Как организовать интернет на даче

С каждым годом операторы мобильной связи расширяют зоны покрытия, но на карте ещё очень много мест, где сигнал от вышки слабый и нестабильный. Причём это проблема не только удалённых деревень и дачных посёлков: даже в городе есть места с весьма плохим качеством связи. Но эта проблема часто решаема.

НЕМНОГО ТЕОРИИ

Соединение между вышкой сотового оператора и вашей принимающей антенной проходит по прямой линии, но на пути сигнала есть препятствия: складки местности, деревья, линии электропередачи, строения. Чем дальше вы находитесь от вышки, с которой снимаете сигнал, и чем больше помех на пути, тем он слабее. Поэтому принимающую антенну необходимо разместить максимально высоко и направить её точно на нужную вышку связи.

В России голосовая связь (телефонные звонки) осуществляется с помощью технологий 2G и 3G, причём 2G предпочтительнее, а мобильный Интернет (передача данных) - технологиями 3G или 4G, причём 4G обеспечивает более скоростное подключение. Стандарты 2G, 3G и 4G используют разные частотные диапазоны (табл. 1). Это разные каналы, и для их усиления требуются разные устройства.

При проектировании системы усиления надо определиться с тем, какой тип сигнала нуждается в улучшении: голосовая связь (поколение 2G, 3G), мобильный Интернет (технологии 3G и/или 4G) или можно использовать многодиапазонное устройство, позволяющее усилить голосовую связь и мобильный Интернет (поколение 2G + технологии 3G и/или 4G).

ПРИСТУПИМ К ПОЛЕВЫМ РАБОТАМ

Сначала нужно выбрать наилучшего оператора связи. Надо понять, какие операторы работают на участке стабильно или хотя бы в некоторых местах дают слабый сигнал. Возможно, соседи уже решили эту проблему и подскажут направление ближайшей вышки. Стоит осмотреть местность: на вышках связи светятся красные огни, хорошо видимые в темноте.


Для поиска сигнала можно воспользоваться смартфоном (желательно под управлением Android) с сим-картой выбранного провайдера. На телефон установите программу, например Netmonitor, которая в режиме реального времени показывает, к какой сети подключился телефон, уровень затухания сигнала, частоту вещания и удаление от вышки связи (рис. 1). Эти важные параметры пригодятся при выборе подключения и оборудования. Если тестируете несколько провайдеров - создайте таблицу (см. табл. 2).

Помним, что смартфон показывает не все сети в эфире, а только те, к которым он непосредственно подключён. По умолчанию в приоритете у смартфона подключение к сетям 4G. Чтобы получить данные по сетям 2G и 3G, необходимо переключить «Предпочтительный тип сети» в настройках смартфона. Чтобы не путаться, тестирование лучше проводить с одной включённой сим-картой.

ТЕСТИРОВАНИЕ СЕТИ

Установите в телефон сим-карту тестируемого провайдера и последовательно переключая «Предпочтительный тип сети» проведите сканирование сетей: 2G.3G.4G.


Видно, что телефон подключён к провайдеру «Билайн», тип сети -UMTS-2100 МГц (3G), потеря сигнала --105 дБ, удаление от вышки связи --780 м. Если есть Интернет, программа отобразит карту с указанием места расположения вышки связи.

Другие программы, например OpenSignal, с помощью встроенного в телефон компаса и GPS покажут вектор, направленный на вышку, к которой подключён телефон.

Соответствие стандартов и частот для поколений сетей передачи данных, приведённое в табл. 1, поможет не запутаться при сканировании.

ПРИМЕР ТЕСТИРОВАНИЯ СВЯЗИ

Как видно из табл. 2, самый лучший сигнал (потеря —77 дБ) у выбранного мною провайдера - 2G GSM-900. Он прекрасно подходит для телефонных звонков. Для передачи данных стоит выбрать сеть 4G LTE-1800: её сигнал по мощности практически равен сети 3G UMTS-2100, а скорость подключения выше. В моём случае качество голосовой связи и передачи данных хорошее, усиление не требуется.


Итак, мы получили информацию о провайдерах и предоставляемых ими сетях 2G, 3G, 4G, выбрали наилучшего провайдера и определились с типом сигнала, который необходимо усиливать.

ВЫБОР ВАРИАНТА УСИЛЕНИЯ СИГНАЛА

Есть два основных варианта усиления сигнала: комплекты на основе репитеров, работающих с любым сигналом или усилители на основе роутеров для улучшения мобильного Интернета. Поэтому, если надо улучшить только голосовую связь, стоит выбрать 20-репитер. Если нужно усилить голосовую передачу данных и улучшить интернет-покрытие, то подойдёт репитер GSM(2G)+3G или репитер GSM(2G)+3G+4G. Решения на базе роутеров подходят для улучшения работы сетей передачи интернет-данных 3G и 4G. Рассмотрим эти варианты.

УСИЛИТЕЛИ НА ОСНОВЕ РЕПИТЕРОВ

Репитер - повторитель сигнала. Фактически внешняя антенна на крыше принимает все сигналы эфира своего частотного диапазона и через усилитель сигнала передаёт на внутридомовую раздающую антенну (рис. 2). Репитеры подходят как для усиления передачи голосового сигнала поколение (2G и 3G), так и для усиления сигнала мобильного Интернета (3G и/или 4G).

УСИЛИТЕЛИ НА ОСНОВЕ РОУТЕРОВ

Усилители на основе роутеров применяют, когда нужно усилить только передачу данных мобильного Интернета (3G и/или 4G). Для этого на крыше здания монтируют направленную антенну, прямо к ней подключают модем (или 3G/4G-poyTep) с сим-картой выбранного провайдера. Для коллективного использования канала настраивают домашнюю Wi-Fi-сеть, к которой подключаются все мобильные устройства.

ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ

Нужно чётко понимать, какой сигнал надо усилить, и знать частоты я f вещания выбранного провайдера в месте установки оборудования. Например, для усиления голосовой связи и мобильного Интернета диапазонов GSM-900 (голос 2G) и UMTS-2100 (Интернет 3G) нужны репитер и антенна, работающие в этих режимах плюс внутренняя домашняя антенна. Отметим, что репитеры особенно требовательны к высокочастотным проводам I и соединениям - обычные коаксиальные провода и соединения от телевизора для них не подходят.


В выборе оборудования поможет опыт и рекомендации известных производителей. Так, компания Baltic Signal предлагает комплекты типовых решений на базе своего оборудования. Эти наборы подготовлены инженерами предприятия, содержат всё необходимое и готовы к установке. В сети Интернет по запросу «системы усиления сотовой связи GSM и Интернета 3G/4G», можно найти организации, профессионально занимающиеся установками систем усиления связи, у которых можно получить консультации, купить комплект оборудования или вызвать инженера для расчёта и установки оптимальной системы усиления сигнала.

ПРИМЕРЫ ГОТОВЫХ КОМПЛЕКТОВ

Один из вариантов решения проблемы - комплекты, предлагаемые компанией Baltic Signal. В двух комплектах есть внешняя антенна со своими частотным диапазоном и коэффициентом усиления сигнала (мощностью).

Чем мощнее устройство, тем дальше антенна может находиться от вышки связи. Комплект на репитере содержит сам репитер, соответствующий по частотному диапазону внешней антенне, и внутреннюю ретранслирующую антенну, у которой обычно широкий частотный диапазон, и основной её параметр - мощность.


В комплекте на базе роутера присутствует USB-модем с установленной сим-картой, который подключается к роутеру. С помощью модема и антенны роутер поддерживает связь с вышкой сотового оператора. Роутер раздает это подключение на все устройства домашней сети по проводу для стационарных устройств, а для мобильных - по сети Wi-Fi.

Модем и роутер, в отличие от антенн, должны быть установлены внутри помещений и подключены к антенне высокочастотным кабелем. У более совершенных моделей антенн (представлена на рисунке), на тыльной стороне имеется герметичный бокс для установки модема и роутера, что позволяет подключить антенну прямо в модем, исключает потери в кабеле и улучшает качество приёма сигнала.

Кроме того, для обоих вариантов понадобятся кронштейны с крепежом на мачту или стену дома для внешней направленной антенны.