Усиление сотовой связи

     Несмотря на мощное развитие сотовых технологий, усиление сотовой связи продолжает оставаться актуальной. Проблема слабого сотового приёма или его полного отсутствия может возникнуть как в мегаполисе, так и в удаленных от цивилизации населённых пунктах, как на производственных площадях, в банках, офисах компаний, так и в собственном загородном доме, подвале и т.д. Пользователи могут столкнуться с помехами в процессе разговора, обрывом связи или отсутствием сети.

В свободной продаже присутствует широкий спектр систем усиления сотовой связи и мобильного интернета, различного конструктивного исполнения, цены и заявленных возможностей. В общем случае комплект для усиления сотовой связи состоит из следующих элементов:

·                Репитер;

·                Внешняя антенна (уличная);

·                Внутренняя антенна (комнатная);

·                Кабельные сборки.

     К каждому компоненту системы усиления предъявляются строгие требования по совместимости и обеспечению требуемых технических характеристик.

       РЕПИТЕР

      Репитером называют активный усилитель сигнала сотовой связи и мобильного интернета. Технические характеристики моделей существенно разнятся в зависимости от стоимости аппарата. При выборе системы усиления сотовой связи необходимо помнить, что для корректной работы репитера необходим хотя бы минимальный уровень сигнала в месте монтажа уличной антенны. При полном отсутствии сигнала репитеру попросту нечего будет усиливать.

     Широкополосные, однополосные и селективные репитеры

     Под каждый стандарт связи выделен определенный частотный диапазон, разделенный на более узкие промежутки, — так называемые полосы канала.

     Широкополосный репитер — наиболее распространенный тип усилителя, поддерживающий все полосы в обозначенном стандарте связи. Например, 3G-усилитель, в описании которого указана поддержка стандарта UMTS-2100, будет обрабатывать данные в диапазонах частот 1920–1980 МГц (передача сигнала) и 2110–2170 МГц (прием сигнала). Набор полос уникален для каждого стандарта связи и строго регламентируется действующим законодательством в области радиовещания.

     Однополосные репитеры усиливают лишь определенные полосы и подходят для приема сигнала только определенных операторов связи. Однополосный репитер может качественно усилить сигнал оператора МегаФон и быть непригодным для использования в сетях Билайн.

     Селективные репитеры представляют собой широкополосные устройства с возможностью ручной калибровки и выделения определенной рабочей полосы. Данный тип репитеров эффективен для настройки работы с каким-либо одним оператором .

     Аналоговые, цифровые и оптические репитеры

     Аналоговые репитеры — наиболее распространенный тип усилителей сотовой связи. Они просты, надежны и содержат минимум настроек при помощи расположенных на корпусе устройства органов управления.

     Цифровые репитеры — более сложные устройства, поддерживающие настройку с помощью компьютера и удаленное управление.

     Оптические репитеры способны передавать высокочастотный сигнал по оптоволоконной линии. Позволяют обеспечить расстояние между принимающей и раздающей антеннами до 20 км.

     Поддерживаемые диапазоны и стандарты

     Однодиапазонные усилители предназначены для работы в одном частотном диапазоне. Такой тип усилителей является наиболее базовым.

     Мультидиапазонные репитеры усиливают сигнал нескольких стандартов связи в нескольких частотных диапазонах.

Частотный диапазон	Усиливаемые стандарты связи
800 МГц	4G (LTE)	LTE-800 (Band 20)
900 МГц	2G	GSM-900
	3G	UMTS-900
1800 МГц	2G	GSM-1800
	4G (LTE)	LTE-1800 (Band 3)
2100 МГц	3G	UMTS-2100
2600 МГц	4G (LTE)	LTE-2600 (Band 7)

     Для решения проблем с качеством сотовой связи и мобильного интернета, как правило, достаточно усилить 2–3 наиболее востребованных диапазона, поскольку цена репитера возрастает пропорционально числу усиливаемых частотных диапазонов. Универсальный 5-диапазонный репитер будет стоить в 5 раз дороже однодиапазонного.

     Наибольшее распространение получили двухдиапазонные репитеры, усиливающие пары стандартов GSM+3G и 3G+4G. С помощью таких мультидиапазонных репитеров можно одновременно повысить качество голосовой связи и мобильного интернета, что позволит одной группе абонентов общаться по телефону с высоким качеством связи, а другой — пользоваться высокоскоростным беспроводным интернетом со смартфонов, планшетов и ноутбуков.

     Основными характеристиками любого репитера - коэффициент усиления и выходная мощность.

     По значению коэффициента усиления репитеры могут иметь:

·                     Начальный уровень усиления – от 60 до 65 дБ. Используются на объектах небольшой площади при наличии уверенного сигнала в точке установки уличной антенны, рассчитаны на подключение 1–2 комнатных антенн и обеспечивают связь на площади 100–200 м2.

·                     Средний уровень усиления – от 70 до 75 дБ. Используются при слабом входном сигнале в помещениях с большой площадью. Возможно подключение 3–4 комнатных антенн. Ориентировочная площадь покрытия — 200–400 м2.

·                     Высокий уровень усиления – от 80 дБ. Позволяют усилить очень слабый входящий сигнал, обеспечивают высокое качество связи на объектах площадью свыше 400 м2 п при подключенных 6–8 комнатных антеннах для создания равномерного покрытия в нескольких помещениях.

·                     Промышленные репитеры – 90 дБ. Предназначены для усиления сигнала в целом здании или на промышленных объектах площадью 10000 м2 и более. Используются, как правило, совместно с разветвленной сетью раздающих антенн и вспомогательных усилителей.

     Выходная мощность репитера, измеряемая в милливаттах (мВт) или в децибел-милливаттах (дБм), напрямую влияет на площадь покрытия устройства.

                      По мощности репитеры можно условно разделить на три класса:

·                     50–100 мВт (17–20 дБм) – репитеры низкой мощности, используются в небольших дачных домах, коттеджах и квартирах;

·                     100–320 мВт (20–25 дБм) – репитеры средней выходной мощности. Оптимальный вариант для небольших предприятий, офисов и складов;

·                     500–2000 мВт (27–33 дБм) – репитеры высокой мощности, используемые в помещениях большой площади со сложной планировкой;

·                     5000–10000 мВт (37–40 дБм) – промышленные репитеры для усиления сигнала в целом здании или на крупных производственных объектах.

     В зависимости от модели и ценовой категории, репитер может быть оснащен системами ручной (РРУ), позволяющей добиться оптимальной производительности, и (или) автоматической (АРУ) регулировками усиления. Модели начального уровня, как правило, не имеют ручной регулировки усиления, для изменения их выходной мощности рекомендуется использовать аттенюаторы.

БУСТЕР

     Бустер представляет собой дополнительный (дочерний) усилитель, используется совместно с основным репитером и не может его заменить. Основной репитер осуществляет прием сигнала от базовых станций, усиление и ретрансляцию на заданной территории. Бустер может быть подключен с помощью кабеля к репитеру для создания дополнительной зоны трансляции усиленного сигнала. Бустеры имеют малую мощность в направлении репитера и большую — в сторону абонентских устройств для обеспечения заявленной площади покрытия.

     АНТЕННЫ

     ВНЕШНЯЯ (УЛИЧНАЯ) АНТЕННА

     Эксплуатация репитера подразумевает обязательное подключение его ко внешней антенне, монтируемой на улице и направляемой в сторону базовой вышки оператора. При подборе антенны необходимо учитывать совместимость частотных характеристик антенны и репитера, а также доступные по месту установки стандарты сотовой связи.

     Конструктивные исполнения уличных антенн разнообразны. При достаточной мощности сигнала (в черте города) могут использоваться простейшие штыревые антенны с круговой диаграммой направленности.

     Более эффективны антенны типа «волновой канал», используемые для приема одного диапазона. Волновые каналы могут поставляться как в открытом исполнении (когда пользователь видит металлическую антенну), так и в закрытом — в кожухе, предохраняющем антенну от погодных явлений и птиц.

     Панельные антенны представляют собой скрытую под кожухом синфазную решетку, позволяющую обеспечить высокое качество приемо-передачи сигнала. В зависимости от модели могут использоваться решетки различных конфигураций с большим или меньшим коэффициентом усиления и рабочим углом.

     Параболические антенны представляют собой спутниковую «тарелку», направляемую на вышку оператора сотовой связи, являются наиболее эффективным решением,.

     На значительном удалении от базовой станции оператора целесообразно использовать антенны с высоким коэффициентом усиления.