Репитер, усилитель сотовой связи и мобильного интернета

Репитер — как правильно выбрать, купить и установить.

Автор: Климовицкий А. Г. (кандидат технических наук, автор патентов RU2250533C1, RU2258274C1)

Обновлена 19.03.2021 г.

Репитеры — это усилители сигнала сотовой связи, которые предназначены для усиления голосовой связи и мобильного интернета любого сотового оператора: Мегафон, МТС, Билайн, Теле2.

Они обладают рядом характеристик, о которые следует знать, при выборе. Прежде всего это диапазон частот работы, коэффициент усиления и максимальная выходная мощность.

Здесь вы можете купить репитер сотовой связи с возможностью подбора по параметрам: назначение, усиление, степень защиты.

Частота

В настоящее время мобильные операторы на территории РФ использует 5 диапазонов частот, называемых Band:

Band 1 — 2100 МГц (стандарт 3G UMTS2100, 4G LTE2100)

Band 3 — 1800 МГц (стандарт 2G GSM1800, 4G LTE1800)

Band 7, 38 — 2600 МГц (стандарт 4G LTE2600 FDD, LTE2600 TDD)

Band 8 — 900 МГц (стандарт 2G GSM900, 3G UMTS900)

Band 20 — 800 МГц (стандарт 4G LTE800)

В стандарте Band 38 используются те же частоты, что и в стандарте Band 7, но совершенно иная организация передачи данных — TDD (Time Division Duplex). Приём и передача осуществляется на одной частоте и разделены только временными интервалами. К сожалению внесение любой погрешности в синхронизацию этого канала приводит к потере сигнала, поэтому усилить сигнал Band 38 репитером не представляется возможным.

Для каждого частотного диапазона есть свой минимальный уровень мощности при котором будет сохраняться связь.

Примерные значения приведены ниже:

900 МГц (GSM 900) — 88дБм*

1800 МГц — 93дБм

2100 МГц — 98дБм

2600 МГц — 102дБм

GSM репитер может усилить сотовый сигнал в одном, двух и более диапазонах, но тогда стоимость возрастает прямо пропорционально количеству усиливаемых диапазонов.

Поэтому планирование системы следует начать с определения частот, которые стоит усиливать. Для обеспечения качественной связи совершенно не обязательно усиливать все частоты. У всех абонентских устройств есть определенные приоритеты и достаточно усилить только те частоты, которые необходимы в конкретном случае.

Рассмотрим подробнее. Все современные сотовые телефоны ориентированы на работу в сетях интернет, поэтому и предпочтения в выборе частот у них соответствующие: 4G (LTE) -> 3G -> 2G.

На практике можно представить следующую картину приоритетов:

⇓ ⇓ ⇓	⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ ⇒
	4G LTE	3G UMTS	2G GSM
	2600	2100	1800
	2100	900	900
	1800
	800

LTE (4G) в РФ пока не используется для передачи голосовой связи, но подключение мобильных устройств к вышке оператора в первую очередь происходит в этой сети, не зависимо от частоты. Согласование параметров входящего или исходящего звонка тоже происходит в сети 4G, а для разговора телефон переключается уже на другую доступную сотовую сеть 3G или 2G, выбор которой определяется базовой станцией. Если ошибиться в выборе усилителя, результат может не соответствовать ожиданиям.

Рекомендуем обратить внимание на репитеры 4G в нашем магазине.

Рассмотрим на примерах:

Пример 1. В доме, около окон на мобильном телефоне появляется 1 деление сигнала 3G, связи при этом нет. Установили систему усиления голосовой связи в частотном диапазоне 900 МГц, сигнал не появился или постоянно прерывается. Происходит это потому, что смартфон в приоритете подключается к слабому 3G и только если сигнал пропадает совсем переключается на диапазон 900 МГц. В момент переключения частоты, как правило, прерывается и текущее подключение, а значит следует усиливать сигнал 3G (2100 МГц).

Пример 2. В офисе установили комплект усиления с репитером 3G (2100 МГц). Связь работает удовлетворительно, но часто появляются СМС с текстом «Вам звонили…». Скорее всего в помещении присутствует слабый сигнал 4G, связь устанавливается в этом режиме и только после согласования с вышкой сотового оператора переключается на сигнал 3G. В данном случае возможно стоит добавить в систему усиления диапазон GSM 1800, если в этих частотах присутствует сигнал 4G.

Как мы видим, из представленных примерах, смартфоны всегда стремятся подключиться к более высокоскоростной сети, не зависимо от мощности сигнала, пока будет различать его в фоновых радиошумах. Выбирая усилитель, надо учитывать эту особенность современной сотовой связи и усиливать нужные частоты.

В описанных выше примерах не учитывалось и то, что разные операторы сотовой связи в одном и том же месте могут работать в разных диапазонах. Тогда подбор репитера невозможен без серьёзной аппаратной радиоразведки территории и лучше доверить этот выбор грамотному специалисту.

Коэффициент усиления

Любой репитер GSM, 3G или 4G усиливает слабый сигнал и этот параметр отличается в зависимости от модели. Исходя из параметров базовой станции, подбирается усилитель сотового сигнала, коэффициент усиления которого будет достаточным, для решения поставленной задачи. В практике встречаются случаи, когда уровень входящего сигнала оказывается слишком высоким и репитер перегружался, не имея возможности в полной мере реализовать свой потенциал усиления. В таком случае у большинства усилителей есть регулировка параметров усиления, ручная и/или автоматическая.

Выходящая мощность

Для покрытия связью больших площадей требуется больше мощности сигнала, чем для решения типовых задач и становится актуальным такой параметр, как максимальная выходная мощность репитера. Независимо от того, какой изначально сигнал попал в усилитель сигнала, он не может выдать мощность больше, чем позволяют его электронные выходные цепи. Так, если на мощный усилитель с параметрами 65 дБ* / 17 дБм, подать сигнал -35 дБм, получить на выходе 30 дБм не удастся, так как выходные транзисторы просто не способны выдать такой уровень сигнала, и автоматика отрегулирует усиление до нужного уровня, чтобы не превышать допустимые 17 дБм. Если для обеспечения связью требуется больше мощности, следует подбирать более мощный GSM ретранслятор или добавить в систему подходящий линейный усилитель.

Регистрация. Сертификация.

Согласно Российскому законодательству, маломощные передающие устройства, мощность которых не превышает силу излучения абонентских устройств — разрешены к использованию без регистрации, если эти устройства не влияют на работу базовой вышки.

Выбирая репитеры для системы усиления сотовой связи следует руководствоваться не только техническими характеристиками и ценой, но также и возможными последствиями его использования. Неверно установленный усилитель или ненастроенная система может сильно мешать работе базовым станциям операторов, что в итоге может привлечь внимание Роскомнадзора.

В случае, если устройство сертифицировано на территории РФ, имеет сертификат в системе сертификации в области связи, Вас просто попросят его выключить и в дальнейшем, придётся воспользоваться услугами специалиста, который выяснит причину помех и настроит систему. Если же устройство не имеет сертификата, Ваши действия будут расценены как злонамеренные, с соответствующими последствиями — изъятие оборудования, штраф и т.д.

Влияние системы усиления сотовой связи на здоровье

Согласно санитарным нормам и правилам РФ, напряженность электромагнитного поля СВЧ диапазона (0.3-300 ГГц) не должна превышать 0,1 Вт/м2.

Мощность излучения антенн системы усиления сотовой связи обычно не превышает 30 мВт, что заметно ниже допустимого предела, но достаточно для уверенного приёма сигнала абонентскими устройствами.

Для сравнения, мощность излучения привычного нам WiFi роутера от 100 до 200 мВт. Гораздо большей опасности мы подвергаем себя оставаясь рядом с сотовым телефоном в зоне слабого приёма сигнала, ведь в режиме поиска сети телефон может излучать до 2 Вт, что более чем в 60 раз больше излучения антенны репитера. Немаловажно и то, что для подобного излучения телефону требуется энергия и в таком режиме он разряжает свой аккумулятор за считанные часы.

Заключение

Теперь, зная нужную нам частоту, уровень сигнала и характеристики оборудования мы можем рассчитать нужную мощность системы усиления и подобрать подходящий репитер VEGATEL или выбрать комплект VEGATEL в нашем каталоге.

Допустим, в предполагаемом месте установки внешней антенны, программа на смартфоне показала уровень сигнала -73 дБм. Направленная антенна Яги добавит нам 12-14 дБ. Репитер усилит сигнал на 60-80 дБ и внутренняя антенна прибавит ещё 2-5 дБ. Итого на выходе с внутренней антенны мы получим 1-25 дБм. В зависимости от частоты сигнала, для обеспечения качественной связью небольшого дачного дома достаточно выходной мощности 4-7 дБм.