Усилитель сигнала для 3G модемов
Еще пару лет назад об интернете у себя на даче никто и не мечтал, а сейчас благодаря сотовым операторам и технологии 3G это уже повседневная реальность. Но, к сожалению, беспроводные технологии имеют некоторые недостатки, такие как сложность прохождения радиосигнала через лесную полосу, сложный рельеф местности и другие препятствия. Как решить эту проблему?
Для начала мы по тестируем 3G модем и выясним - при каком уровне сигнала получим какую скорость интернета. В нашем примере будет рассмотрен самый быстрый 3G модем на момент написания статьи (февраль 2013 г.) – это модель Huawei E392.
Новая статья: УСИЛИТЕЛИ ИНТЕРНЕТ СИГНАЛА ДЛЯ ДАЧИ <<<
Как измерить уровень 3G сигнала на модеме
Это значение можно посмотреть в самой программе к модему:
Далее выбираем меню СПРАВКА, потом ДИАГНОСТИКА, открывается новое окно. В новом окне выбираем СОСТОЯНИЕ СЕТИ и видим значение RSSI – это и есть уровень сигнала в dBm (дБм).
Значения эти отрицательные и соответственно -60 дБм больше, чем -70 дБм. Чтоб упростить понимание этих значений – привяжем их к количеству «палочек» на шкале сигнала:
От -50 до -82 – это 5 «палочек»,
от -83 до -86 – это 4 «палочки»,
от -87 до -91 – это 3 «палочки»,
от - 92 до -95 – это 2 «палочки»,
от - 96 до -100 – это 1 «палочка».
Измерение скорости интернета при различных уровнях 3G сигнала
Для измерения скорости интернета используем самый известный сервис www.speedtest.net .
При -75 дБм мы получили скорость:
При -81 дБм:
При -91 дБм:
При – 100 дБм:
А при уровне сигнала -105 модем вовсе отказался подключаться к сети!
В этом опыте мы наглядно видим, что скорость интернета явно зависит от уровня сигнала.
Также надо понимать, что при одних и тех же исходных условиях – уровень сигнала и модель 3G модема у всех абонентов в разных местах будет разная скорость! Скорость интернета также зависит от пропускной способности базовой станции сотового оператора, т.е. каким образом она подключена: по радиоканалу или оптическому волокну. Еще скорость зависит от количества абонентов. Например, БС оператора на выходе выдает 100 Мбит/сек. В какой то момент времени интернетом пользуются 20 человек и соответственно скорость будет 100/20= 5 Мбит/сек на одного абонента. В свою очередь, если интернетом будут пользоваться 50 абонентов в округе, то скорость каждому будет не более 2 Мбит/сек. В большинстве случаев многие замечают, что скорость 3G интернета после обеда начинает медленно падать и пик падения наблюдается вечером, когда нагрузка интернет трафика на сотовые сети является максимальной.
Далее рассмотрим способы увеличения мощности сигнала и как следствие увеличение скорости интернета до максимально возможного.
Антенна 3G
Любая антенна – это пассивный усилитель сигнала!
Рассмотрим самый распространенный случай – подключение 3G модема через антенну, которая ставится на крышу загородного дома. Далее от этой антенны сигнал ведется по коаксиальному кабелю 50 Ом в помещение к модему, который в свою очередь включается в компьютер, ноутбук или WiFi роутер.
В целом схема выглядит таким образом:
Частым явлением бывает, что 3G сигнал на крыше дома есть, а в помещение из-за сложности распространения радиоволн вовсе не попадает.
Рассмотрим обычный случай – на крыше дома от базовой станции приходит сигнал с уровнем -97 дБм. Если мы поставим антенну AL-800/2700-8 с коэффициентом усиления 8 дБ, то на вход модема придет сигнал с уровнем – 92 дБм, т.к. на кабеле и переходнике к модему теряется приблизительно 3 дБ (потери в кабеле зависят от его длины и от маркировки). Исходя из нашего предыдущего опыта по замеру скорости интернета, получаем скорость 1.8 Мбит/сек. А если мы поставим в качестве антенны AP-1900/2700-17 с коэффициентом усиления 17 дБ!, то на вход модема придется сигнал -83 дБм, что соответствует скорости 7.7 Мбит/сек.
Если на крыше дома сигнал от -85 дБ и выше, то достаточно будет антенны с КУ = 7 -10 дБ. При этом надо помнить, что при плохих погодных условиях надо иметь некий запас.
Еще раз напоминаю, что в каждом случае скорость будет индивидуальная. И может оказаться гораздо меньшей, из-за низкой пропускной способности базовой станции сотового оператора.
Активный усилитель 3G сигнала
Теперь рассмотрим применение активного усилителя ТАУ-2000. Схема подключения выглядит так:
ТАУ-2000 - это так называемый антенный усилитель с коэффициентом усиления 40 дБ, который устанавливается между внешней антенной и 3G модемом.
Мы тестировали этот усилитель при различных уровнях сигнала, специально добавляли дополнительные затухания, с помощью аттенюаторов, чтоб нащупать предельные возможности данного устройства.
Что мы получили при различных уровнях 3G сигнала на вход нашего усилителя:
При -91 дБм:
При -107 дБм (в то время как сам модем без усилителя при сигнале -105 дБ уже отказывается работать вовсе!!!):
При уровне сигнала -115 дБ модем продолжает работать в сети 3G, но скорость не постоянная и не превышает 30 Кбит/сек, что соответствует старому стандарту 2G/GPRS .
Итоги:
Если Вы столкнулись с необходимостью усиления 3G сигнала у себя в загородном доме (или другом объекте), то перед покупкой антенн и усилителей необходимо убедиться в наличии 3G сигнала. Для этого необходимо с телефоном, поддерживающим стандарт 3G и сим-картами различных сотовых операторов определить наличие сети третьего поколения и сделать элементарный замер сигнала. Только после этого, предварительно сделав несложные математические расчеты можно правильно подобрать оборудование.
Также эта модель усилителя очень полезна при использовании больших длин кабеля от антенны. Например, на кабеле 8D-FB на частоте 3G (2100 МГц) затухания составляют 23 дБ, а КУ усилителя 40 дБ. Иными словами при достаточно неплохом уровне сигнала от БС можно использоваться длину кабеля до модема более 100 метров!
Помимо этого ТАУ-2000 можно использовать как 3G репитер для небольших помещений или внутри автомобиля. Площадь покрытия сильно зависит от входящего сигнала от БС и в максимуме достигает 15 кв.м.
В нашем интернет магазине Вы можете заказать готовые комплекты c усилителем сотового сигнала: