В одной из статей я писал как металлопластиковое окно с тепло сберегающим напылением глушит связь. Пришло время кардинально решить проблему. Для этого был приобретен репитер (повторитель) 4G сигнала.
Перед тем как углубиться в детали поясню особенности выбора (репитеры есть нескольких видов).
Первое с чего надо начать это выяснить какой бэнд использует ваш оператор (нас интересует не сам бэнд а частота сигнала) около того места где планируется использование репитера. Для этого нужно установить на смартфон приложение отображающее к каким вышкам подключен ваш смартфон и их параметры. Искать в интернете какой бэнд у вашего оператора бессмысленно, хотя бы потому что в разных местах даже одного города один и тот же оператор может использовать разное оборудование (у моего оператора бэнд B1 и B3 размещены на одной вышке). Я использовал программу "netmonitor". Надо выйти на улицу (туда где сигнал хороший и будет висеть внешняя антенна, либо переместится ближе к вышке если сигнал не ловит совсем, это если у вас есть надежда что направленная антенна с высоким КУ исправит положение). Запустить программу и увидеть примерно такое:
Итак вышки с надписью 900 это обычный GSM (EDGE) который предназначен только для голоса (технически там есть интернет, но из-за мизерной скорости будем считать что нет) или по другому 2G связь. 3G связь используется только для интернета (стандарт 3G позволяет передавать голос, но, насколько я знаю на практике не используется), в данном скрине это бэнд B1. 4G связь здесь представлена бэндом B3.
Как видите на улице у меня наличествуют все виды связи кроме 5G, но ее в ближайшие годы в нашем городе не ожидается. Теперь поясню зачем это всё, дело в том что все типы связи работают на разных частотах, а обычные репитеры могут усиливать только какую-то одну полосу частот (есть более дорогие на 2 а то и 3 диапазона). Соответственно перед покупкой надо узнать на какую частоту будет рассчитан ваш повторитель. Тут есть несколько нюансов. Можно выбрать например повторитель 2G сигнала и вы сможете нормально говорить по телефону. Можно выбрать 3G или 4G если нужен интернет, но не сможете говорить (зависит от вашей ситуации с вышками). В моем случае я выбрал связь 4G (1800 мегагерц, бэнд B3) (Имейте ввиду, что 4G может транслировать сигнал и на бэнде B1, или B7 а это другая частота (есть и другие диапазоны)). На скрине верхняя строчка это текущее подключение телефона, которое он посчитал лучшим из предложенных вариантов, на него и надо ориентироваться. Установка репитера позволила мне без проблем пользоваться интернетом, плюс за счет технологии VoLTE (есть в большинстве современных смартфонов) я также могу теперь нормально разговаривать по голосовой связи. В кои то веки у меня получилось и рыбку съесть и на пароходе покататься.
Прежде чем перейти к настройке повторителя, для справки, в России используется 4 основные частоты для работы сотовых сетей, соответственно бывают 4 вида усилителей на 900, 1800, 2100, 2600 мегагерц.
Ну и собственно настройка репитера. На самом повторителе никаких настроек нет (на более дорогих бывают), но часть пользователей не могут его запустить в работу, что поначалу было и у меня, поэтому и решил поделиться опытом. Настройка сводится к ориентированию внешней антенны, но не все так просто. Во первых ориентироваться на уровень сигнала который показывает репитер бессмысленно, вокруг полно вышек в том числе чужих операторов, так что данный индикатор не помощник в этом деле. Что и отмечают многие покупатели в своих отзывах.
Устанавливаем репитер согласно инструкции (внутренняя антенна, сам репитер, внешняя антенна и кабеля между ними). Потом запускаем приложение netmonitor (или аналог) на смартфоне и начинаем заниматься увлекательным делом - забегом между внешней антенной и телефоном который лежит в комнате. Важно! Не включайте репитер без подсоединённых антенн! Чтобы минимизировать количество таких забегов я запустил трансляцию экрана с телефона на монитор с помощью программы anydesk, чтобы сквозь окно было видно уровень сигнала (монитор сильно больше экрана смартфона).
Когда вы наконец удачно сориентируете антенну, приложение должно показать что телефон подключился к интересующей нас вышке, в данном случае программа показывает что телефон подключен к вышке band3 1800мгц, уровень сигнала -101 децибел, тип сети LTE он же 4G. Имейте ввиду, что после поворота антенны, телефон может переключаться на другой тип сети до 10-15 секунд. Теперь детали, общий уровень сигнала имеет отрицательные значения, то есть чем меньше цифра тем сильней сигнал. Уровень сигнала примерно -120 децибел означает потерю сигнала, минус 110 более менее можно пользоваться, минус 100 почти стабильный сигнал, в идеале, если есть возможность, сигнал нужно догнать до минус 85 децибел или выше.
Конечно ориентировать антенну на удачу не лучший способ, поэтому, еще до покупки повторителя, заходим на сайт https://www.cellmapper.net/ и выбираем провайдера и тип сети в месте вашего пребывания, в данном случае соответственно билайн и 4G.
Находим вышки, которые находятся в прямой видимости от вашей будущей внешней антенны (скорее всего понадобится найти вышку в реальном мире и посмотреть будет ли она видна), в моем случае это вышка наверху карты. Нажимаете на вышку и у вас слева появляется вся информация о ней, а на карте обозначаются сектора покрытия
Как видно на рисунке у вышки две секторные антенны с номерами 76 и 77, я нахожусь в зоне действия антенны с номером 76, которая работает на частоте 1800 (если у вышки несколько бэндов она обозначает их разными цветами).
Теперь о том почему я подключаюсь не к той вышке которая находится в пределах прямой видимости (почти). Дело в том, что днем, когда зашумленность эфира высокая (низкий показатель RSSNR), а вышка находится достаточно далеко (примерно 2км), репитер иногда теряет эту вышку, что лишает такое подключение смысла. Но, современная связь может работать и на отраженном сигнале. Поэтому я переориентировал антенну на работу с вышкой вне прямой видимости, но зато в 3 раза ближе. Тут есть другой нюанс. В комплекте у меня шла направленная внешняя антенна, которая для работы с отраженным сигналом не очень подходит, так как отражаться сигнал может сразу с нескольких направлений. Я уже задумывался над тем чтобы купить всенаправленную антенну, но вопрос решился проще, я просто разобрал свою антенну оставив только активный элемент (к которому припаян кабель), отсоединив ее от основы с вибраторами.
В итоге диаграмма направленности антенны стала шире, и ориентировать ее на отраженный сигнал стало проще. (Разумеется коэффициент усиления антенны стал ниже).
Важный нюанс. Я много (очень) времени потратил на настройку, одним из результатов стало открытие того, что комплект с внутренней антенной, непосредственно подключенной к репитеру, плохо работает. (Возможно только мой)
А вот если эту же антенну подключить через кабель хотя бы несколько десятков сантиметров система начинает работать гораздо лучше. Я не большой знаток волновых процессов, подозреваю что идет самовозбуждение усилителя, но факт из практического применения однозначен - антенну и репитер надо разнести в пространстве. Для чего я отдельно приобрел готовый 3 метровый кабель с разъемами. Желательно конечно изготовить такой кабель нужной длины для вашего диапазона, но это сложно. Лучше при выборе репитера брать комплект с уже готовыми кабелями - для внешней и внутренней антенны.
Еще один нюанс, ориентировать антенну надо не только на вышку (или отраженный сигнал) но и в пространстве. Выше, ниже, правее, левее, иногда еще и наклон антенны тоже важен. Так же имейте ввиду что внутреннюю антенну, несмотря на то что она всенаправленная, возможно тоже придётся подвигать в пространстве, для достижения максимального сигнала.
Дополнительные пояснение о параметрах сигнала
Про первый столбец уже писал, второй это уровень полезного сигнала для конкретного абонентского устройства, а не в общем всех сигналов от базовой станции, как видно если он ниже -20 значит можно считать что сигнала нет, третий столбец это показатель зашумленности канала, он должен быть больше ноля, если значение отрицательное значит стабильной связи можно не ждать. Именно сигнал RSSNR (аналог SINR) сильно плавает в течении суток. Его максимум я наблюдал в 4 утра, когда все спят. Тогда же наблюдалась максимальная скорость.
Еще один момент. Не все репитеры "одинаково полезны". не гонитесь за выбором самого дешевого - он может глушить сигнал вместо усиления, ориентируйтесь на отзывы покупателей. А то соседи могут неприятно удивиться, или, что еще хуже, вас может неприятно удивить Роскомнадзор.
Который там по счету нюанс. Хороший репитер может "закольцеваться" если внешняя и внутренняя антенна не будут разделены серьезной преградой (в моем случае толстая бетонная стена).
Еще один нюанс. Разъемы высокочастотных кабелей есть нескольких типов. Я выбрал менее распространенный, но зато меньшего диаметра.
Упоминаю я про размер потому что мне пришлось под кабель сверлить отверстие в бетонной стене 40см толщиной. Согласитесь есть разница сверлить дырку 8 мм или 19мм. Потому как резать кабель, просунуть в стену а потом соединить его с помощью синей изоленты не стоит, так как в таком случае наверняка ухудшатся его волновые характеристики, а на таких высоких частотах это очень важно (желающие могут рассчитать длину кабеля в зависимости от частоты и типа коаксиального кабеля на специальном калькуляторе а также приобрести специальный обжимной инструмент). Если же у вас большой разъем, может помочь переходник с одного типа на другой, вроде такого
Однако, стоит помнить о том, что изменится длина кабеля и о том, что чем длиннее кабель и больше всяких переходников, тем больше потеря сигнала от антенны до усилителя.
ВАЖНО! Коаксиальный кабель нельзя сильно перегибать, скажем согнуть кабель под углом в 90 градусов нельзя ни в коем случае
Ну и последний нюанс. Внутреннюю антенну надо располагать как можно ближе к вероятному нахождению телефона, ибо по мере удаления от внутренней антенны сигнал достаточно быстро падает. В моем итоговом варианте общий уровень сигнала непосредственно возле антенны (10см) -80дБ, на расстоянии 4 метра -106дБ. Если вы закроете телефону видимость антенны своим телом, "потеряется" еще децибел 10. Тонкая бетонная стена примерно так же глушит сигнал. Если у вас стоит задача охватить большое помещение, то стоит обратить внимание на коэффициент усиления репитера. Возможно так же вам понадобится вариант с одной внешней антенной и несколькими внутренними для разных помещений, но тут, я думаю, без привлечения специалиста уже не стоит искушать судьбу.
Небольшое отступление. Я не встречал на просторах интернета информацию об использовании бэнда B1 для работы 4G нашими операторами, однако мой телефон говорит что попадая в зону действия B1 он подключен именно к 4G и VoLTE на нем работает.
В заключении пару слов о VoLTE, в переводе технология называется "голос через LTE интернет". Сотовая связь так устроена что без VoLTE голосовая связь через 4G невозможна. Поэтому надо включить в настройках оператора (если он поддерживает данную технологию) соответствующий переключатель:
Если у вас современный смартфон, но такого переключателя нет, попробуйте включить его принудительно, об этом у меня есть другая статься про Xiaomi https://dzen.ru/media/id/5d8a2fac98930900b21ec2e1/kak-zastavit-rabotat-telefon-tam-gde-net-sotovoi-sviazi-63b33af55ba1321f07e7ff0f
Буду рад ответить на вопросы, если такие возникнут.