Как выбрать усилитель сигнала сотовой связи 2G/GSM и 3G/4G-интернета для дачи

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:

• роутер (модем) + внешняя антенна;
• репитер с комплектом антенн.

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.

Их брать категорически нельзя, потому что модем и роутер, предназначенные для помещения, работают при температурах от 0 до +40 градусов по паспорту! При этом зимой роутер может себя обогреть в замкнутом пространстве, если не придется делать холодный запуск при -20 градусах, при котором часто происходит поломка. А летом на солнце внутри корпуса антенны температура может достигать до +80 градусов. Такие решения в большинстве случаев живут не более полутора лет. Будьте аккуратны: продавцы подобных антенн постоянно убеждают, что все будет отлично работать. При этом такие устройства они собирают практически на месте в торговом павильоне.

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.

Уровень приема	RSRP (дБи)	RSRQ (дБ)	SINR
Отличный	>=-80	>=-10	>=20
Хороший	От -80 до -90	От -10 до -15	От 13 до 20
Средний	От -90 до -100	От -15 до -20	От 0 до 13
Слабый

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).

• Если у вас плохой приём только внутри помещения, а на улице все хорошо, то выбирайте репитер с коэффициентом усиления от 60 до 70 дБ. Если даже на улице испытываете проблемы со связью, то КУ должен быть 75-80 дБ.
• Теперь самый болезненный и важный вопрос: сколько диапазонов и какие именно? Как уже говорилось выше, у сотовых операторов пять частотных диапазонов (800, 900, 1800, 2100, 2600 МГц). Распределение стандартов связи по частотам показано в таблице ниже:

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

• Репитер занижает скорость интернета на 10-30%. Связано это с тем, что устройство увеличивает мощность сигнала, но ухудшает качество сигнала, которое и влияет на скорость связи. Ухудшение происходит из-за неидеальных разъемов, теплового шума транзисторов и прочего.
• В отличие от Wi-Fi-роутера мощность репитера имеет линейную зависимость от уровня входящего сигнала. А входящий сигнал сильно зависит от высоты установки внешней антенны. Поэтому, установив антенну на крыше вместо фасада, вы можете увеличить радиус действия антенны в полтора-два раза.

• Скорость интернета также сильно зависит от высоты установки антенны. При поднятии антенны на два метра вверх (например, при помощи мачты) скорость интернета может вырасти в два раза. Цифры не утрированные, а из большой практической статистики.
• Если перекрытие между этажами бетонное, то внутреннюю антенну придется устанавливать на каждом этаже. Если площадь этажа более 100 метров, то, вероятно, одной антенны на весь этаж не хватит.
• Направление внешней антенны настраивать можно по той же программе «Сотовые вышки, локатор» по максимальному значению RSSI, находясь на некотором фиксированном расстоянии от внутренней антенны.

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.

RSSI приемника и передатчика, что это и как работает

Для того, чтобы проверить уровень сигнала Yota, необходимо ввести в адресной строке браузера на вашем компьютере адрес 10.0.0.1.

Предварительно подключите устройство YOTA к компьютеру и разместите его в зоне хорошего приёма.

В зависимости от типа устройства, вы увидите таблицу с основными характеристиками.

Давайте рассмотрим на примере мобильного роутера Yota Many

Давайте разберём, что из этих данных важно для того, чтобы понять какой мы имеем уровень сигнала Yota и насколько у нас слабый и хороший сигнал Yota

Устройство Yota Many

В этой табличке нас интересуют два параметра: SINR и RSRP.

Что же они означают?

RSRP — это и есть уровень (мощность) сигнала от базовой станции Yota.
Чем ближе значение этого параметра к нулю, тем более мощный сигнал Yota принимает ваше устройство. В данном случае Yota Many

SINR же — это соотношение сигнал-шум.
Если значение этого параметра 0 dB, значит уровень сигнала равен уровню шума, если же это значение положительное — то сигнал выше шума и будет качественный интернет.
Соответственно, отрицательное значение — сигнал ниже шума и качественного интернета не будет.

Следовательно, чем выше значения параметров SINR и RSRP, тем лучше сигнал Yota

Слабый сигнал Yota легко усилить стационарным LTE репитером, а также установкой антенны LTE 4G и подключением её к раздающему WiFi роутеру

Для получения более подробных пояснений о том как усилить слабый сигнал Yota звоните нашим специалистам +7 495 97 999 97

Ознакомьтесь с нашей статьёй — как измерить уровень сигнала 3G/4G

Покупая антенну для 4G модема, многие наши клиенты, которые решили своими силами установить LTE антенну (особенно узко направленного действия), задают вопрос: Как определить наилучшее направления антенны, с максимальным уровнем 4G сигнала.
К нам на помощь придет, многим уже известная программ mdma (Mobile Data Monitoring Application).
Без дополнительных настроек, данная программа работать не будет, ниже приведён метод настройки, который займет не более 2 минут, ну существенно упростит настройку lte антенны усилителя сигнала 4g.

1. Перед запуском MDMA закрой стандартную программу, управляющую модемом.

1. Предварительные изыскания

1. 1. Выбор оператора

Начать стоит с выяснения, какой именно оператор обеспечивает лучшее покрытие в окрестностях вашей фазенды. Карты на сайтах дают лишь общее представление, помогая отсечь тех, к кому заведомо не стоит обращаться. Скорее всего, дом окажется в зоне покрытия нескольких сетей. Прикиньте ещё раз по картам, у какой из них может быть наилучший сигнал. Это несложно: грузим Google или Yandex карты, находим свой дом, сопоставляем с картами оператора. Если дом накрыт цветным полем с запасом — значит, это и будет нужная сеть. Если он на краю означенного поля — готовимся к приключениям, начинается разведка на местности. Впрочем, её в любом раскладе не избежать.

Определение зоны покрытия 4G+. Подробно методика поиска базовых станций о писана на форуме 4PDA

Что касается цен, они в регионах могут ощутимо различаться, но для общего представления о нынешних расценках на трафик рассмотрим некоторые подходящие для наших целей тарифы операторов в Минске и Московской области.

7 ГБ трафика включено; сверх абонентской платы 1,80 руб. за МБ; дополнительные пакеты: 15 ГБ за 499 руб.; 30 ГБ за 699 руб.; 50 ГБ за 999 руб.

30 ГБ дневного трафика, сверх абонентской 2 руб. за 1 МБ, услуга «Автопродление скорости» (5 ГБ за 150 руб.)

4 Мбит/с; безлимитный трафик; в P2P-сетях скорость снижается до 512 кбит/с

От 4,1 Мбит/с; безлимитный

40 ГБ трафика включено, услуга «Автопродление XL» (4 ГБ за 300 руб.)

Также придётся экономить трафик — пока что лишь Yota даёт реальный безлимит на 16 мегабитах. У МТС на «безразмерном» тарифе канал всего-то 4 Мбит/c. У «БиЛайна», «Мегафона» и Tele2 максимальная скорость не ограничена, а вот анлим бывает лишь по ночам, дневной же трафик лимитирован (20-30 ГБ в месяц в зависимости от региона и оператора). Абонентская вполне посильная — от 500 до 1300 рублей в месяц, опять же в зависимости от потребляемого трафика.

1.2. Поиск базовой станции с наилучшим приёмом

На качество соединения влияет рельеф, лесные массивы, застройка, паразитные наводки от ЛЭП, расстояние от базовой станции — короче, уйма факторов. На форуме описаны случаи, когда человек устанавливал антенну с отличными значениями усиления в полукилометре от БС, получал совершенно фантастический уровень сигнала. и никакого прироста скорости! Редко, но бывает. Именно эту часть пути вам придётся одолевать наугад, как ночью по тайге. Научный и шаманский тык в помощь.

По панорамам на картах Google можно даже узнать как базовая станция подключена к интернету: по оптоволокну или по радиоканалу (на это указывают круглые антенны)

Общая методика расписана в соответствующей теме на форуме. Добавить к ней можно некоторые грабли из личного опыта. Сразу: даже программы трассировки не дают полноценной картины того, как именно будет работать конкретная антенна, смонтированная на конкретной высоте и сориентированная на конкретную БС. Поэтому все эти поиски и выяснения баз, простройка азимутов с учётом рельефа, вычисление требуемой высоты мачты — лишь пристрелка. Откроем страшную тайну: и она не обязательна! Автор этих строк, будучи по натуре человеком ленивым, никуда не ходил и никаких БС на местности не искал. Я просто залез на крышу дома своего, прикрутил на черенок от лопаты старую антенну Connect Street (которую всё равно надо было менять на более мощную, её категорически не хватало), сам черенок — к коньку крыши. Подключил антенну к модему (искомый оператор — Tele2, симка куплена заранее), а модем к ноутбуку — и принялся медленно крутить девайс на 360 градусов, отслеживая колебания сигнала в программе MDMA.

Интерфейс программы MDMA

Через час в моём распоряжении оказался список направлений на все мало-мальски перспективные базы. Выяснилось, что Tele2 в нашей местности сеть 4G разворачивают на вышках 3G (номера БС были, понятно, разные, а вот азимуты совпали до градуса). Из списка я выбрал станцию с наилучшими значениями качества сигнала — SINR/RSRP (подробнее о них ниже). Исходя из направления на неё, смонтировал кронштейн под новую антенну и распланировал прокладку кабеля по дому.

Те, у кого нет лишней антенны, могут сделать финт ушами: купите любой аналогичный по частотам узконаправленный девайс небольшой мощности в конторе, где практикуют возврат того, что не подошло. Главное — не вносите правок в комплект, иначе назад не примут. Вот с этой тестовой антенной в обнимку повторите описанные выше действия. Помните, ваша задача — определить наилучшую БС, с которой уже будете работать в дальнейшем. Для этого сгодится и маломощная антенна. Заодно сможете прикинуть, насколько вообще перспективной будет ваша затея. Сравните коэффициент усиления тестовой антенны и планируемой. Может оказаться, что и девайс с могучим коэффициентом 25 дБи даст на выходе очень условную прибавку. И да: в любом раскладе стоит помнить, что ваш случай — уникальный. Даже в доме через улицу аналогичный комплект, сориентированный на ту же БС, может дать абсолютно иной результат. Многие, начитавшись тематических форумов, где люди честно вывешивают скриншоты, демонстрирующие чуть ли не 100 Мбит/с на downlink, ужасно расстраиваются, получив у себя «жалкие» 5-10 Мбит/c. И мало кто задумывается, что произошло это в местности, где обычный USB-свисток даже 256 Кбит/с вытянуть не может…

1.3. Рельеф, перепад высот и препятствия

Зная координаты БС, высчитать оптимальную высоты антенны можно на «Эйрлинке» или «Линктесте». Насколько оно нужно, решайте сами. Когда я проводил интернет в свой дом, ради интереса провёл и расчёты. Оба сайта заверили, что дом расположен в глубокой радиотени (святая правда!), и получить сносный интернет в нём можно, лишь подняв антенну на высоту около 30 метров. Фото антенны, прекрасно работающей на высоте 6,5 метров от земли, прилагается.

Главное же, почему стоит выяснять максимум информации про конкретную БС, с которой вы планируете сотрудничать — желание избежать лишних трат и телодвижений. Рекламные завлекаловки «в нашей сети доступны скорости до 300 Мбит/с» справедливы, если не вспоминать, что это скорость одной базовой станции на всю сеть. И что даже 100 Мбит/с обычно бывает в крупных городах и ближайших пригородах. Дачникам же можно рассчитывать максимум на 30-40 Мбит/с. Бессмысленно пытаться «раскачать» канал, изобретая и монтируя на доме антенну «Квазар-КВО».

Именно поэтому при организации кампании «Интернет — в любимый дом» следует руководствоваться принципом разумной достаточности. Скажем, долго отбирая комплектующие, провозившись с пайкой схемы, собственноручно изладив супер-антенну с коэффициентом 30+ дБи, водрузив её на мачту в 15 метров, идеально отстроившись на БС, вы, скорее всего, получите если не 100, то 98% возможного в данном раскладе. А купив готовую MIMO-антенну на 20 дБи, смонтировав её на коньке крыши и примерно сориентировав, обретёте 80%-ное улучшение. При этом потратите сил, времени, а то и средств в разы меньше, чем в первом случае.

Собственноручно изготовленная пользователем dmitriy031979 антенна обеспечивает скорость загрузки 67,8 Мбит/c на расстоянии 10 км от базовой станции

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ СИГНАЛА 3G (UMTS-2100, WCDMA)

Если ваш телефон работает в режиме 3G, то вы увидите следующее:

• Знак «H» — 3G сигнал;
• uarfcn: 3036 – Номер канала UMTS-900;
• Ec/Lo: -14 – Соотношение принятый/отраженный сигнал (Должно быть больше -10. Например, Ec/Lo: -5 — это хорошо.);
• RSCP_CPICH: -70 – Уровень приходящего сигнала активного канала;
• CELL_DCH RSSI/TX: -56/-17 – Суммарный сигнал по каналам от БС (дБм) / сигнал на передачу от абонента (дБм)
• WCDMA (900) – 3G сигнал в стандарте UMTS-900;
• NB_AMR – адаптивный звуковой кодек.

4G роутер с внешней антенной, подключаемой по коаксиальному кабелю

1. Концепция надежная, всё активное оборудование находится внутри помещения.
2. Нельзя использовать большую длину кабеля. Обычно это не более 10м. Связано это с затуханием сигнала на каждом метре кабеля. Т.е. чем слабее сигнал от сотового оператора, тем меньшую длину кабеля рекомендуется использовать, ну или толще кабель взять.
3. Неудобство монтажа. Кабель необходимо использоваться толщиной от 7 до 11 мм в диаметре! В плинтус не загнешь под 90 градусов. А самое страшное – это разъёмы N типа диаметром 20 мм. Но если брать разъёмы и кабель по отдельности и самому устанавливать, то надо иметь специальный инструмент ИЛИ уметь пользоваться паяльником.

В целом вариант надежный и практичный. Рекомендую использовать роутеры марки Huawei. Работают стабильно и скорость выдают максимальную. В целом этому бренду симпатизирую. Например, базовые станции сотовых операторов работают на железе Huawei.

3) Подключение кабельной сборки

Если после установки внешней антенны кабель до модема можно укоротить, если он остается с запасом. Это делать не обязательно, но если есть возможность сократить кабель более чем на 2 метра, то можно немного выиграть в уровне сигнала, т.к. кабель тоже дает небольшие затухание.

Если вы обрезали кабель, то нужно заново накрутить f-разъем на обрезанную часть, делается это просто, как с обычным телевизионным кабелем, видеоинструкцию можно посмотреть по ссылке.

На этом настройка закончена, если у вас возникли вопросы, звоните по телефонам