Как настроить усилитель 4g сигнала для дачи

КАК УСИЛИТЬ СИГНАЛ СОТОВОЙ СЕТИ 4G НА ДАЧЕ

Если отвечать кратко — путем усиления сигнала с помощью специального оборудования (это не сложно).

Если вы хотите усилить сигнал правильно и наслаждаться скоростным 4G интернетом на даче и безупречной голосовой связью, то прочитайте статью до конца.

В статус баре телефонов имеет обозначение «Е» или «2G»

2G работает в 2-х диапазонах частот – 900 МГц (Band 8) и 1800 МГц (Band 3). Эти поколения стандартов сотовой связи смело можно назвать базовыми. Они не теряют своей актуальности с момента ввода в эксплуатацию в начале 90-х годов.

В настоящее время их главным преимуществом является наибольшая зона охвата территорий. Поэтому, несмотря на прошедшие 30 лет, никто из производителей мобильных устройств не собирается отказываться от их поддержки.

Помимо голосовой связи GSM-900 и DCS-1800, к этому поколению обычно относят стандарты мобильного интернета GPRS и EDGE (поколение 2.5G).

СОТОВАЯ СВЯЗЬ 3G

В статус баре телефонов имеет обозначение «3G», «H» или «H+»

3G (UMTS) в настоящее время в России реализуется преимущественно в диапазоне 2100 МГц (Band 1) и реже в 900 МГц (Band 8). Этот стандарт связи поддерживается большинством мобильных устройств, за исключением простых кнопочных телефонов.

К его преимуществам также можно отнести встроенную поддержку и голосовой связи, и высокоскоростного мобильного интернета.

Наибольшую теоретически возможную скорость может обеспечить HSPA+ до 42 Мбит/с: сравните с 474 Кбит/с EDGE! Именно поэтому, несмотря на свою двадцатилетнюю историю, сети 3-го поколения актуальны до сих пор. При наличии достаточных ресурсов на ближайшей базовой станции и качественного приёма сигнала этот стандарт может обеспечить большинство потребностей сотовых абонентов.

СОТОВАЯ СВЯЗЬ 4G

В статус баре телефонов имеет обозначение «4G» или «LTE»

4G (LTE) начал своё шествие по миру около 10 лет назад. За это время было разработано множество всё более продвинутых технологических релизов. Если первые сети 4-го поколения давали возможность подключения к сети Интернет на скорости до 20-80 Мбит/с, то современные мобильные устройства LTE Cat. 4 могут обеспечить соединение до 150 Мбит/с. При этом Advanced LTE (Cat. 6 и выше) в теории позволяет получить скорости до 1 Гбит/с (читайте об этом ниже).

Ввиду того, что стандарт LTE изначально разрабатывался именно как высокоскоростное мобильное Интернет-соединение, то услуги голосовой связи с его помощью ранее не предоставлялись. Однако и эта проблема со временем была решена. Большинство сотовых операторов сейчас активно внедряют технологию VoLTE. По сути это реализация IP-телефонии внутри интернет-канала, созданного через LTE.

Помимо технологического разнообразия стандартов 4G существуют также различные частотные диапазоны, на которых реализуется соединение абонентских устройств: 800 МГц (Band 20, FDD), 900 МГц (Band 8, FDD), 1800 МГц (Band 3, FDD), 2500 МГц (Band 41, TDD), 2600 МГц (Band 7, FDD), 2600 МГц (Band 38, TDD) и другие.

Я не буду здесь подробно углубляться в особенности работы разных технологических реализаций LTE. Однако для абонента я настоятельно рекомендую обращать внимание на технические возможности того или иного мобильного устройства или модема, а также на частотные разновидности соединения, которые могут обеспечить ближайшие базовые станции вашего оператора.

К основным недостаткам сетей 4-го поколения я бы отнёс:

1. Относительно небольшую распространённость.
2. За городом обычно используются низкочастотные версии LTE800 и редко LTE900, которые дают скорость соединения, сопоставимую с 3G.
3. Сравнительно малое количество абонентских устройств, поддерживающих 4G и VoLTE в особенности.

СОТОВАЯ СВЯЗЬ 4G+

В статус баре телефонов имеет обозначение «4G+» или «LTE+»

4G+ (Advanced LTE) – это усовершенствованный стандарт LTE. По факту он и является сотовой связью 4-го поколения. Предыдущие стандарты не сертифицированы по требованиям Международного союза электросвязи.

Ключевыми особенностями 4G+ является использование агрегации двух и более частотных диапазонов для создания соединения. Например, оператор может одновременно использовать 1800+2600 МГц или 1800+2600+800 МГц. Также сюда стоит отнести добавление технологии MIMO 4х4 (антенна состоит из четырех сегментов с разной поляризацией) и ещё одной продвинутой технологии сжатия потока 256 QAM, что в совокупности и позволяет разогнать Интернет до 1 Гбит/с.

В теории всё выглядит красиво, однако на практике прирост скорости не настолько огромен и далеко не везде доступен в принципе. Выделю следующие причины:

• Зона доступности высокочастотных (2600 МГц) базовых станций ограничена крупными городами. Кроме того, присутствуют существенные проблемы с проникновением этого сигнала внутрь зданий.
• Радиомодули модемов и телефонов, поддерживающие cat.6, встречаются у абонентов нечасто, а ещё более совершенные интегрированы в единичные и очень дорогие модели.
• MIMO антенны имеют достаточно большие габариты и цену. Их использование далеко не всегда оправдано. Дешевые небольшие MIMO антенны – это, как правило, обман. Обычно это простая однополяризационная с припаянными к ней двумя разъёмами.

СОТОВАЯ СВЯЗЬ 5G

В статус баре телефонов значок «5G» еще пока никто не видел

О возможности массового внедрения 5G мечтают наши госструктуры, сотовые операторы и самые прогрессивные абоненты. Его наличие значительно расширяет возможности создания Интернета вещей, использования систем дополненной реальности для дистанционной работы, обучения, телемедицины и много другого. Но, как это часто бывает с внедрением новых стандартов сотовой связи, возникает большая проблема с выбором частот для его реализации.

Все существующие частоты заняты различными телекоммуникационными системами. Высвободить их для 5G является крайне непростой и затратной задачей.

Сейчас считается, что оптимальными частотами являются 3,4—3,8 ГГц. Однако они используются Министерством обороны РФ в ракетных войсках стратегического назначения.

Если создавать сеть 5G на более высоких частотах (рассматриваются 4,8-4,99 ГГц и 27,1-27,5 ГГц), то зона действия каждой базовой станции будет ограничена радиусом от нескольких сотен метров до 1-2 км. При этом стоимость создания подобной сотовой сети в масштабе нашей необъятной страны будет просто фантастической. Использование более низких частот (например, 694-790 МГц) не позволит реализовать весь потенциал сотовой связи пятого поколения.

Таким образом, несмотря на активную поддержку 5G Минкомсвязи и такими грандами как Apple, Huawei, Samsung, LG, Motorola, использование его в ближайшие годы в России вряд ли стоит ожидать.

В КАКОМ СТАНДАРТЕ СВЯЗИ РАБОТАЮТ СОВРЕМЕННЫЕ ГАДЖЕТЫ?

Для непосвящённого пользователя частые переключения его смартфона кажутся нелогичными и мешающими нормальной связи. Кажется, что было бы хорошо, будь везде один 4G с быстрым интернетом. Но, к сожалению, не всё так просто. Это связано с несколькими основными особенностями работы сотовых сетей.

1. Операторы не могут одномоментно на всех базовых станциях создать самый быстрый 4G. Это банально очень дорого. Поэтому существует гигантская очередь на модернизацию базовых станций. А пока оператор её не модернизировал, станция будет вещать своим ближайшим абонентам в тех стандартах, которые ей доступны.
2. Как правило, есть прямая зависимость: чем частота связи выше, тем её сигнал распространяется на меньшее расстояние и хуже проникает внутрь зданий. Соответственно, абонентам, которые расположены далеко от базовой станции, приходится довольствоваться низкочастотными версиями сотовой связи, например, GSM-900, UMTS900, LTE800. Эти каналы более загружены, поэтому дают меньшую скорость.
3. Позиционирование высокотехнологичных мобильных устройств сегодня основывается на логике, чем поколение связи больше и частота соединения выше, тем лучше. Но это не всегда так.

Например, у Вас в офисе сигнал LTE2600 может быть очень слабым. При этом телефон будет показывать одно-два деления уровня сигнала и трепать нервы своему обладателю, создавая обрывы соединения и пропущенные звонки. При этом телефон мог бы переключиться на присутствующий рядом хороший сигнал LTE1800 или UMTS2100 и спокойно работать на нём, но нет. В этом случае ему пришлось бы нарушить вышеприведённую логику. Выбор текущего стандарта соединения работает полностью в автоматическом режиме.

Таким образом, понять, почему Ваш гаджет сейчас работает в том или ином стандарте связи, и какие ещё есть варианты, не так просто. При этом, если Вас устраивает и качество голосовой связи, и скорость мобильного Интернета, то можете вообще не брать в голову, что и для чего. Однако раз Вы читаете эту статью, то, видимо, перед Вами есть задача улучшить качество связи, и тогда крайне желательно понять, что именно и каким способом можно улучшить.

У МЕНЯ ПЛОХО ЛОВИТ СОТОВАЯ СВЯЗЬ. С ЧЕГО НАЧАТЬ?

Итак, Вы или Ваш руководитель решили положить конец проблемам с плохим приёмом сотовых телефонов или тормозным мобильным интернетом в офисе, своей квартире или на даче.

Я рекомендую разбить поставленную задачу на 3 части:

1. СТАВИМ ТОЧКУ ОТСЧЕТА

Прежде, чем идти покупать усилитель сотовой связи для дачи, нужно обязательно посмотреть, в каком стандарте связи сейчас работают проблемные гаджеты (смартфоны, простые телефоны, планшеты, модемы, GSM-сигнализации, охранная система и т.п.).

Конечно, для каждого устройства есть свои некоторые особенности, но в целом подход должен быть простой: в том месте, где Вы хотите улучшить связь, посмотрите на значения текущего сигнала. Ниже в статье я дам подборку простых и максимально информативных способов получить эту информацию для разных устройств.

Например, Вы хотите хороший мобильный интернет на даче, но при этом в доме на телефоне горит значок «Е». Измерив частоту, Вы увидели, что это GSM-900. Соответственно, мобильный интернет работает в стандарте GPRS или EDGE. Сразу становится понятно, что установка усилителя на 900 МГц никак не поможет. Сколько 2G связь не усиливай, приемлемой для современного пользователя скорости не получить. Но не отчаивайтесь, не всё потеряно! О решении этой проблемы будет сказано далее.

Приведу другой случай. На планшете горит значок «H+». Однако уровень сигнала скачет от полной шкалы до одного деления. После измерения сигнала Вы увидели, что телефон мечется между UMTS900 и UMTS2100. При этом странички сайтов грузятся медленно и не всегда.

Для опытного специалиста эта ситуация предельно понятна: в Ваш дом залетает с улицы сигнал 3G сразу в двух частотных диапазонах 900 МГц и 2100 МГц.

UMTS900 передаётся на относительно низких частотах, и поэтому его сигнал остаётся достаточно мощным даже на большом расстоянии от базовой станции оператора. Кроме того, он хорошо проникает через стены и деревья. UMTS2100 имеет в 2,3 раза меньшую проникающую способность. Поэтому часто возникают случаи, когда абонентское устройство «перепрыгивает» с медленного и перегруженного UMTS900 на слабый UMTS2100 и обратно.

Удовольствия от пользования таким мобильным интернетом немного. Однако решение может быть достаточно несложным. Нужно тем или иным способом принять с улицы сигнал UMTS2100 и передать его нужным мобильным устройствам.

Опишу другой пример необходимости замера частоты сотового сигнала внутри здания.

Бывает так, что до некоторых сотрудников в офисе далеко не всегда можно дозвониться: телефон постоянно недоступен для приёма звонков. При этом сотрудник получает SMS о том, что его набирали, но сам прекрасно до всех дозванивается.

Такой симптом характерен в тех случаях, когда телефон цепляется за такой слабый LTE-сигнал, что принять звонок не может. Однако, как только пользователь сам хочет кому-нибудь позвонить, тогда телефон быстренько переключается на более мощный канал 3G и прекрасно выполняет звонок. После этого согласно запрограммированным приоритетам устройство опять возвращается на слабый LTE.

2. ЧТО И ГДЕ ЛОВИТЬ?

Второе, с чем нужно разобраться – это выяснить, какой сигнал возможно поймать непосредственно около Вашего дома. Выполняется эта процедура примерно теми же методами, что при измерении внутри дома.

Обычно имеет смысл измерять наличие того или иного сигнала на улице в верхней части дома. Часто именно здесь наилучший обзор для поиска нужного сигнала. Однако, если даже на крыше ничего хорошего найти не удалось, тогда отправляйтесь в прогулку по округе. Вполне возможно, Вам удастся найти хороший сигнал в нескольких сотнях метров от дома и потом, заполучив усилитель сотовой связи для дачи, усилить именно его.

Для более продуктивного поиска дам несколько рекомендаций:

• Помните, что сигнал, которого нет даже в нескольких сотнях метров от дома, усилить не получится. Для успешного усиления нужно воочию увидеть наличие хотя бы очень слабого сотового сигнала на нужной частоте. В противном случае из 2G создать 3G не получится.
• прежде чем бежать в магазин за усилителем мобильного интернета, проверьте скорость его работы на улице на некотором расстоянии от дома там, где шкала сигнала на телефоне заполнена хотя бы на половину. Если там даже при наличии лучшего уровня сигнала скорость Интернета маленькая или нестабильная, тогда и после усилителя лучшего вы, скорее всего, не получите. За городом плохая работа мобильного Интернета связана не только с качеством сигнала, но и с большой загруженностью ближайшей БС.
• При измерении сотового сигнала с целью поиска конкретного сигнала 2G, 3G или 4G переключите «Предпочитаемый режим сети» из «Auto 4G/3G/2G» в приоритет нужного Вам сигнала. В этом случае телефон не будет пытаться к нему подключиться даже при наличии очень слабого сигнала. В автоматическом режиме телефон может игнорировать этот слабый сигнал, и Вы не узнаете о его существовании.

• Если по одному сотовому оператору Вы не получили высокоскоростного Интернета, тогда могу посоветовать купить SIM-карты других операторов и попробовать осуществить поиск сигнала для усиления с ними. В последствии можно будет купить 3G/4G роутер и получить доступ в интернет через Wi-Fi.

3. АНАЛИЗИРУЕМ ПОЛУЧЕННЫЕ ЗАМЕРЫ

Ключевое правило для усиления сотового сигнала достаточно просто для понимания: усилить можно только тот сигнал, который есть где-то в ближайшей округе или на крыше дома. Если нужный Вам сигнал, например, 3G, начинает ловиться только через несколько километров за лесом, то я не рекомендую тратить своё время и деньги. Проверьте сигнал других операторов.

Из этого правила прямо вытекает следующая рекомендация: с какой стороны дома нужный Вам сигнал сильнее, в ту сторону и должна быть направлена антенна. Исключения из этой рекомендации бывают при установке системы усиления с репитером.

Дело в том, что у репитера очень большое усиление (примерно в 10 раз больше, чем у пассивной антенны), и его уличную антенну нельзя направлять на близко стоящую базовую станцию оператора. Подробнее этот вопрос обсудим ниже.

4 ПРОСТЫХ СПОСОБА ИЗМЕРИТЬ СИГНАЛ

1. Самый простой и быстрый вариант – это использование любого телефона под управлением Android 7.0 (и новее) – это самый правильный способ замера сигнала для обычного пользователя. Одна из наиболее продвинутых программ для решения этой задачи – VEGATEL — сотовые вышки. В ней можно увидеть все необходимые параметры текущего сигнала на обеих сим-картах сразу, кроме того, можно замерить скорость Интернет-соединения и найти направление на ближайшую базовую станцию.
   Подробное видео с описанием всех функций приложения (скоро) .

1. Наличие под рукой смартфона Samsung. В них производитель уже встроил инженерное меню. Чтобы его увидеть, набираете код *#0011#. В появившемся меню находите значение текущего уровня сигнала и частоту (Band). Подробнее можете прочитать здесь .

1. В смартфонах iPhone также есть встроенное меню. Как измерить 3G сигнал на iPhone Вы можете прочитать здесь (iOs 14 и новее) / здесь (iOs 13 и ниже) , а 4G – здесь . Однако со своей стороны хочу сказать, что iPhone плохо подходит для измерений. Инженерное меню неудобное, сложное и регулярно показывает абсурдные значения, а никакой дополнительной программы, которая показала бы нужную нам информацию, для него пока не существует.

1. Измерение сотового сигнала с использованием USB модема позволяет увидеть, какой уровень сигнала и на какой частоте есть для доступа к мобильному интернету. Если Вам нужно будет искать сигнал на улице, то придётся для этих целей найти ноутбук.

Однако далеко не все производители модемов предоставляют своим покупателям возможность увидеть рабочий частотный диапазон. Поэтому, прежде чем покупать модем, убедитесь, что производитель предоставляет эту информацию в панели управления. В противном случае для проведения корректных измерений придётся подбирать одну из программ (Mobile Data Monitoring Application (MDMA), WlanExpert UMTS и др.), или можно попробовать установить одну из возможных прошивок для модема от сторонних производителей.

Приведу пример отображения информации для измерения сотового сигнала для модема Huawei E8372h-153 с модифицированной прошивкой HiLink E8372h-153_Update_21.328.03.00.00_M_AT_05.10 ( https://4pda.ru/forum/index.php?showtopic=678549&st=960#entry52403477 ).

В официальной прошивке этого очень популярного модема информация о частотном диапазоне закрыта. Так, из приведённого примера скрина панели управления видно, что модем работает в стандарте 4G (LTE), уровень сигнала плохой (RSRP =-100 dBm), качество сигнала плохое (SINR = -6дБ), ну и, главное, мы видим, что нужно усиливать LTE2600.

Соответственно, в данной конкретной ситуации можно сделать такие базовые выводы:

• усиливать сигнал комнатной антенной бессмысленно ввиду плохого качества сигнала;
• если поставить оборудование для 2600 МГц с выносной уличной антенной, то шансы получить приличный интернет резко возрастают.

ТАБЛИЦА РАСШИФРОВКИ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СОТОВОЙ СЕТИ

ARFCN, UARFCN, EARFСN – номер частотного канала. По нему можно определить частотный диапазон сигнала (см. таблицу ниже).

Band – номер частотного диапазона (см. таблицу ниже).

Источник