но для нас важно то, что стандарт LTE обеспечивает действительно высокую скорость передачи данных 100-300 Мб/с и даже вплоть до экспериментальных 1.2 Гб/с с минимальными задержками. Правда, реальная скорость упирается в возможность оператора связи, LTE не причём 😊.

Для увеличения скорости в LTE применяется технология агрегации частот. Изначально, передача данных ведётся не на одной конкретной частоте, а в диапазоне 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 МГц. Например, 900-910 МГц. Это делается для того, чтобы разделить частотное пространство между всеми операторами. Чем шире диапазон, тем больше скорость. Поэтому, чтобы увеличить пропускную способность применяется агрегация (объединение) частот в один канал. Например, два диапазона по 10 МГц объединяются в один широкий канал общим диапазоном в 20 МГц.

Репитеры не поддерживают данную технологию, в отличии от модемов и смартфонов (не все модели).

Что дает использование MIMO

MIMO (multi input – multi output) означает многопользовательский входящий и исходящий потоки данных. Эта технология увеличивает пропускную способность беспроводной сети, когда ей пользуются одновременно несколько устройств. Суть в том, что сигнал передаётся с помощью нескольких антенн одновременно. Для поддержки MIMO, абонент также должен иметь на борту несколько антенн.

Работа многопользовательского МИМО начинается с 802.11ax, 802.11ac Wave2. Старшие стандарты, такие как 802.11b, g и n его не поддерживают. Как вы уже могли догадаться, репитеры не работают с MIMO, это прерогатива роутеров.

Какой выбрать усилитель для интернета

Антенна со встроенным модемом 2G/3G/4G

В одном корпусе размещается антенна, которая подключается напрямую к модему. Если у вас свой роутер в помещении, то его нужно подключить к усилителю с помощью USB-кабеля, и тут всплывает недостаток: нужен длинный и качественный USB-кабель, длина которого ограничена 10 метров. А если кабель не очень качественный, то и при 4м начинаются проблемы с «пропаданием» модема. Проблема усугубляется тем, что антенна устанавливается на высокой мачте.

Подходит для всех провайдеров мобильной связи: МТС, Билайн, Теле2, Мегафон, Yota, Киевстар, Vodafone. Модем стандартов 3G и 4G даёт хорошую скорость и стоит такой «комплект» недорого. Также стоит учитывать, что в уличных условиях модем может выйти из строя, если в коробке образуется конденсат.

Антенны со встроенным роутером и модемом

Для таких случаев есть антенна с встроенным модемом и роутером. Очень удобно, т.к. роутер подключается витой парой, длина которой допустима до 100м.

В коробку положили полноценный роутер и получилось универсальное устройство, которое можно подключать витой парой. А это значит, что больше нет ограничения длины кабеля в 10м, витая пара может быть протянута на 100м. Питается роутер по технологии POE, т.е. питание подаётся по витой паре. Но антенны со встроенным роутером ещё более чувствительны к погодным условиям, потому что роутер, неплохо так, греется. Летом температура в корпусе может доходить до критических значений в 60 и более градусов.

Подключение антенны и роутера по коаксиальному кабелю

Очевидно, что модем и роутер нужно установить в помещении, когда антенну нужно установить на улице на высокой мачте. В таком случае антенна подключается к модему коаксиальным кабелем. Длина коаксиального кабеля не должна превышать 15м, и чем меньше – тем лучше, и тем большую скорость вы получите. Из недостатков: довольно толстый и негибкий кабель.

Внешняя антенна с интегрированным LTE роутером заводского исполнения

Чтобы обеспечить загородный дом быстрым интернетом на любой частоте: 450,800,900,1800,2600 МГц без компромиссов, выбирайте высокотехнологичные заводские устройства, например такие как Mikrotik SXT LTE KIT и Mikrotik LHG LTE kit.

Из очевидных плюсов можно отметить:

• Работа на всех частотах, а также LTE FDD и LTE TDD;
• рабочая температура от -40 до +60 градусов;
• большой коэффициент усиления антенны 15-21 dBi;
• поддержка MIMO 2×2;
• поддержка двух СИМ-карт.

Репитеры — активные усилители сигнала сотовой связи GSM/3G/4G

Как уже было сказано, репитеры больше предназначены для усиления голосовой связи. По ссылке подробная статья с описанием какой репитер лучше выбрать, как правильно установить и на что обращать внимание при подключении и настройке. Чтобы окончательно определиться с выбором в пользу репитера или антенны с модемом и роутером, мы приводим сравнительную таблицу:

Потребительское свойство	Уличная антенна с выносным модемом/роутером	Уличная антенна с интегрированным модемом/роутером	Усиление 3G/4G с помощью репитера
Поддержка 2х2 MIMO (Скоростной интернет)	Да	Да	Нет
Увеличение скорости в исходящем канале (Uplink)	Да	Да	Да
Увеличение скорости во входящем канале (Downlink)	Да	Да	Нет
Возможность усиления голосовой связи	Нет	Нет	Да
Коэффициент усиления комплекта	0 – 17 дБ	9 – 21 дБ	60 – 80 дБ
Необходимость приобретения отдельной сим-карты	Да	Да	Нет
Возможность приёма очень слабого уличного сигнала	Да	Да	Да
Необходимость «развязки» между антеннами	Нет	Нет	Да
Необходимость замера частоты сигнала	Да / Нет	Да / Нет	Да
Самостоятельный монтаж	Да	Да	Нет

Заключение

Слабый сигнал в офисе или на даче не означает, что придётся бегать на улицу или лезть на крышу чтобы поговорить или отправить почту 😊. Современные технологии позволяют усиливать сигнал:

• Репитеры для голоса и немного для интернета;
• Антенна с роутером – для интернета на высоких скоростях.

Перед выбором того или иного оборудования важно знать, что нужно конкретно вам, учитывая расположение дома, оператора связи и характеристик сигнала. Быстрее и проще, когда подбором и установкой оборудования занимаются специалисты. Рекомендую поискать специализирующиеся компании в своём регионе. В свою очередь, отмечу надёжного партнёра, компанию «Ситком», которая на рынке с 2007 года. Кроме усиления сотового сигнала, инженеры компании занимаются построением бесшовных Wi-Fi сетей и подключением к интернету загородных домов.

При самостоятельной установке репитера, особенное внимание нужно уделить мощности исходящего сигнала. Неправильная установка и настройка антенны может привести к большим штрафам со стороны контролирующих органов.