Репитер - что это такое и как выбрать правильный для усиления голоса и мобильного интернета 3G / 4G
Репитеры - это усилители сотовой связи, которые предназначены для усиления сигнала и мобильного интернета любого сотового оператора: МТС, WIN, Волна
Они обладают рядом характеристик, о которых следует знать, при выборе. Прежде всего это частотный диапазон работы, коэффициент усиления и максимальная выходная мощность.
Частота
В настоящее время мобильные операторы на территории РФ использует 5 диапазонов частот, называемых Band:Band 1 - 2100 МГц (стандарт 3G)
- Bend 3 - 1800 МГц (2G, LTE)
- Band 7, 38 - 2600 МГц (стандарт 4G, LTE, LTE TTD)
- Band 8 - 900 МГц (стандарт GSM 2G, 3G)
- Band 20 - 800 МГц (LTE)
GSM репитер может усилить сотовый сигнал в одном, двух и более диапазонах, но тогда стоимость возрастает прямо пропорционально количеству усиливаемых диапазонов.
Поэтому планирование системы следует начать с определения частот, которые стоит усиливать. Для обеспечения качественной связи совершенно не обязательно усиливать все частоты. У всех абонентских устройств есть определенные приоритеты и достаточно усилить только те частоты, которые необходимы в конкретном случае.
Рассмотрим подробнее. Все современные сотовые телефоны ориентированы на работу в сетях интернет, поэтому и предпочтения в выборе частот у них соответствующие: 4G(LTE) -> 3G -> 2G.
На практике можно представить следующую картину приоритетов:
LTE (4G)
- 2600 МГц
- 1800 МГц
- 800 МГц
3G
- 2100 МГц
- 900 МГц
2G
- 1800 МГц
- 900 МГц
LTE (4G) в Крыму пока не используется для передачи голосовой связи, но подключение мобильных устройств к вышке оператора в первую очередь происходит в этой сети, не зависимо от частоты. Согласование параметров входящего или исходящего звонка тоже происходит в сети 4G, а для разговора телефон переключается уже на другую доступную сотовую сеть 3G или 2G, выбор которой определяется базовой станцией. Если ошибиться в выборе усилителя, результат может не соответствовать ожиданиям.
Рассмотрим на примерах:
Пример 1. В доме, около окон на мобильном телефоне появляется 1 деление сигнала 3G, связи при этом нет. Установили систему усиления на голосовой связи 900 мГц, сигнал не появился или постоянно прерывается. Происходит это потому, что смартфон в приоритете подключается к слабому 3G и только если сигнал пропадает совсем переключается на диапазон 900 мГц. В момент переключения частоты, как правило, прерывается и текущее подключение, а значит следует усиливать сигнал 3G (2100).
Пример 2. В офисе установили комплект усиления с репитером 3G (2100). Связь работает удовлетворительно, но часто появляются СМС с текстом «Вам звонили...». Скорее всего в помещении присутствует слабый сигнал 4G, связь устанавливается в этом режиме и только после согласования с вышкой сотового оператора переключается на сигнал 3G. В данном случае возможно стоит добавить в систему усиления диапазон GSM 1800, если в этих частотах присутствует сигнал 4G.
Как мы видим, из представленных примерах, смартфоны всегда стремятся подключиться к более высокоскоростной сети, не зависимо от мощности сигнала, пока будет различать его в фоновых радиошумах. Выбирая усилитель, надо учитывать эту особенность современной сотовой связи и усиливать нужные частоты.
В описанных выше примерах не учитывалось и то, что разные операторы сотовой связи в одном и том же месте могут работать в разных диапазонах. Тогда подбор репитера невозможен без серьёзной аппаратной радиоразведки территории и лучше доверить этот выбор грамотному специалисту.
Коэффициент усиления
Любой репитер усиливает слабый сигнал, этот параметр отличается в зависимости от модели. Исходя из параметров базовой станции, подбирается усилитель сотового сигнала, коэффициент усиления которого будет достаточным, для решения поставленной задачи. В практике встречаются случаи, когда уровень входящего сигнала оказывается слишком высоким и репитер перегружался, не имея возможности в полной мере реализовать свой потенциал усиления. В таком случае у большинства усилителей есть регулировка параметров усиления, ручная и/или автоматическая.
Выходящая мощность
Для обеспечения хорошей связью больших площадей требуется гораздо больше мощности сигнала, чем для решения типовых задач и становится актуальным такой параметр, как максимальная выходная мощность репитера. Независимо от того, какой изначально сигнал попал в усилитель сигнала, он не может выдать мощность больше, чем позволяют его электронные выходные цепи. Так, если на мощный усилитель с параметрами 65 дБ* / 17 дБм, подать сигнал -35 дБм, получить на выходе 30 дБм не удастся, так как выходные транзисторы просто не способны выдать такой уровень сигнала, и автоматика отрегулирует усиление до нужного уровня, чтобы не превышать допустимые 17 дБм. Если для обеспечения связью требуется больше мощности, следует подбирать более мощный GSM ретранслятор или добавить в систему подходящий линейный усилитель.
Рассмотрим более детально. Для работы репитера с уличной антенны должен приходить сигнал не больше, чем -75dB. Эти данные можно вычислить, прибавив цифры усиления антенны к полученным результатам замера снаружи здания. Допустим на улице оператор МТС имеет усиление -69дБ. Мощность выбранной уличной антенны 11дБ. Таким образом к репитеру подойдёт -69+11 = -58дБм. Этих данных достаточно для качественного функционирования системы усиления.
После того, как выполнены все необходимые замеры и выбрана частота, определяемся с моделью самого репитера, в которые кроме частотного диапазона обладают таким параметром, как мощность. Эта характеристика определяет, какую площадь помещения может покрыть усилитель. Конечно, количество и толщина перегородок и перекрытий здания влияют на прохождение электромагнитных волн, но если взять усредненные параметры, то можно руководствоваться следующей информацией: Помещения до 70м2 - репитеры мощностью 20-24дБм. Помещения до 150м2 - репитеры мощностью 25-26дБм. Помещения до 300м2 - репитеры мощностью 30дБм. Помещения до 500м2 - репитеры мощностью 33дБм. Помещения более 500м2 - репитеры мощностью 33дБм и > + бустеры.
Допустим, в предполагаемом месте установки внешней антенны, программа на смартфоне показала уровень сигнала -73 дБм. Направленная антенна Яги добавит нам 12-14 дБ. Репитер усилит сигнал на 60-80 дБ и внутренняя антенна прибавит ещё 2-5 дБ. Итого на выходе с внутренней антенны мы получим 1-25 дБм. В зависимости от частоты сигнала, для обеспечения качественной связью небольшого дачного дома достаточно выходной мощности 4-7 дБм.
Какой выбрать кабель.
Чем выше частота выбрана для усиления, тем с меньшими характеристиками по затуханию кабель используется. Так для частот 900/1800 подходит вариант кабеля 5D/FB. Для 2100 и выше рекомендуется 8D/FB. Если сигнал раздаётся на значительные площади, то следует использовать 10D/FB.
Регистрация. Сертификация.
Cогласно Российскому законодательству, маломощные передающие устройства, мощность которых не превышает силу излучения абонентских устройств - разрешены к использованию без регистрации, если эти устройства не влияют на работу базовой вышки.
Выбирая репитеры для системы усиления сотовой связи следует руководствоваться не только техническими характеристиками и ценой, но также и возможными последствиями его использования. Неверно установленный усилитель или ненастроенная система может сильно мешать работе базовым станциям операторов, что в итоге может привлечь внимание Роскомнадзора.
В случае, если устройство сертифицировано на территории РФ, имеет сертификат в системе сертификации в области связи, Вас просто попросят его выключить и в дальнейшем, придётся воспользоваться услугами специалиста, который выяснит причину помех и настроит систему. Если же устройство не имеет сертификата, Ваши действия будут расценены как злонамеренные, с соответствующими последствиями - изъятие оборудования, штраф и т.д.
Влияние системы усиления сотовой связи на здоровье
Согласно санитарным нормам и правилам РФ, напряженность электромагнитного поля СВЧ диапазона (0.3-300 ГГц) не должна превышать 0,1 Вт/м2.
Мощность излучения антенн системы усиления сотовой связи обычно не превышает 30 мВт, что заметно ниже допустимого предела, но достаточно для уверенного приёма сигнала абонентскими устройствами.
Для сравнения, мощность излучения привычного нам WiFi роутера от 100 до 200 мВт. Гораздо большей опасности мы подвергаем себя оставаясь рядом с сотовым телефоном в зоне слабого приёма сигнала, ведь в режиме поиска сети телефон может излучать до 2 Вт, что более чем в 60 раз больше излучения антенны репитера. Немаловажно и то, что для подобного излучения телефону требуется энергия и в таком режиме он опустошает свой аккумулятор за считанные часы.
Заключение
Теперь, зная нужную нам частоту, уровень сигнала и характеристики оборудования мы можем рассчитать нужную мощность системы усиления и подобрать подходящий репитер или выбрать комплект на нашем сайте.
Определение параметров
- дБ (dB) Децибел. Выражает отношение двух значений энергетической величины десятичным логарифмом этого отношения. Используется для обозначения коэффициента усиления.
- дБм (dBm) Децибел/милливатт. Единица измерения мощности, отсчитываемая относительно 1 мВт.
- дБи (dBi) Сравнительная величина выражающая коэффициент усиления антенны в сравнение с некоторой абстрактной антенной, диаграмма направленности которой представляет собой сферу, коэффициент усиления составляет 1 и КПД=100%.