Усиление мобильной связи GSM

Стандарт мобильной связи GSM наиболее распространен в Европе и естественно в Украине, как неотъемлемой ее части. Несмотря на то, что у в Украине присутствуют различные форматы реализации сотовых сетей, например CDMA, мобильная связь у нас началась все же с GSM. Конечно, чтобы нас не упрекнули в неточности, поправимся, что начало сотовой связи было положено стандартом NMT, работающим на частоте 450 МГц, тем не менее стремительное развитие мобильной связи во всем мире досточно быстро заставило свех операторов существующих на тот момент перейти в GSM 900 МГц.

Пионером в этой области является оператор UMC, который пройдя череду различных преобразований, носит сейчас название МТС. Вслед за UMC (МТС), на рынке мобильной связи появился целый ряд других игроков, таких как Golden Telecom, Киевстар, Wellcom (ныне Beeline, и он же Kyivstar), Life.  Необходимость увеличения пропускной способности привело к переходу GSM связи к более высоким частотам и в данный момент мы с вами имеем мобильную связь, работающую в двух частотных диапазонах — GSM 900 МГц и GSM 1800 МГц. Несмотря на почти 20-ти летнюю историю мобильной связи, когда покрытие GSM операторов МТС, Киевстар и Лайф, судя по картам приближается к стопроцентному, проблемы со связью продолжают иметь место.

Почему так происходит — спросите вы? Неужели оператор не может поставить везде где в этом есть необходимость свои базовые станции, ретрансляторы и т. д.? Причин, почему в определенный момент вы начинаете терять на телефоне столбики покрытия на втором десятке 21-го века, много. Они относятся как к чисто техническим вопросам, так и к экономическим. К числу технических можно отнести особенности рельефа местности, структуру застройки в городской черте, архитектуру построения сотовой сети оператора и его взаимодействие с сетями конкурентов, принципы настройки работы базовых станций.

К числу экономических — рентабельность построения сети в том или ином регионе, с которой сталкивается каждый оператор, как организация стремящаяся получить прибыль от вложенных денег. Так или иначе, каждая из перечисленных особенностей, а иногда все они вместе в комплексе, не позволяют создать достаточный уровень сигнала там, где бы нам, как абонентам, хотелось бы его получить. Например, если GSM сигнал отсутствует в квартире, в связи с особенным ее расположением по отношению к базовой станции оператора, то понятно, что этот вопиющий для вас факт никак не заставит его передвинуть базовую поближе к вам. Или если построенный загородный дом оказался вне зоны покрытия, то это радостное для вас событие (имеется ввиду завершение строительства дома) вряд ли повлияет на установку новой вышки рядом с вами. Ну, а если вы арендовали офис в подвальном (полуподвальном) помещении в центре города, то вам вообще вроде бы не на что жаловаться — взгляните на карту покрытия и вы увидите, что находитесь в зоне отличного приема, несмотря на то что позвонить с мобильного телефона не можете.

Во всех приведенных примерах вряд ли стоит ожидать каких то резких шагов оператора к вам навстречу и дело не в его нежелании обеспечить вас качественной связью, в этом он как раз очень заинтересован, поскольку получает деньги от звонков и других услуг мобильной связи. Сотовая структура сети, кроме всего прочего, необходимость придерживаться определенных технических и санитарных норм, не позволяет оператору обеспечить хорошим сигналом всех и везде.

Радиосигнал, коим является сигнал GSM, распространяясь по воздуху, проходя различные препятствия, среды, подчиняется законам физики, которые так же неумолимы, как восход солнца утром и закат вечером. Поэтому и в данном случае спасение утопающих перекладывается на плечи сами утопающих, в хорошем смысле этого слова. Для локального усиления мобильной связи можно пойти разными путями, но в любом случае необходимо какое либо устройство, которое усиливает сигнал. Прежде всего это GSM антенна, без которой не обойтись. Антенну GSM можно подключить непосредственно к мобильному телефону. Это достаточно недорогой способ, но телефон в таком случае потеряет статус мобильного, а больше будет напоминать обычный проводной.

Можно использовать GSM шлюзы, которые преобразуют мобильный номер в аналоговую телефонную линию, но при этом позволяют гораздо более качественно получить сигнал от антенны, поскольку подключаются к ней напрямую через разъем (в большинстве мобильных трубок выход на внешнюю антенну отсутствует). Все эти способы могут применяться, но не решают проблему системно, а именно — не дают возможность улучшить покрытие мобильной связи там где оно недостаточно или отсутствует.

GSM антенна направленная 15 дБ 900 МГц

www.gsmsignal.in.ua

Если говорить про улучшение покрытия GSM на определенной площади, в помещении, то для этого применяются специальные усиливающие устройства. Прежде всего это GSM ретрансляторы или репитеры. Оба названия имеют полные права на описание усиливающего устройства, поскольку раскрывают суть его работы. Слово ретранслятор, говорит о том, что сигнал GSM получается извне и передается дальше.

Репитер (repeater) в переводе с английского повторитель, то есть в нашем случае репитер GSM, повторяет полученный с помощью внешней антенны, о которой было сказано выше, от базовой станции сигнал, распространяя его на необходимой площади (в помещении) чрез подключенную к нему, так называемую, внутреннюю антенну. То есть такое устройство как GSM репитер ничего не добавляет от себя, а дает возможность GSM сигналу оператора появиться там где его не было, передав его без потерь и искажений (повторив).

GSM репитер Picocell 1800 SXB

GSM репитер Picocell 1800 SXB

Усиление сигнала с помощью GSM ретрансляторов является хотя и более дорогим, но самым оптимальным решением, поскольку позволяет работать всем мобильным телефонам на площади покрытия, которую он обеспечивает. То есть, в данном случае мобильная связь остается мобильной в полном смысле слова. GSM ретрансляторы различаются как по частотным диапазонам, сигнал которых они усиливают — GSM 900, GSM 1800, так и по мощности передаваемого сигнала, соответственно по площади покрытия.

GSM антенна 6 дБ 900 МГц

GSM антенна 6 дБ 900 МГц

Традиционно GSM репитеры делятся на 3 основные категории:

а) маломощные — площадь покрытия до 200-250 кв. м                                                                   б) средней мощности — площадь покрытия 1000-2000 кв. м                                                           в) мощные — площадь покрытия более 2000 кв. м

Большую площадь покрытия может обеспечить так же подключение к репитеру бустера (booster — в переводе с англ. усилитель, помощник). То есть, если к примеру, к ретранслятору средней мощности, обеспечиающему покрытие на площади 1500 кв. м добавить бустер (усилитель) с коэффициентом усиления (КУ) 20 дБ, то можно увеличить покрытие до 3000 кв. м. Точно так же, как репитеры распределились по мощности, так можно распределить их и по востребованности, покупаемости.

Естественно понятно, что в большинстве случаев усиление сигнала требуется на небольших площадях, вполне вписывающихся в размеры квартиры, частного дома, офиса. Тем не менее все больше объектов появляется, которые требуют установки репитеров больших мощностей. Связано это со строительством новых предприятий, бизнес центров, объектов подземной дислокации (большие офисы, склады, торговые площади, паркинги). Основными компонентами в схеме усиления сигнала мобильной связи с помощью репитера являются (перечислим последовательно по ходу сигнала от базовой станции к абоненту):

а) Внешняя антенна GSM                                                                                                                  б) Репитер GSM                                                                                                                                 в) Внутренняя антенна GSM

Внешняя GSM антенна, как правило, является направленной, поскольку позволяет подать сигнал надлежащей мощности на вход репитера. Кроме того это позволяет добиться усиления необходимых GSM каналов, отсекая второстепенные, которые могут вносить сбои в работу мобильных телефонов. Если речь идет про усиление сигнала мобильных операторов за городом, при большом удалении от базовых станций, то, естественно, в такой ситуации применяться должна только направленная антенна.

В отдельных случаях в качестве внешней применяется и ненаправленная антенна (GSM антенна с круговой диаграммой направленности), например, когда установка направленной GSM антенны невозможна по каким то причинам (архитектурные требования или труднодоступность). Однако делать это возможно только тогда, когда сигнал извне можно получить хорошего уровня и он не нуждается в усилении. Внутренняя GSM антенна в большинстве случаев применяется с круговой диаграммой направленности, которая позволяет распространять сигнал полученный от ретранслятора во все стороны (на 360 градусов) в горизонтальной или вертикальной плоскостях.

Так же могут применяться и направленные антенны GSM c широкой диаграммой направленности при настенном монтаже. Естественно, все эти три компонента должны соответствовать друг другу по усиливаемому частотному диапазону — 900 или 1800 МГц. Так же стоит упомянуть еще один важнейший элемент, с помощью которого связываются эти все устройства. Это конечно же коаксиальный кабель, от качества которого зависит работа всей системы, поскольку в кабеле происходит естественное затухание (ослабление) уровня сигнала. Ну и конечно не забудем про коннектора. Коннектора в основном применяются N-типа, для максимального уменьшения потерь и наводок в местах соединения.

Надеемся, что данная скромная статья вселила в вас оптимизм и уверенность на возвращение утраченного покрытия. Поэтому не стесняйтесь, обращайтесь.

 

Vlad Warshavsky© специально для gsmsignal.in.ua

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *