Как правильно выбрать и установить усилитель сотовой связи (репитер gsm, ретранслятор).
Распределение каналов сотовых операторов в частотном диапазоне
(в Московском регионе)
Оператор | E-GSM UpLink 880-890 МГц DownLink 925-935 MГц |
GSM 900 UpLink 890-915 МГц DownLink 935-960 MГц |
GSM 1800 UpLink 1710-1785 МГц DownLink 1805-1880 MГц |
МТС | 1-24, 7, 74-100, 115 -124 | 762-886 | |
Beeline | 24-74 | 512-612 | |
Megafone | 1016 - 1024 | 100-115 | 612-762 |
UpLink – канал связи от абонентов к базовой станции
E-GSM - это Каналы 974-1024 – это (дополнительные 10 МГц слева от GSM 900)
GSM 900 – это Каналы 1-124
GSM 1800 – это Каналы 512-886 (всего 374 канала, что в 3 раза больше чем у GSM 900)
Как видно из таблицы у Мегафона достаточно малый ресурс на частотах GSM 900 и самый большой на частотах GSM 1800. У МТС и Beeline максимальный ресурс на GSM 900. Таким образом, если в Москве в офисе используете в качестве корпоративного оператора Мегафон, то рекомендуется выбирать репитер GSM1800 диапазона, а если MTC или Beeline - GSM 900.
Далее представлены формулы, по которым высчитывается частота. Частоты по всей стране соответствуют номерам каналов, а вот какому оператору принадлежит канал – это уже индивидуально для каждой области.
GSM 900:f(Uplink)=890+0.2*n, где n - номер канала
f(DownLink)=935+0.2*n
E-GSM:
f(Uplink)=880+0.2*(n-973),
f(DownLink)=925+0.2*(n-973)
GSM 1800: f(Uplink)=1710+0.2*(n-511),
f(DownLink)=1805+0.2*(n-511)
В нашем случае эти формулы не несут практического применения
Один GSM канал обслуживает 7 одновременно разговаривающих абонентов. GSM 1800 преобладает в основном для густонаселенных пунктов, т.е. городов, т.к. может обслужить большее количество абонентов. А диапазон GSM900 используется повсеместно. Принципиальным плюсом диапазона GSM 900 – радиус действия до 35 км в прямой видимости, в то время как на 1800 частоте – всего 8 км.
Измерение уровня GSM сигнала и определение частот базовых станций сотовых операторов
Для измерения уровня сигнала нам понадобится простой телефон, а именно функция Netmonitor, которая есть абсолютно в каждом телефоне. На наш взгляд телефоны марки Samsung подходят для этих целей наилучшим образом. В частности Samsung GT-S5230,C170, X820, S5570 Galaxy Mini и еще десятка полтора телефонов. Набираем код *#9999*0# и появляется черный экран с различной технической информацией. Далее путем нажатия стрелок вверх-вниз необходимо попасть на страницу, которая показана ниже.
Информация о базовой станции:
2-я строка - диапазон GSM 1800
3-я строка – 535 номер канала
4-я строка - уровень сигнала (для получения в -dBm -> вычесть 111) базовой станции в данном канале - 70 дБм.
Ту же самую информацию можно подчерпнуть в следующем меню «RR Information»
В меню ниже можно получить информацию о соседних базовых станциях. По номерам каналов 57,50,52,40, 45 мы определяем, что это станции работающие в диапазоне GSM900 с соответствующими уровнями сигнала, канал 533 соответствует базовой станции GSM1800 (см. таблицу выше). Уровень сигнала (для получения в -dBm -> вычесть 111)
57 : - 60 dBm
50 : - 63 dBm
52 : - 74 dBm
40 : - 80 dBm
535: - 81 dВm
45 : - 89 dВm
Ниже представлена шкала (условная) соответствия уровней сигнала в канале качеству связи.
Исходя из нашего примера, все каналы находятся в зоне уверенного приёма. Однако использование диапазона GSM1800 в городе более предподчтительнее при прочих равных условиях т.к. может обслужить большее количество абонентов.
Так уже на этом этапе мы можем определить какого диапазона нам необходимо установить репитер GSM 900 или GSM1800. Для этого необходимо сделать замеры всех сотовых операторов, вставляя поочередно сим-карты от каждого из них.
При этом телефон показывает только частоты того сотового оператора, сим-карта которого вставлена в телефон (в данном случае Beeline Московского региона).
Как ориентировать внешнюю антенну.
Если Вам нужен всего один оператор, например, МТС. То старайтесь захватить несколько каналов. Например, лучше поймать 2-3 канала с уровнем сигнала -60, чем 1 канал -50, а остальные по -70.
Если нужно обеспечить сигнал всех сотовых операторов, то старайтесь так поставить внешнюю антенну, чтоб сигнал на вход репитера приходил приблизительно одинаковый от всех сотовых операторов, иначе радиус действия от внутренних антенн будет пропорционально входящим сигналам. Например, на вход репитера попадают сигналы МТС «– 70», Билайн «– 60», Мегафон «- 50», то на выходе внутренних антенн будем наблюдать такую ситуацию, как показано далее:
Выбор модели GSM репитера
Вариант № 1:
- Измерить уровень сигнала телефоном в точке предварительной установки внешней антенны – 72 дБм (выбрать самый мощный канал). Коэффициент усиления антенны Радант Р-911 - 11 дБ, соответственно на выходе антенны имеем сигнал -72 + 11 = - 61 дБм. Но лучше мерить сразу сигнал с выхода антенны, через переходник к телефону.
- Потери сигнала в кабеле считаются очень просто: у любого кабеля есть свои радиочастотные характеристики на сайте производителя. Например, на 100 метрах кабеля 5D-FB на частоте 900 МГц теряется 20 дБ. Чем выше частота сигнала, тем больше потери в кабеле. В нашем случае длина кабеля от внешней антенны до репитера составляет 10 метров, а потери считаются: на 100 метрах теряется 20 дБ, соответственно на 10 метрах потеряется 2 дБ.
- На вход репитера приходит сигнал - 61 – 2 = - 63 дБ.
- Смотрим коэффициент усиления репитера в его технических характеристиках (в нашем случае Ку=70). Получаем на выходе усилителя – 63+70=+7 дБм
- На выходе антенны получаем +7(с выхода репитера) -2 (потери в кабеле) + 7 (Ку антенны) = + 12 дБм.
Таблица соответствия децибел и ватт при 50-омной нагрузке.
дБм | Вт | дБм | мВт | |
40 | 10 | 19 | 80 | |
39 | 8 | 18 | 64 | |
38 | 6,4 | 17 | 50 | |
37 | 5 | 16 | 40 | |
36 | 4 | 15 | 32 | |
35 | 3,2 | 14 | 25 | |
34 | 2,5 | 13 | 20 | |
33 | 2 | 12 | 16 | |
32 | 1,6 | 11 | 12,5 | |
31 | 1,25 | 10 | 10 | |
30 | 1 | 9 | 8 | |
29 | 0,8 | 8 | 6,4 | |
28 | 0,64 | 7 | 5 | |
27 | 0,5 | 6 | 4 | |
26 | 0,4 | 5 | 3,2 | |
25 | 0,32 | 4 | 2,5 | |
24 | 0,25 | 3 | 2 | |
23 | 0,2 | 2 | 1,6 | |
22 | 0,16 | 1 | 1,25 | |
21 | 0,125 | 0 | 1 | |
20 | 0,1 | -1 | 0,8 |
Наши +12 дБм соответствуют 16 мВт. Далее для упрощения подсчета наше количество мВт помножаем на коэффициент 4 и получаем ПРИБЛИЗИТЕЛЬНУЮ площадь покрытия от нашей антенны 16 х 4 = 64 кв.м. в открытом пространстве. При наличии стен и перегородок площадь может оказаться в разы меньше.
Репитер Talent TE-9102B имеет коэффициент усиления 70 дБ и максимальную выходную мощность 200 мВт по паспорту. Но в нашем случае выходная мощность оказалась всего лишь 5 мВт из 200 возможных.
В случае систем GSM 1800 и 3G/UMTS2100 для определения ОРИЕНТИРОВОЧНОЙ площади покрытия, полученную выходную мощность рекомендуется умножать на 3, т.к. при более высоких частотах происходит более высокое затухание сигнала в среде распространения.
Методика расчёта получается достаточно простой: зная изначально площадь помещений, которую нам надо покрыть, и измерив сигналы от базовых станций сотовых операторов, мы можем просчитать энергетический баланс системы и правильно выбрать модель репитера.
Вариант №2 (С использованием делителя с неравномерным распределением мощности.)
В данной системе используется две внутренних антенны. Одна покрывает площадь 25*4=100 кв.м. (которая выдаёт на выходе 14 дБм – 7 дБ ), а вторая 50*4= 200 кв.м. (17 дБм на выходе). Для распределения сигнала был выбран несимметричный делитель (ответвитель) с боковым затуханием на 10 дБ, а по прямой – 1 дБ. Делается это в двух случаях:
- Компенсировать потери на кабеле до дальней антенны при помещениях одинаковой площади.
- Более рационально распределить мощность сигнала для покрытия помещений различной площади.
В качестве вывода:
Когда Вы выбираете репитер – старайтесь не экономить на оборудовании. Антенны выбирайте с большими коэффициентами усиления, и кабель старайтесь по возможности брать с большим сечением (минимальными параметрами затухания). Всё это позволит получить максимальный результат после установки системы.
Таким образоим, обладая этими знаниями можно самостоятельно подобрать и установить репитер GSM.
Источник