Комплект GSM усиления для загородного дома

GSM усилитель для загородного дома

При покупке земли, а тем более проектировании и строительстве загородного дома мало кто из нас задумывается об уровне приема сотового сигнала.

Какой купить 3G репитер, как рассчитать зону покрытия?

3G – это беспроводная связь третьего поколения. Скорость передачи данных может достигать десятки мегабит, в отличие от сетей GSM, где скорость достигает не более 0,24 Мбит/сек.

Два основных стандарта 3G в Украине – это UMTS и CDMA. Все современные 3G модемы и телефоны поддерживают оба стандарта. UMTS 2100 – из-за высокой частоты базовых станций имеет достаточно маленький радиус покрытия. Поэтому преимущественно действует в густонаселенных пунктах и городах.

Прежде чем купить репитер 3G необходимо определить:
1) какой стандарт связи используется оператором в месте установки репитера,
2) так же необходимо сделать замер уровня 3G сигнала.

Измерение уровня 3G сигнала и определение стандарта.

Красной рамкой выделено значение соответствующее полосе частот. Если это значение находится в этом диапазоне чисел 10562-10838 – то это UMTS 2100, если в диапазоне 2937-3088 – то UMTS 900. Зная это значение, мы уже можем определить из какой группы репитеров выбирать Picocell 900 или Picocell 2000. Внутри желтой рамки – уровень 3G сигнала. В нашем случае уровень сигнала -72 dBm. 

Основная задача – это опираясь на динамически меняющиеся значение уровня сигнала, найти точку самого лучшего приёма сигнала от базовой станции для расположения внешней антенны. Если это загородный дом, то антенну лучше всего ставить на самую крышу, а не фасад. Если это офис, то необходимо померить сигнала из окон со всех сторон и определить место наилучшего приёма 3G сигнала. Правда замечено, что для сетей 3G более мягкие условия приёма сигнала, например при уровне в -92 dBm 3G модем выдает скорость до 3 Мбит в сек.

Расчет зоны покрытия от системы усиления сотовой 3G связи

Вариант №1:

В нашем первом примере используем репитер Picocell 2000 SXB, внешняя антенна – AL-800/2700-8 и внутренняя антенна AP-800/2500-7/9ID.

Весь просчет системы это элементарная арифметика: коэффициенты усиления идут со знаком «+», затухания в кабеле и делителях – со знаком «-».

Красным цветом выделено значение уровня 3G сигнала, которое мы померили телефоном в точке предварительной установки антенны. В нашем случае это -62 dBm. Коэффициент антенны, согласно паспорту изделия, равен 8 дБ. Соответственно, с выхода антенны получаем -62+8=-54 дБ.  При этом коэффициент усиления это максимальное значение, в реальности может оказаться меньше, т.к. во многих случаях сигнал приходит на антенну отраженным.

Затухания в кабеле считается тоже очень просто. Зная марку кабеля, смотрим по графику затухание дБ на 100 метрах кабеля при определенной частоте. В нашем случае это кабель 8D-FB на частоте 2100 МГц. Графики можно посмотреть ТУТ. На 100 метрах теряется 23 дБ, то есть на 1м кабеля теряется 0.23  дБ. Допустим у нас 9 метров от антенны до репитера, получаем 9*0.23 = 2 дБ.

У нашего репитера 3G - Picocell 2000SXB максимальный Ку = 55 дБ. С выхода репитера получаем -56+55=-1 дБ.

В данном примере мы внутреннюю антенну напрямую подключили к выходу репитера и соответственно затухание между репитером и антенной отсутствует. Ку внутренней антенны = 9 дБ. На выходе мы получаем -1+9=8 дБм.

По нашей таблице мы переводим значение из дБм в мВт:\

Получается, что на выходе внутренней антенны 6,4 мВт. Далее, чтоб получить ориентировочную площадь покрытия от антенны, это значение умножаем на коэффициент 4, который получен опытным путём и используется для упрощения расчета системы: 6.4*4=25,6 кв.м.

Вариант №2:

Абсолютно та же схема, но сигнал в точке установки внешней антенны не -62, а -75 дБм! На выходе с внутренней антенны будет сигнал не +8 дБм, а -5дБм. По таблице получаем на выходе менее 1 мВт. Далее, помноженная на 4, получим площадь около 1 кв.м. При этом надо понимать, что -75 дБ – это хороший сигнал на все 5 палочек на телефоне, но для данной

модели 3G репитера слишком мал.

Вариант №3:

Та же схема, тот же входной сигнал, как во втором варианте: – 75 дБм, но 3G репитер Picocell 2000 SXB заменили на Picocell 2000 B60, у которого Ку = 65 дБ и максимальная выходная мощность 100 мВт. Проделав аналогичные расчеты, получим с выхода внутренней антенны 5 дБм, что соответствует 3,2 мВт мощности. Рассчитываем площадь покрытия 3,2*4=13 кв.м. Также получается достаточно маленькая площадь покрытия.

Вариант №4:

Теперь рассмотрим вариант установки репитера Picocell 2000 B60 - усилитель 3G сигнала Киев, где сигнал на улице достаточно сильный: 

На выходе первой антенны А1: получается +15 дБм = 32 мВт, на выходе А2: +17 дБм = 50 мВт и на выходе А3: +20 дБм = 100 мВт.

Теперь умножаем эти значения на 4 и получаем примерные площади покрытия от каждой из антенн: S1=32*4=128 кв.м., S2=50*4=200 кв.м., S3=100*4=400 кв.м. Суммарная площадь всех антенн: S=S1+S2+S3=728 кв.м.

На выходе первой антенны А1: получается +15 дБм = 32 мВт, на выходе А2: +17 дБм = 50 мВт и на выходе А3: +20 дБм = 100 мВт. Теперь помножаем эти значения на 4 и получаем примерные площади покрытия от каждой из антенн: S1=32*4=128 кв.м., S2=50*4=200 кв.м., S3=100*4=400 кв.м. Суммарная площадь всех антенн: S=S1+S2+S3=728 кв.м.

Для чего нужен 3G бустер?

Бустер (booster) в переводе с английского «усилитель». Picocell 2000 BST имеет Ку=40 дБ и максимальную выходную мощность 2000 мВт.

Когда бустер подключается последовательно после 3G репитера - их коэффициенты усиления складываются, а максимальная выходная мощность остается как у бустера. 

Например, Picocell 2000 B60 + Picocell 2000 BST = 65 + 40 = 105 дБ! Такой высокий коэффициент усиления дает возможность усилить 3G сигнал на удаленных от базовой станции дистанциях.

В городе использовать репитер 3G Picocell 2000SXB вместе с бустером Picocell 2000BST для покрытия больших офисов или бизнес-центров достаточно актуально. Но на дальних дистанциях 10 мВт в UpLink`е на выходе может не хватить, чтоб «дотянуться» до базовой станции.

Выводы и рекомендации:

1)    Если Вам необходимо усилить 3G сигнал в маленькой комнате, то не совсем обязательно хватит маломощного 3G усилителя Picocell 2000 SXB
2)    Старайтесь купить кабель с большим диаметром сечения. Сэкономив на кабеле одну-две тысячи гривен – площадь покрытия внутри помещения может оказаться в 2 раза меньше