Усиление 3G / 4G интернет сигнала или как улучшить приём МТС, Билайн, Мегафон, Yota, TELE2 и других операторов

Здравствуйте, хочу поделиться своим видением и опытом по усилению сотовой 3G/4G связи в офисе, даче, загородном доме, стройплощадке и т.д. Речь пойдет, именно об интернете, а не голосовой связи!
На рынке очень много устройств от 1 до 50 тыс. рублей и все они называются усилителями сигнала сотовой связи. Попробуем простым языком рассказать о самых распространённых вариантах. Просьба не относиться к данному материалу как к рекламе или антирекламе.
Усилитель сигнала CONNECT 2.0 или 3.0

Рекомендация от производителя – вставить в connect USB модем и поставить эту конструкцию на подоконник. Эффект реально есть. Только не от устройства, а потому что радиосигнал заходит в помещение, именно, через окна и сигнал на подоконнике явно сильнее, чем в глубине помещения. Вся суть данного устройства – дорогой USB удлинитель. Внутри только кусочек фольги:

По факту можно купить простой USB удлинитель и расположить модем как можно ближе к стеклу, а в идеале (с технической точки зрения) скотчем к стеклу. И результат будет как минимум не хуже, а возможно даже лучше!

Антенна со встроенным 3G/4G модемом

Опять же всё работает. Но есть нюансы:
1. Модем не предназначен для работы при температурах отличных от 0-40 С. Хоть некоторые продавцы утверждают, что зимой он сам себя обогревает. Но как правило они все ломаются в «холодный запуск», т.е. когда в мороз на пару часов отключили электричество и потом включили. Да и летом внутри замкнутого корпуса на солнце с обогревающим модемом явно будет больше 60 С. По статистике такие решения живут не более 1.5 лет. Как раз гарантия когда уже кончается ))
2. USB кабель, который используется в таких устройствах имеет явно ограниченную длину. И происходит это не из-за падения скорости интернета, а из-за падения напряжения, которое питает сам модем. По факту более 5 метров часто наблюдается нестабильная работа модема.
Антенна со встроенным роутером
Это решение как раз пришло на смену предыдущему по причине нехватки длины кабеля. И действительно проблему решили. Но:
1. Все роутеры и модемы, которые используются в этих решениях только для домашнего использования. Эти данные можно посмотреть на сайтах производителях. Как правило это Zyxel Keenetic, TP-Link, Mikrotik и т.д.

Страница с характеристиками с сайта производителя: https://keenetic.net/keenetic-4g-3/?characteristics

2. Как правило, панельные антенны работают на 1-2 диапазона. А у сотовых операторов сейчас используется под интернет целых 5 частотных диапазонов! А именно: 3G на 900 и 2100 МГц и 4G на 800, 1800, 2600 МГц!

Сети сотовых операторов при этом развиваются достаточно быстро. И если вы покупаете антенну, не на 1-2 года, то следует задуматься о мультидиапазонной антенне. В идеале от 700 до 2700 МГц
3. Есть еще очень серьёзная проблема – это отсутствие контроля продаваемой продукции. На какой диапазон эта антенна работает и какой коэффициент усиления – сам производитель не всегда знает, а проверить обычному человеку просто не представляется возможным. Единственное, что можно порекомендовать – старайтесь покупать, что-то брендовое. Приведу случай из практики: когда проходили практику после института в НИИ ТП в антенном отделе нам принесли антенну, сделанную студентами из Бауманского и рассчитанную на компьютере. Когда начали проверять характеристики в специальной измерительной камере, то оказалось, что ничего общего между расчетами и реальностью нету. Также делают многие производители, камер измерительных нету ни у кого, это достаточно дорогое удовольствие для производителей антенн стоимостью 2-3 тысячи рублей.

4G роутер с внешней антенной, подключаемой по коаксиальному кабелю

1. Концепция надежная, всё активное оборудование находится внутри помещения.

2. Нельзя использовать большую длину кабеля. Обычно это не более 10м. Связано это с затуханием сигнала на каждом метре кабеля. Т.е. чем слабее сигнал от сотового оператора, тем меньшую длину кабеля рекомендуется использовать, ну или толще кабель взять.
3. Неудобство монтажа. Кабель необходимо использоваться толщиной от 7 до 11 мм в диаметре! В плинтус не загнешь под 90 градусов. А самое страшное – это разъёмы N типа диаметром 20 мм. Но если брать разъёмы и кабель по отдельности и самому устанавливать, то надо иметь специальный инструмент ИЛИ уметь пользоваться паяльником.

В целом вариант надежный и практичный. Рекомендую использовать роутеры марки Huawei. Работают стабильно и скорость выдают максимальную. В целом этому бренду симпатизирую. Например, базовые станции сотовых операторов работают на железе Huawei.

Репитеры, ретрансляторы, активные усилители, бустеры – это одно и тоже. И предназначены эти устройства, только для того, чтоб можно было передвигаться с телефоном внутри помещения без привязки к определенному месту, т.е. сигнал усиливается на какой-то площади.

1.Дорогие устройства. Гораздо дороже любой антенны. А если на 2-3 диапазона, то вообще космические цены.

2.Мало кто расскажет, но у этих устройств, есть свой шум, как и у любого радиоэлектронного устройства, будь то телефон или усилитель. В параметрах прописывается как коэффициент шума.

И этот параметр ухудшает качество сигнала, т.е. на отношение сигнал/шум. Чуть далее мы более подробно расскажем, что именно этот параметр влияет на скорость интернета, а не мощность сигнала, которую репитеры очень хорошо поднимают.

Как правило этими репитерами для улучшения приёма интернета сотовых операторов стоит воспользоваться, когда нужен интернет на телефонах и планшетах в общественных местах, да еще и со связью. Например, в офисе или кафе в цокольном этаже.

Как правильно подбирать и устанавливать антенны

Неважно какой вариант из вышеперечисленных Вы выберите, стоит ознакомиться со следующей информацией:

1. У радиосигнала есть 2 основных параметра – мощность и качество. Качество сигнала – это по-научному называется отношением сигнал/шум. В программах на телефоне, модеме или роутере это отношение обозначается Ec/No, RSRQ, SINR. И именно от него зависит скорость интернета, а не от мощности сигнала. Т.е. при уровне сигнала с 1 палочкой и отличным качеством скорость интернета будет выше, чем с полной шкалой приёма и плохим качеством! Качеству сигнала можно дать еще одно определение – это степень прямой видимости приёмника и передатчика. Потому очень важно устанавливать антенну как можно выше, даже если не удастся подняться выше соседних деревьев и строений — высота сильно влияет на скорость интернета.

2. Не стоит гнаться за высоким коэффициентом усиления антенны. Чем выше коэффициент усиления (КУ), тем уже диаграмма направленности.

Слева диаграмма направленности антенны с КУ=17 дБ, а справа КУ=14 дБ. При этом, если антенну направить не точно на базовую станцию оператора, то итоговый КУ может оказаться 0-3 дБ, при этом интернет скорей всего будет работать, но с уже ухудшенным качеством и более слабым сигналом. На мой субъективный взгляд чуть ли не каждый 2-й покупатель, кто сам ставит себе антенну, направляет её не точно. Кстати в телефонах и модемах стоят антенны с КУ=1-3 дБ! И проблем никаких нет со связью. А если с тем же телефоном залезть на крышу дачи, где не было интернета, то наиболее вероятно поймаете его без цифр в 20 дБ. А все раздутые коэффициенты усиления — это маркетинг всего лишь для увеличения продаж.

3. В среде распространения радиосигнала, где нету прямой видимости антенны, т.е. город, холмистая местность, лучше брать антенны с широкой или круговой диаграммой направленности, т.к. сигнал будет приходить на антенну отраженный с разных сторон.

Внешние 3G/4G роутеры

Достаточно редкий класс оборудования. Среди известных брендов таких как Zyxel, есть модели 6100 и 6101.

Как видим из характеристик он поддерживает только 4G на частоте 2600 МГц (Band7). А поскольку у нас 4G работает в 3-х частотных диапазонах, то возможны не состыковки. Отсюда и появляются подобные отзывы:

А теперь реклама:

Есть модель внешнего роутера RF-Link R850, которая поддерживает всех операторов, на всех частотах и встроенная антенна является всенаправленной, т.е. крутить не надо. По сути – это устройство, в которое вставил симкарту, соединил проводом, включил в розетку и через 2 минуты уже пользуешься высокоскоростным интернетом.