Как усилить сигнал сотовой связи - общее описание

      При поиске решения как усилить мобильный сигнал мы постоянно сталкиваемся в интернете с различным теоретическим описанием, которое зачастую не имеет собой практических оснований и опыта: она вводит пользователя в заблуждение: о выборе ТОП-3, ТОП-10 усилителей, программами, которые, устанавливая, получаете устойчивый сигнал, подключение антенны – усиливает сигнал в 2-3 раза и другие интересные описания не имеющие отношения к прямому вопрос о том, как улучшить сигнал мобильной связи и как это делается на самом деле.

Сотовая связь – это физическое распространение волн и математических расчет при подборе оборудования по техническим характеристикам. Т.е. все можно посчитать и рассчитать.

Написанием данной статьи стали как «подарки» от наших клиентов в виде усилителей, так и подобные статьи:

Как видите здесь представлены разные производители и никто не может гарантировать уверенную связь. Причина тому: неправильно подобранное оборудование и его установка с настройкой. В итоге клиенту приходится платить еще раз за оборудование с настройкой или без. В этой статье мы расскажем о том, что необходимо предпринять, чтобы улучшить сотовый сигнал.

Начнем с того, что на сегодняшний день и в дальнейшем сотовый сигнал нельзя разделять на:

• Только голосовые вызовы GSM-3G-VoLTE;
• Только интернет 3G-4G;
• Нужен голос и интернет;

Все взаимосвязано и зависит друг от друга. Например, разговоры по телефону зависят от 4G (LTE), так же есть зависимость, как и куда переходит телефон во время звонка из 4G (в EDGE (GSM) или в 3G.

Мы разделим данную статью на блоки:

1. Блок №1 Что происходит с вашим смартфоном/iPhone и как улучшить сотовую связь в помещении;
2. Блок №2 Подбор оборудования на объекте нужной частоты;
3. Блок №3 Подбор усилителя нужной мощности;

Блок №1

В сотовой связи теперь все взаимосвязано, приведем один из примеров (подобные ситуации встречаются регулярно):

Заказчик обращается и говорит: «У меня плохо ловит сотовая связь». Наши специалисты выезжают на объект и проводят диагностику, на которой наблюдаем:

1. На телефоне клиента горит значок «4G» с одним делением (Частота 800, 1800 или 2600 МГц). Пока не знаем
2. Во время входящего звонка появляется значок «E» EDGE (Частота 900 или 1800 МГц)
3. После прекращения снова горит «4G»
4. Во время исходящего звонка очень долго идет набор и после происходит либо сброс, либо переключается на «E» и исходящий звонок кое-как проходит
5. Во время разговора не происходит нормальной передачи голоса (есть бульканье, кваканье и пр. помехи)
6. Периодически приходят СМС-ки о том, что «Вам звонили»

Здесь возникают вопросы: как повысить сигнал сотовой связи? А нужно ли повышать его в принципе? И что делать? Чтобы ответить на вопрос: что делать? Выясняем: что реально происходит с телефоном и стандартами. На каких стандартах и частотах работает сотовая связь:

 

По какому принципу работает любой современный смартфон:

Это первый подводный камень, о котором большинство не знают или не учитывают, в том числе и наши "коллеги по цеху"

      Когда пользователь видит на телефоне значок «4G», то ни пользователь, ни мы пока не знаем какая это частота. А это влияет на выбор усилителя и его стоимость. Требуется точно понимать на какой частоте транслируется связь именно в вашем помещении. Т.к. у операторов существует множество настроек по приоритетам, качеству сети, чтобы сообщать вашему смартфону куда и когда переключаться.

Четвертый пункт говорит о том, что даже, если мы усиливаем 900 или 1800 частоту, где есть EDGE, то все равно будут долгие дозвоны, пропущенные звонки и пр. неприятности. В итоге необходимо выяснить на какой частоте работает смартфон или iPhone на данном объекте.

По итогам первого блока мы понимаем, как ведет себя телефон и какие частоты он принимает. Чтобы в дальнейшем подобрать оборудование для усиления

Блок №2

Возвращаясь, к примеру мы понимаем, что телефон пропускает важный стандарт «3G» для разговоров. Анализируя частотный диапазон, видим, что телефон не может на него переключиться из-за того, что уровень сигнала и параметры «3G» в плачевном состоянии:

Плохой сигнал	Хороший сигнал

Вывод №1 Для того, чтобы система работала корректно, необходимо улучшать сигнал не «ломая» принцип построения всей сотовой сети.

Решение №1-1

Т.е. нам необходимо добавить стандарт 3G, который присутствует только на одной частоте: 2100 МГц. Для данного примера необходимо усиливать 3G сигнал, чтобы телефон без задержек и без проблем переходил в разговорный режим «3G» и не нарушал стандарты связи.

Вопрос возникает по 5-ому пункту: почему происходят сбои во время разговора или не дозвониться?

Как показывает практика, даже если существует уверенный сигнал по анализатору в 2G:

То связь все равно будет проваливаться, когда телефон находится в режиме EDGE, если есть соседние стандарты 3G-4G. Поэтому, на данном примере нам необходимо сделать так, чтобы современный смартфон не принимал данный стандарт, а переходил из 4G в 3G. Поэтому частоту 900 МГц мы полностью исключаем и больше не касаемся.

Получается, что сейчас у нас остались следующие частоты для усиления:

• 800 МГц (Под вопросом);
• 1800 МГц (Под вопросом);
• 2100 МГц (Усиливаем);
• 2600 МГц (Под вопросом);

Требуется ли усиливать для мобильной связи 4G стандарт или нет? Для того, чтобы ответить на данный вопрос, ответим для себя: Нужен ли интернет 4G на каждом отдельном телефоне или нет. Если да, то ответ очевиден, но давайте рассмотрим пример, когда нам нужна именно голосовая связь.

На данном этапе необходимо проанализировать ряд параметров, которые покажут, нужна ли еще частота для усиления или нет:

1. Поддерживают ли смартфоны передачу голоса в стандарте 4G - VoLTE;
2. Осуществляется ли передача голоса в стандарте 4G именно в данной точке: VoLTE по каждому оператору на каждой частоте, представленной на объекте или нет;
3. Какими телефонами пользуется пользователь и поддерживают они VoLTE или нет;
4. Происходит корректный переход во время входящих звонков на «3G» стандарт или нет;
5. Происходит задержка или нет при исходящих звонках при переходе с 4G на 3G;
6. Если при первоначальном выезде нет признаков VoLTE и сигнал 4G почти отсутствует на объекте, есть помещения, где ситуация другая?

При осуществлении диагностики важным момент является анализ всех помещений и учитывать все виды смартфонов и iPhone. Т.к. бывают существенные отличия между устройствами.

         К примеру, у всех менеджеров в компании тариф от Мегафона, а у директора Мегафон и дополнительный рабочий МТС или БиЛайн для общения с зарубежными контактами. Мегафон 4G отсутствует, а МТС передает голос через 4G, и он есть на объекте с сигналом -100 дБ. Общая площадь объекта 500 кв.м., а кабинет руководителя 20-30 кв.м., но из-за связи срываются очень важные переговоры и сделки. Поэтому, когда вы ищите как улучшить сигнал сотовой связи внимательно относиться к диагностике при первоначальном подборе оборудования. Ведь не учесть небольшое, но важное помещение грозит большими финансовыми потерями, срывами сделок и проблемами.

Как видно из описания, чтобы усилить связь и установить оборудование требуется большой анализ сети. Проанализировав переходы и переключения по операторам, пришли к выводу, что достаточно только частота 2100 МГц. Дальше мы расскажем, как повысить сигнал с помощью усилителя

Блок №3 Подбор усилителя нужной мощности

Для простоты возьмем только одну частоту, но основной принцип расчета относится к любой частоте. Ниже мы опишем еще ряд случаев, при которых следует выбирать два репитера на разные частоты или один репитер с двумя частотами.

Итак, мы провели анализ ситуации на объекте и наконец приняли решение о том, что требуется только одна частота 2100 МГц. Как усилить сигнал мобильной сети на данной частоте и что надо учитывать:

• Уровень входящего сигнала и Ec/L;
• Уровень сигнала внутри помещения на частоте 2100 МГц и Ec/Lo;
• Насколько ровный частотный диапазон в точке установки внешней антенны по всем операторам сотовой связи;
• Определить развязку между внешней и внутренними антеннами;
• Проанализировать перегородки внутри помещения;
• Предварительно понимать суммарную длину всех кабельных линий;
• Кол-во делителей;
• Кол-во внутренних антенн;

От того, какие параметры мы замерили зависит тип внутренних антенн, маркировка кабеля, мощность репитера. Обычно в интернете во всех описаниях показывают следующий вариант уровня сигнала на схеме:

Да, для расчета берется именно один уровень сигнала (число, например «-70 дБ», но на самом деле картинка с сигналом выглядит совсем иначе:

ВИДЕО!!!!

И как показала практика и наш опыт, часто для того, чтобы получить заказ или по не знаю берут лучший сигнал или худший, что в той или иной степени сказывается на других операторах и система не работает как положено.

Так же по данной схеме подбирают оборудования с помощью телефона частные клиенты и вводят себя в заблуждение. В телефоне стоит один оператор связи, который им необходимо, но уровень сигнала у него может значительно отличаться от другого и в результате клиент получает некорректно подобранное оборудование или неработающую систему.

Пример фото с кривым входящим сигналом у МЕГАФОН и пр:

Анализатор Rohde&Schwarz:

Замер с помощью Аринст:

Т.е. если у вас МТС, то репитер работать не будет, а из-за Мегафон уходить в перегруз, либо создаст помехи на базовую станцию.

Некорректно установленная система выдает следующее:

• Площадь покрытие во много раз ниже необходимо;
• Звонки как не проходили, так и не проходят (хотя теперь все деления на телефоне);
• Усилитель постоянно то выключается, то горит красная лампочка ошибки;
• И другие побочные эффекты

ВАЖНО! Репитеры с автоматической регулировкой не устраняют проблем помех на базовую станцию! Производители умалчивают о том, что умные усилители SMART не помогают (почитайте нашу статью о помехах на базовую станцию). Правильно настроенный усилитель работает без сбоев постоянно. 

Как можно усилить сигнал сотовой связи без помех и проблем?

Первый этап: точно замерить весь частотный диапазон, который необходим! В данном случае 2100 МГц и сигнал при установке должен выглядеть таким образом:

При таком сигнале усилитель будет работать долго и бесперебойно, что и показывает наш опыт и практика с 2010 г.

      Итак, у нас появился входящий сигнал и место установки внешней антенны. Теперь необходимо определить куда и как устанавливать внутренние антенны с прокладкой кабельной трассы и где будет установлен усилитель. После того, как есть понимание общей структуры, мы начинаем подбирать усилитель по мощности и по коэффициенту усиления. Для этого рисуем структурную схему с метражом кабельных трасс:

     Теперь с минимальными изменениями и корректировками мы можем посчитать необходимый усилитель. Если у вас 1-2 антенны, то главное, входящий сигнал необходимого оператора и можно прикинуть какой усилитель установить «на глаз». Как только вы устанавливаете более 3-ех антенн (а то и 10-50 и более) – структурная схема с расчетом "обязательная необходимость" для понимания подбора усилителя и бустеров.

Подсчет:

Берем входящий сигнал на антенну и прибавляем затухание в кабеле. В результате мы получили тот сигнал, который придет на усилитель. У любого усилителя есть два параметра: коэффициент усиления и выходная мощность (на схеме это 75 дБ и 500 мВт (или 27 дБм). Складываем два значения: КУ репитера и тот расчетный сигнал, который приходит на него.

ВАЖНО! В итоге у нас появляется реальная мощность, которую мы можем получить на данном объекте. В расчет берем только ее. Как вы видите, она отличается от заявленной в характеристиках усилителя. Это главный подводный камень, которым пользуются недобросовестные продавцы. Они часто пишут и говорят о мнимой площади покрытия исходя из заявленной в характеристиках, а не реальной, что встречается не часто.

В этот момент стоит не забывать какой расчетный показатель из замера вы взяли: если вы ошиблись с уровнем сигнала, то дальнейший расчет не имеет никакого смысла.

Далее, стоит учесть две ситуации:

• Общий метраж кабеля
• Просчитать затухание до самой дальней антенны

Если общее затухание во всех кабельных линиях превышает исходящую мощность, значит система корректно работать не будет. Так же, если расчетное затухание на последней антенне отрицательное, то система так же корректно работать не будет. Т.е. при построении усиления необходимо получать всегда положительную мощность. Просчитав систему до последней антенны, мы получили определенное значение в дБм, теперь нам остается понять, хватит ли данного значения для покрытия помещения, указанного на структуре.

ВАЖНО! Стоит точно понимать, необходимую площадь покрытия от внутренней антенны! Так, для одного помещения достаточно 5 дБм (небольшой кабинет до 30 кв.м.), а для другого необходимо 20 дБм (150 кв.м.). Следующим этапом мы переводим дБм в мВт и можем определить примерную площадь покрытия внутри каждого помещения. Аналог Wi-Fi точки доступа, только необходимо учитывать колебания частот по операторам и учитывать внешний сигнал (Т.е. чем лучше внешний сигнал, тем больше площадь покрытие у оператора!)

Почему, в продаже существуют комплекты усилителей и чем они полезны? В комплектах всегда используется 1-2 антенны и любые типы усилителей. Как использовать подобные комплекты усилителей? Недорогие комплекты, необходимо использовать для помещений не более 150 кв.м. (стоимость до 20000-25000 руб.). Если комплект стоит больше, то он устанавливает на чуть больше площадь (без перекрытий), либо слабый входящий сигнал и необходимо «вытащить» его.

Заключение:

Усиление сотовой связи - сложный вопрос, связанный с аналитикой, тестированием и подбором оборудования, поэтому и существуют такие компании как наша, чтобы решать вопросы под ключ. Каждый пользователь может произвести данные действия самостоятельно, но насколько они будут эффективными? Каждый решает для себя самостоятельно, мы рекомендуем как минимум позвонить и получить первую бесплатную консультацию и дальше уже принимать решение.