26 марта 2016 г.

Антенны для ретрансляторов, какие они



В попытке настроить сотовый GSM ретранслятор в зоне, без прямой видимости (LOS) подключения к любой сотовый телефон башни, были опробованы несколько различных типов внешних антенн. Это резюме может помочь в выборе и настройке сотового ретранслятора в области предельной мощности сигнала.

Во- первых , хотя, обратите внимание , что одно использование сотовых ретрансляторов является обеспечение годную к употреблению сигнал внутри бетона и стали здания , когда совершенно хороший сигнал доступен снаружи здания.

Кроме того , в некоторых случаях, когда хорошее подключение к Интернету имеется, "ФЕМТОСОТА" может обеспечить альтернативное решение (кстати, то распределение фемтосекунд клеток может дать полезную информацию о зонах плохого приема). Обсуждение здесь направлено в ситуациях , когда имеется сигнал слабый - например, в сельской местности , без прямой видимости любых сотовых вышек. В этом случае внешняя антенна должна иметь:

    (1) высокий коэффициент усиления; а также
    (2) узкая ширина луча - по крайней мере, в вертикальном направлении.
Это может означать, используя что-то для других, чем те, которые обычно рекламируются для использования с сотовыми GSM ретрансляторами внешних антенн.

Сила сигнала

Во-первых, если не существует никакой обнаруженный сигнал (или если он выцветает и между -120 дБм говорят и -100 дБм), то есть не так много надежды. Шум будет усиливаться так же, как сигнал - и шум усилителя добавляется к тому, что - результат вряд ли будет пригодной к использованию. Для успеха сигнал может быть слабым, но там должен быть какой-то сигнал - тот, который не часто исчезают ниже уровня шума. Большинство сотовых телефонов имеют способ предоставления некоторой информации о силе сигнала. На некоторых телефон Android циферблате
    * # * # 4636 # * # *, а затем "информация Номер телефона> Сила сигнала '
(это один из "Google Android скрытые секретные коды" ) Эта функция может, однако, были отключены в некоторых более поздних сотовых телефонов. Затем используйте
    Настройки> О телефоне> Состояние> силы сигнала
которое, однако, может обеспечить только уровень сигнала - RSSI и ASU). Можно также попробовать "Клеточные режимы тестирования телефона поле ' . или искать "Полевые тестовые режимы" для вашей конкретной модели.
Это помогает бродить вокруг немного , чтобы увидеть , что мощность сигнала находится в зоне. Лучше всего сделать это , как высоко в здании, где планируется на установке внешней антенны. Обратите внимание , что условия сигнала может изменяться совсем немного со временем. Так что лучше всего повторить это упражнение несколько раз. Кроме того , хороший сигнал может поступать из неожиданных направлениях, таких как отражение от холма в одну сторону от направления прямой линии к антенне. К сожалению ,сотовые телефоны не имеют возможности предоставлять информацию о направлении входящего сигнала. Существует некоторый шанс на успех , если сигнал приходит сильнее , чем , скажем -100 дБм (об этом думать: что на 10 порядков меньше 1 милливатт!).

Двунаправленный усилитель

Далее, хорошо двунаправленный усилитель от известного производителя weBoost от Wilson Electronics  является существенным (двунаправленные усилители используют тот факт , что связь по восходящей линии связи на другом диапазоне частот , чем нисходящей линии). Усилитель должен охватывать диапазон частот , используемый операторами сотовой связи. Однако следует отметить, что это не помогает много, чтобы просто усилить очень шумный сигнал, так как сигнал и шум будет усилен - а затем шум усилителя добавляют к этому. Так что очень важно иметь антенну высокого усиления (смотри ниже), чтобы доставить как большой сигнал, как можно ближе к усилителю, не делая шума усилителя меньше проблемы (антенна сама по себе не добавляет шума - независимо от того, насколько высок его коэффициент усиления ). Высокий коэффициент усиления антенны Neccessity также имеет узкий угол захвата (см ниже), что ограничивает искажение сигнала с помощью электромагнитных источников шума в сторону от направления полезного сигнала.

Би-drectional усилитель должен иметь обнаружение "сигнал обратной связи / колебание ', таким образом она будет закрыта, когда сигнал от внутренней антенны (ы) подает обратно к внешней антенне с достаточной амплитудой, чтобы вызвать неконтролируемые колебания (думаю, что микрофон визг). Имея возможность вручную регулировать усиление может быть хорошая особенность, так как это дает возможность превратить усиление до температуры ниже, где происходят колебания обратной связи, если она окажется, что это не представляется возможным расположить внутренние и внешние антенны, чтобы избежать колебаний в самый высокий доступный коэффициент усиления усилителя.


Полосы частот

Это не всегда легко понять, какие полосы частот несущей использует в зоне интереса, так как они часто действуют более чем в одной группе, и не сделать точку рекламы полосу частот , которая используется в тех случаях пример по ссылке,покритие CDMA в мире и регионально конечно покрытие CDMA в Украине

Какая полоса используется, зависит от местной ситуации. Например, чем выше полоса частот может использоваться в городских районах, чтобы ограничить диапазон конкретной антенны для того, чтобы сократить помехи между близко расположенными клетками (более высокие частоты затухают несколько более препятствиями). В качестве альтернативы, оба канала могут быть использованы для того, чтобы обеспечить большее число каналов в густонаселенных районах. В сельской местности, с другой стороны, нижняя полоса может использоваться отдельно, как по историческим причинам (ранее развертывания и менее частое модернизация) и из-за более длинных волн может обеспечить более сильный сигнал в не ситуациях ЛОС, так как они преломляются больше на краях препятствий. Verizon Wireless, например, может использовать «PCS» (1850-1990 МГц) полоса в городской местности - или как «клеточный» (824-894 МГц) и PCS - но может предпочесть использовать только нижнюю (сотовой) группу в некоторых сельских районах.


К счастью двойной полосы двунаправленная усилители обычно доступны. Легко, конечно, чтобы определить, какая группа находится в использовании, как только сотовый GSM ретранслятор с двухдиапазонной двунаправленного усилителя и антенны были установлены: Просто уменьшите усиление на одной полосе в то время, и посмотреть, какой из них приводит к тому, сигнал сотового телефона падать. К сожалению, эта информация затем приходит слишком поздно, чтобы повлиять на выбор антенны или усилителя!

Расположение вышек сотовой связи

Следующая проблема может быть, чтобы выяснить, где сотовые башни, что, в то время как не выравнивают видимости, производят обнаруживаемый сигнал. Это связано с тем, что направленный внешняя антенна может быть направлен должным образом. Это также полезно для выяснить, насколько широк диаграмма направленности излучения можно было бы хотеть пойти для в антенне, чтобы покрыть более одной башни - если есть более одного сигнала с достаточным количеством потенциально пригодной к использованию. Это хорошо, чтобы иметь более чем одну башню в "зрения" антенны, поскольку вероятность сигналов от двух источников замирания в то же время значительно ниже, чем вероятность того, что один будет.

В некоторых странах информация о вышек сотовой связи антенн легко доступна. В Канаде, например, "Расположение Xcelerated" (Loxcel) обеспечивает легкий доступ к деталям ,таким как носитель, частота, полоса пропускания, мощность, высота, коэффициент усиления антенны, потери в кабеле и даже азимута индивидуального сектора антенн базовой станции (частично на основе лицензии записи из промышленности Канады , которая управляет распределением частотного спектра). 

Один из способов получить некоторую информацию о одной ячейки '' соединен с помощью приложения Google Maps на Android, выберите меню, а затем Меню> Настройки> О
и прокрутите вниз до "MYL '(' My Location ') (В качестве альтернативы, наберите * # * # 4636 # * # * и выберите пункт" Информация о телефоне "и прокрутите вниз до" CellInfo').

Для GSM это дает MCC: MNC: LAC: CID (например, 310: 660: 15: 25505) (где МКЦ мобильный код страны, МНК код сети мобильной связи, LAC является код города, и ИДС является идентичность конкретной антенны подключен к). Для CDMA это дает вместо MCC: SID: НДИ: BID (например, 311: 28: 5: 781) (где SID является идентификация системы, сетевой идентификации НДИ и BID (или SSID) является идентификации базовой станции).

К сожалению , это не говорит вам , где эта антенна, поэтому требуется еще один шаг это приложения от компании OpenSignal. Обратите внимание, кстати, что "места башни" сообщили не фактическая антенна координат - но среднее значение координат , где сотовые телефоны были , когда они подключены к тому, что антенна базовой станции являются направленными, есть встроенный уклон в том, что в среднем в направлении главного лепестка антенны - в результате, некоторые "места башни" могут быть весьма далеки от истины, образец снимок экрана:


Во многих случаях смещения в отчётный положении расположены вдоль основных магистралей, так как вдоль дорог, что сотовые телефоны чаще всего являются, когда они обнаруживают сигнал. Смещение имеет особенно важное значение в сельских районах, где расстояние между башнями, как правило, значительно больше, чем в городских районах.
CDMA на основе носителя, такого как US Cellular, предоставляют координаты базовой станции в полях Lat и CDMA Lon CDMA. Эти координаты доступны для Android приложений  - а также видимой информации с помощью набранной команды * # * # 4636 # * # * и 'информация Телефон> Singal к силе " ответы на часто задаваемые вопросы читаем здесь  cell-trackers
(Координаты находятся в шестнадцатеричном и в 1/4 секунды дуги единиц!). К сожалению, некоторые cariers, такие как Verizon Wireless, подавляют эту полезную информацию (т.е. CDMA_lat = 1fffffff и CDMA_lon = 1fffffff) (для 'Фемто-клеток », где она основана на данных из приемника GPS, встроенного в" фемтосоты-клетки, за исключением ')..
Онлайн поиск расположения локальных башен можно ( с помощью "Antenna Search" вот ссылка на пример поиска (видео с youtube), но может быть неприятно и привести к ошибочным и неполных результатов (например , регистрация FCC распространяется только на башни выше , чем 200 ').
В этом процессе, может быть стоит отметить , что данная башня часто имеет "совмещенных" антенны из нескольких различных поставщиков услуг. Что еще более важно, существуют , как правило , три однозначно идентифицируемые антенны (т.е. с различными СТАВКИ для CDMA - или ИДС для GSM) от каждого перевозчика. Они , как правило ,антенны «сектор» , направленные на покрытие различных «ячейками» рядом с башней.
В общем случае , из - за направленного смещения в 'местах башни " , предоставляемые услуги определения местоположения, сообщаемые' местоположения 'для секторных антенн , установленных на той же башне (но направленные в разные стороны) могут бросить разные. Несколько лучшую оценку местоположения башни может быть получена путем усреднения их.
Несколько более эзотерические способ найти приблизительные местоположения вышки сотовой связи является использование недокументированных геолокации 'MMAP' API от Google, исследуя его с антенной , идентифицированной MCC: MNC: LAC: CID (для GSM) или MCC: SID: НДИ, BID (для CDMA). Еще раз, обратите внимание , что сообщенное местоположение не местоположение вышки сотовой связи , но где сотовые телефоны , где они сообщили о том , подключенных к этой антенне. На самом деле, один из параметров ,возвращаемых указывает размер области , из которых мобильные телефоны сообщили «видеть» эту конкретную антенну.

Интерпретация записи силы сигнала

Может быть , стоит ездить вокруг немного , чтобы найти фактические местоположения близлежащих башен. При этом иметь в виду , что сила сигнала не только зависит от расстояния от башни, так как диаграмма направленности направленности, а также , как правило , узкие в вертикальном направлении (см ниже). В некоторых случаях, например, можно получить относительно слабый сигнал , когда очень близко к башне, потому что один "под лучом" (или вблизи нулевой между боковых лепестков),

Система сотового телефона может не захотеть, чтобы переключиться на другую антенну ( 'сдать'), даже если он обеспечит лучший сигнал (или более низкое отношение сигнал-шум), до тех пор, как он имеет хорошее соединение с антенной он в настоящее время подключен. Таким образом, один не обязательно подключен к ближайшей антенне, или с лучшим сигналом в любой данный момент времени, - которые в настоящее время выбранной антенны частично является функцией истории связи, а также ток нагрузки накладываемыми другими сотовыми телефонами на частности базовые станции.

Кроме того , трудно заставить сотовый телефон , чтобы изменить какую антенну он подключен к для того , чтобы «исследовать» окрестности антенн. Временно отключив путем, входя в "Режим полета" (altenatively 'скрывался' сотовый телефон, поместив его в проводящем пакет из фольги) иногда может привести к его подключения к другой антенне , когда он становится "видимым" снова. Однако следует отметить, что система сотового телефона имеет тенденцию помнить предыдущие соединения и может попытаться восстановить их.

Еще одна вещь , чтобы иметь в виду (по крайней мере для CDMA) является то , что сила сигнала (RSSI или ASU) является сила сигнала "сырые" усилитель - на основе автоматической регулировки усиления (АРУ) уровень промежуточной частоты (ПЧ) усилителя. То есть, это не только сигнал , поступающий от антенны одной в настоящее время припаркованных на " , но все в той или иной радиочастотном канале. Это помогает объяснить , почему, когда телефонная система решит переключить соединение от одной антенны к другой, не существует , как правило , не значительное сопровождающий изменение "силы сигнала" (RSSI или ASU).
При движении мимо сотового телефона башни, одна будет, конечно, как правило, получают относительно сильный сигнал, но будет также , как правило , быть "переданы" от одной антенны (BID / CID) к другому, так как большинство антенн покрывают "секторов" менее 180 ° ( как правило , 120 °) и дороги вблизи вышки сотовой связи неизбежно пересекать границу между одним сектором , а другой (и , возможно , иногда пересечь две границы в быстрой последовательности). Однако следует учитывать , что это может случиться так,что, во время движения мимо вышек сотовой связи, и получая сильный сигнал, один на самом деле все еще ​​подключен к антенне , на другую башню (особенно , если базовые станции на ближайшей башне очень заняты). В этом случае можно было бы ввести в заблуждение при идентификации подключенного в данный момент BID / ИДС с башней передается. К счастью , это не является общим и встречаемости вряд ли произойдет в каждой поездке мимо башни.

Некоторые носители (например, US Cellular) удобно использовать последовательными Bid / номера РТВ для секторных антенн на башне, в то время как некоторые другие (например, Verizon Wireless) использует номера / РТВ BID, которые разнесены 256 друг от друга. Можно получить немного лучшее представление о том, где башня на самом деле , если один усредняет "места" сообщили для трех секторных антенн на башне.

Нажмите на изображение ниже, чтобы увидеть пример подробной карты набора CDMA сотового телефона антенн в сельской местности отображенной в этой моде и наложенной на карте Google местности:



В приведенной выше карты, BID каждой антенны показан в секторе он «озаряет». Красные триады Verizon Wireless, оранжевые триад US Cellular. Обратите внимание , что некоторые из антенн двух провайдеров являются «совмещенного». Кроме того , несколько башен не имеют полный комплект из трех антенн сектора (потому что третий сектор будет охватывать территорию , лишенную дорог).

Позиционирование антенны и наведения

Важно, чтобы иметь возможность повернуть вверх усиление двунаправленного усилителя , не вызывая колебания обратной связи. Положение и наведение антенн являются решающими факторами в этом отношении (наряду с отношением передней к задней части внешней антенны). Внешняя антенна должна быть направленной, быть направлены на базовой станции, так и на стороне здания , которая обращена к базовой станции (т.е. внутренней антенны не должен быть "перед" наружной антенны).

Внутренняя антенна должна быть далеко от внешней антенны, предпочтительн, размещенный в положении, что, если смотреть с наружной антенной, противоположен базовой станции. Внутренняя антенна может быть несколько направленности (например, плоская панель или купол антенны) и установлен на "осветить" область, где можно использовать сотовые телефоны - но не предпочтительн направленный назад на внешней антенны.

Если коэффициент усиления усилителя не может быть повернут вверх весь путь без колебаний, то разделение антенны может потребоваться увеличить. Перемещение внутреннюю антенну как можно дальше от внешней антенны, даже если это означает , что он не в центре требуемой зоны покрытия. При настройке возможно более высокий коэффициент усиления таким образом, сигнал будет покрывать большую площадь.

В некоторых случаях это может помочь повернуть или вращать внутреннюю антенну таким образом, чтобы его ось поляризации не близко параллельна внешней антенны (которая расположена вертикально). Не знаю, что ось поляризации салон антенна находится? В случае плоской панели, то, как правило, больше размер панели. Но в любом случае, можно просто попробовать другую ориентацию, чтобы увидеть, является ли проблема колебаний может быть уменьшена в этой моде.

Иногда металл (например, что в кондиционирования воздуха протоков) или толстые бетонные части здания могут быть использованы для "скрыть" внутренняя антенна от внешней антенны.

Слишком много усиления?

Несмотря на то , что уже было сказано выше, иногда слишком много усиления может быть слишком много хорошей вещи. Причина заключается в том, что сотовая система не может переключиться на другую антенну , если окажется , что сотовый телефон получает сильный сигнал от одного его 'припаркованного на' - даже если это сильный "сигнал" не имеет хороший сигнал- -noise отношение (SNR). Если есть несколько слабых сигналов , доступных, то это может быть лучше , чтобы провернуть вниз усилитель получить немного , чтобы стимулировать переключение между ними всякий раз , когда один из них в данный момент подключен к становится слишком шумно.

Что это говорит о усиления антенны? Усиление антенны должна всегда быть высокой, чтобы обеспечить сигнал , который является большим по отношению к усилителю шума - увеличение коэффициента усиления антенны не приносит с этим увеличение шума.

Многолучевость и EVDO SNR

С не-LOS связи, сигналы , достигающие приемной антенны , возможно, путешествовали более чем по одному пути , и так поступают в несколько разное время - в ​​действительности принятый сигнал имеет несколько "Echos". Уравнивание в приемнике может компенсировать это , если картина "Echos" остается неизменной. Но не-LOS сигналы связи из нескольких путей мешают друг другу (конструктивно и деструктивно) в изменяющейся во времени манере - в худшем случае , ведущий к "выцветанию," временной потери сигнала. (Обратите внимание , что LTE имеет меньше проблем с этим , поскольку он использует низкую передачу сигнала скорости в течение большого количества узких каналов и поэтому защитный интервал между битами может быть сделано достаточно долго , чтобы иметь дело с совсем немного многолучевого «размазывания») ,

Переменная характер сигнала, индуцированного в результате этого путешествия через множество путей имеет наиболее пагубное воздействие на более высоких частотных компонент полезной нагрузки сигнала. В результате, передача данных, как правило, будут затронуты более чем голос. Одним из следствий этого является то, что с высоким коэффициентом усиления в антенне и двунаправленного усилителя, можно очень хорошо увидеть значительный сигнал (высокий RSSI или ОСУ) на мобильный телефон, но имеют относительно низкие скорости передачи данных (как это отражено, например, в условиях низкой EVDO SNR и низким Ec / Io).

Больше усиления в усилителе не может обойти это ограничение. Высокий коэффициент усиления в антенне, с другой стороны, может помочь, так как он идет с сужением угол приема. Помехи из-за множественных путей уменьшается, если антенна направлена ​​таким образом, чтобы сигнал от только один из нескольких путей идет от направления, в котором антенна имеет существенный выигрыш.
Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...