Настройка 4g антенны petra bb mimo
В связи с последними событиями в виде эпидемии covid, волей неволей начал больше времени работать на удаленке. И больше бывать на даче, где до того был редким гостем. Ибо по сравнению с сидением дома в Москве гулять спокойно в лесу куда как приятнее. Однако проблема там в том, что интернет ловит очень плохо.
Мтс и билайн вообще еле-еле, теле2 еще что то дает, но очень слабо. дай бог 2-3 мегабита. Для работы это крайне некомфортно. Потому, решил озаботится тем, чтобы свой 4G модем, купленный специально для дачи заставить наконец работать нормально. У него была возможность подключения внешней антенны, собственно, я специально заказывал туда пигтейлы, с F разъемом папа.
В общем, начал подыскивать я направленную антенну. Для начала выяснил, что до ближайшей вышки сотовой связи по прямой 7.5 километров Из многообразия вариантов обозначились следующие:
Направленная параболическая
Плюсы - очень хороший коэффициент усиления, по 25 dbi и более.
Минусы - надо максимально точно прицеливаться на вышку. Чуть в сторону повернешь - и сигнал исчезает.
Панельные.
Меньший коэффициент усиления - около 15 dbi, но при этом более простая юстировка.
Поломал голову, посчитал, вроде, 15 dbi должно было хватать на 7 километров.
Далее начал подбирать марку антенны. NoName из китая сразу отмел. Там не то что расчеты не выдерживают, а запросто могут вообще внутрь просто кабель кинуть, в пустую коробку и все.
Из приличных контор нашел наши Антэкс, и Крокс. С ними все установщики работают, отзываются нормально. У Антэкса патентов много даже.
В общем купил я популярную Антэкс Petra bb Mimo.
Внешне антенна выглядит как белая коробочка. Основа из металла, естественно, а сверху, на самих усиливающих элементах пластиковый радиопрозрачный колпак.
К антенне нужно два кабеля, так как схемы у нее MIMO 2X2 - c двумя каналами получения данных. Что-то вроде дуплекса, так скажем.
Разъемы с обратной стороны, их две штуки, я взял вариант с типом разъема F. Так проще нужную длинну кабеля подобрать, ибо его паять не надо, зачистил жилу, отогнул экран кабеля и накрутил сверху разъем.
Тестил антенну в москве, на тех каналах, на которых работает вышка у меня - Band 3. Разница колоссальная. Без антенны скорость была на уровне 8 мегабит на прием, отдача была вообще под 100 килобит.
После подключения скорость становилась 5030 мегабит!
Теперь надеюсь, проблема с интернетом у меня на даче будет решена.
Рекомендую!
Первое, что необходимо усвоить, так это то, что все наружные антенны должны быть установлены вне помещения и подняты как можно выше. Нужно учесть, что любой сигнал подвержен::
1) затуханию из-за препятствий (листва деревьев, трава довольно хорошо поглощают электромагнитные волны, поскольку состоят на 90% из воды),
2) затуханию из-за расстояния, чем дальше (вышка оператора), тем слабее сигнал и как следствие ниже скорость Интернета;
3) отражению (здания, крыши домов хорошо отражают электромагнитные волны).
Соответственно, что бы уменьшить влияние внешних факторов на распространение сигнала, 3G/ 4G антенну следует поднимать как можно выше.
Определение направления 3G/ 4G антенны.
Многие думают, что самая ближайшая к ним сотовая вышка и есть то направление, куда нужно ориентировать 3G/ 4G антенну. На самом деле существует несколько операторов мобильной связи и трудно угадать какой из операторов использует эту вышку, так же есть вышки которые "раздают" только сотовую связь, так что определять направление требуется исходя из замеров уровня 3G/ 4G сигнала.
Что бы определить в какую сторону должна "смотреть" антенна, необходимо подключить ее к модему, его подключить к ноутбуку и с антенной подняться на самую высокую точку дома (желательно на крышу).
Если ноутбука нет, то попросите, какого либо из родственников/ знаковых вам помочь. Вы с антенной поднимитесь как можно выше, а второй человек будет находиться возле компьютера и смотреть уровень сигнала на компьютере. Для связи между собой можно перекрикиваться или использовать сотовые телефоны.
Поворачивая антенну на 10-15 градусов останавливайтесь на несколько секунд и смотрите/ интересуйтесь у помощника, какой уровень 3G/ 4G сигнала (как определить уровень сигнала, можно узнать в статье - Измерить уровень сигнала 3G/ 4G). Таким образом, повернув антенну на 360 градусов, вы узнаете в каком направлении/ направлениях у вас хороший уровень 3G/ 4G сигнала. Если у вас несколько положений антенны с хорошим уровнем сигнала, в каждом из этих положений измерьте скорость Интернета (как измерить скорость интернета, описано в статье - Как узнать/ измерить скорость Интернета) и определите в каком направлении у вас вышка оператора с максимально быстрым Интернетом. Не всегда та вышка, с которой более уверенный уровень сигнала показывает более высокую скорость 3G/ 4G Интернета.
Помимо уровня сигнала (RSSI- Received Signal Strength Indication), существую другие параметры, по которым можно более точно настроить 3G/ 4G антенну: RSRQ, RSRP, SINR. Эти параметры доступны в настройках универсальных 3G/ 4G модемов, что позволяет добиться более точной настройки направления антенны.
Предлагаю разобрать, что каждый из этих параметров значит:
RSRQ (Reference Signal Received Quality) – характеризует качество принятых пилотных сигналов. Измеряется в дБм (dBm). RSRQ связанно с уровнем сигнала RSSI, поэтому достаточно будет наблюдения за уровнем сигнала RSSI.
RSRP (Reference Signal Received Power) – среднее значение мощности принятых пилотных сигналов (Reference Signal) или уровень принимаемого сигнала с Базовой Станции. Значение RSRP измеряется в дБм (dBm). RSRP напрямую связан с уровнем сигнала RSSI, поэтому будет достаточно ориентироваться на RSSI.
Для 4G: SINR (Signal to Interference + Noise Ratio) или CINR (Carrier to Interference + Noise Ratio); для 3G ECIO (Ec/Io) или Ec/No- отношение (полезного) сигнала к шуму. Другими словами – соотношение сигнал- шум. Значение SINR измеряется в дБм (dBm). Величина 0 dBm означает, что сигнал и шум равны, положительное число – что сигнал сильнее шума, отрицательное – что слабее. На значения SINR стоит обратить внимание при настройки 3G/ 4G антенны. Как вы понимаете, чем выше это значение, тем большую скорость можно добиться от 3G/ 4G антенны.
Тестируйте всех операторов (МТС, Билайн, Мегафон, Yota, Теле2 и т.д.).
Очень часто мы слышим о том, что в том или ином регионе определенный оператор лучше, нежели другие и показывает более высокую скорость, а некоторые так вообще утверждают, что определенный оператор лидирует в скорости Интернета по всей России. Все эти высказывания зачастую не проверяются и голословны. Мы не раз развеивали подобные домыслы, предлагая протестировать всех операторов и выяснить на практике какой из них показывает более высокую скорость. Для этого вовсе не нужно покупать модемы и сим карты всех операторов (МТС, Билайн, Мегафон, Йота, Теле2 и прочие), достаточно иметь один универсальный (прошитый) модем и сим карты нескольких операторов (сим карты можно взять у родных, друзей, знакомых) они вам понадобятся на 20-40 мин на время теста. Следует учесть, что 3G/4G антенну при этом настраивать нужно под каждого оператора, т.е. вставили сим карту оператора, повернули антенну на 360 градусов (останавливаясь через каждые 10-15 градусов) и выяснили где лучше сигнал и замерили скорость. Да, это увеличит время настройки, но потратив дополнительно час, вы сможете в дальнейшем наслаждать высокоскоростным 3G или 4G Интернетом
Проверьте ограничение скорости на модеме и тарифе.
Что бы добиться максимальной скорости 3G/ 4G Интернета, следует обратить внимание на модем. Особенно это касается 3G модемов, если вы его приобретали несколько лет назад, то, скорее всего скорость на нем ограничена технически (например, 7Мбит/ с или 14 Мбит/с) и как вы сами понимаете большей этой скорости вы не сможете добиться. Узнать его технические характеристики можно в Интернете (Яндекс, Google в помощь). Если ваш модем не поддерживает скорости больше 20 Мбит/с, рекомендуем приобрести Huawei e3372, на сегодняшний день он поддерживает максимальную скорость Интернета (до 150 Мбит/с).
Так же следует убедиться в том, ваш мобильный оператор не "режет" скорость Интернета. Узнать это можно позвонив в техническую поддержку вашего оператора.
Установка 3G/ 4G антенны.
На что и как закрепить антенну? Наиболее популярные два способы установки антенны:
1) на мачту;
2) на настенный кронштейн;
Первый способ подойдет для тех, у кого уже установлена мачта для приема телевизионного сигнала, на нее же закрепляется 3G/ 4G антенна или если у вас с уровнем сигнала совсем плохо и требуется установить антенну выше крыши дома.
Второй способ наиболее предпочтителен, если у вас двух и более этажный дом. На максимально возможной высоте необходимо закрепить кронштейн (можно использовать кронштейн для установки спутниковых тарелок). Сторону дома на которой будет устанавливаться кронштейн нужно выбирать исходя из стороны направления 3G/ 4G антенны.
После того как вы закрепили антенну на мачту или кронштейн, не спишите затягивать болты, настройте антенну более точно, поворачивайте антенну по миллиметру и следите за уровнем 3G/ 4G сигнала, что бы более точно определить направление антенны. После этого можно затянуть болты.
Есть ли программное обеспечение, которое я могу использовать, кроме модема LTE, чтобы проверить уровень сигнала?
Программа модема действительно самый простой вариант. Но также на смартфонах доступно приложение OpenSignal и похожие, для определения уровня сигнала. Телефоны не имеют разъемов для антенны, но иногда полезно посмотреть, действительно ли местоположение антенны обеспечивает наилучший сигнал, чем скажем, другая сторона дома.
Чем выше антенна, тем лучше сигнал?
Когда вы находитесь далеко от мобильной базовой станции, высота определенно имеет значение. В случае, когда вы находитесь рядом с базовой станцией, но у вас нет прямой видимости из-за препятствий, например зданий. Гораздо важнее найти оптимальную позицию, можно установить усилитель сигнала 4g на небольшой высоте, выбрав место где сигналу неприпяствуют здания или установить на большую высоту, но перед преградой, то в первом случаи сигнал 4g будет значительно лучше.
Далее подключитесь к модему с помощью компьютера. Запустите тест скорости под лучшим углом направления. Кроме того, попробуйте «второй угол» и т.д, так как наивысшая мощность сигнала не обязательно означает лучшую производительность MIMO.
Процесс довольно трудоемкий, но без этого не обойтись, если вы действительно хотите получить хороший сигнал, а также можно обратится к профессионалам по установке 4G антенн здесь
Если вы находитесь в оптимальной позиции MIMO
Посмотрите изображение ниже, но вкратце RSRP / RSRQ являются подходящими для производительности LTE. Если доступно SINR (такое же, как SNR или S / R), его проще всего использовать для выравнивания. Используйте таблицу ниже в качестве указания. Если SNR, скажем, 13 дБ, но RSRP ниже -80 или RSRQ ниже -10, это указывает на проблему, но если они находятся в том же диапазоне, что и таблица, то проще всего использовать только SNR.
Для LTE:
RSSI не имеет отношения к LTE, но его можно рассчитать следующим образом:
RSRQ = Н * (RSRP / ПУПС)
Как правило, при комбинировании увеличенного сигнала с декоррелированными антеннами MIMO между нижней и верхней частями возможно увеличение скорости до 20 раз. Сила сигнала увеличивается только с одной антенной или двумя антеннами без большой декорреляции, что может дать увеличение скорости примерно в 10 раз.
ДЛЯ 3G / HSPA
RSSI:
SNR:
Как правило, скорость передачи данных может варьироваться примерно в 10 раз от низкого / плохого до высокого / очень хорошего на HSPA.
Тяжёлая весна 2020 вынудила меня переехать из Москвы в свой родной город. Из жилья была только дача, которую осенью 2019 года привели в порядок и сделали тёплый зимний дом. В своей московской квартире я уже больше года занимался автоматизациями, датчиками, голосовым управлением, но всё это было в срочном порядке собрано и эвакуировано в глубинку. Здесь, на природе, появилось больше времени, и оборудование пролёживало просто так. Поэтому было решено реанимировать старую электронную начинку дома (которой в целом-то и не было), и, заодно, интенсивно её протестировать, проживая постоянно в этой локации.
Краткий обзор текущего положения дел на даче (или доме)
В доме пытались менять проводку, для этого я даже выделял бюджет на замену кабелей, установку счётчика, новых распределительных коробок, а также на подведение ко всем выключателям нулевой линии. Как оказалось позже, родственники проигнорировали мои просьбы, и вот что имеем теперь:
- Старые распределительные коробки, в которых провода замешаны как попало
- Счетчик без вводного автомата! Кабель, находящийся на крыше, прогнил и оголён (дом хоть и кирпичный, но обшит деревом и утеплителем)
- Сомнительная коммутация автоматов в счетчике - один автомат может отвечать за первый этаж и часть второго, а второй - только за одну розетку!
- Висящий везде кабель и полное отсутствие какой-либо схемы разводки, часть кабеля залито в бетон
- И, пожалуй, самое главное - выключатели без нулевой линии! А где находятся распределительные коробки от выключателей до техники - никто не знает
Театр начинается с вешалки, а IT-проект - с подключения к Интернету
Связь в этом месте нужна еще и потому, что за последний год было совершено 2 ограбления. Выламывают дверь, окна и выносят самое ценное. Плюс данного участка в том, что он находится в черте города, и до ближайшей БС - 1 км. Минусов чуть больше - данная БС обслуживает весь дачный поселок и соседнее село, а также четыре 10-этажных дома; поблизости нет других БС (как ни крути телефон - на другие не переключается); частота у данной БС 1800 МГц, а это не стандарт 4G , поэтому скорость будет заведомо ниже, а сигнал хуже).
Телефон здесь хорошо ловит, мобильный интернет выдает до 20 Мбит/с в каждую сторону. Но уровень шумов (SINR или CINR) весьма низкий, колеблется от 4 до 8.
Шаг 1. Готовый сетап
Покупал у онлайн-торговцев готовыми комплектами:
- Антенна: Антекс PETRA BB (12,5-14,5 dBi, 1700-2700 МГц, 2G/3G/4G/LTE)
- Кабель: SAT703 10 метров
- Роутер: ZBT-WE1626
- Модем: Huawei E3372, перенастроенный для работы со смартфонными тарифами (SIM-картами)
- Пигтейл: Переходник для модема (пигтейл) CRC9-F (female)
- SIM-карта от Ростелеком (безлимит, но после 220 ГБ режут скорость до 0)
Фото брал с сайта торговца, поэто му есть водяные знаки. Данный ко мплект давал нор мальную скорость скачивания, но отдача хромала, что не дало ощутимого прироста уровню сигнала. SINR колебался от 8 до 11. Без использования внешней антенны сам 4G модем выдавал примерно те же показания, даже в помещении.
Вот предполагаемые причины "провала":
- Антенна 75 Ом, что не есть гуд для таких систем. Все склоняются к тому, что кабель должен быть 50 Ом и как можно короче. У меня он был 10 метров
- Крыша дачи металлическая и может сильно фонить. Это также проявляется при пользовании bluetooth-устройствами (на расстоянии 2 метра без стен сигнал может пропадать), беспроводной мышью и клавиатурой (залипают и отваливаются, но редко). А может, то что в 2-3 км от нас есть вертолётная часть, которая глушит всё, что можно
- БС не справляется, поддерживает обычный 4G, и вечером 20 Мбит/с превращаются в 1-2 Мбит/с
- Мобильный тариф от Ростелеком, он же Tele2
Шаг 2. Ещё один 4G модем
Также покупал портативный 4G-модем Huawei E5573 для пользования в городе, но сейчас его можно протестировать и здесь. Он идет без антенн в комплекте, но в целом более мощный, чем его собрат из предыдущего шага. Помимо этого, его можно подключать по MicroUSB, имеет встроенный Wi-Fi 5 ГГц.
Оператор здесь другой - МТС. Но всё равно он подключается на ту же самую физическую БС и соседние совсем игнорирует. Выдаёт скорости бОльшие, чем 4G модем с внешней антенной, однако, при каких-то непонятных стечениях обстоятельств, скорость падает очень сильно. Например, последние 10 дней скорость редко выходит из диапазона 2-5 Мбит/c. Утром достигает 30 Мбит/с, в дождь бывает и 1-2 Мбит/с. Что самое интересное, в помещении он работает лучше. Чем дальше угол по отношению к БС, тем лучше приём. Но SINR всё равно меня огорчает - он в районе 5-9.Вроде бы сменил оператора (физическая БС и частота работы 4G осталась), но результат не впечатляет. Скачущий SINR может быть только в одном случае - если сигнал отраженный. Но от БС до меня прямая видимость,идёт один силовой кабель в трансформатор, и попытки разместить девайс на крыше в обход потенциальных помех не принесли успеха.
Шаг 3. MIMO 2x2 антенна
Почитал про другие антенны фир мы Antex, решил заказать данную MIMO 2x2 антенну . Суть антенны в том, что для приёма и передачи используются 2 физически разных антенны. Это позволяет разнести точку приёма и передачи сигнала с целью повышения общей пропускной способности.
Доставка по России, поэтому антенна пришла весьма быстро, около 8 дней.
Использование данной антенны значительно повысило уровень сигнала, снизило уровень шума, но SINR остаётся в диапазоне от 5 до 10. Да, он частенько скачет на 13-16 (что является минимальным допустимым для хорошего качества сигнала), но бОльшую часть времени сигнал плохой.
Казалось бы, и 50 Ом, и исключили антенный кабель (здесь 10 метровым кабелем питается 4G модем с USB, размещенный внутри короба антенны). Тонкое прицеливание на базовую станцию не даёт ощутимых результатов. Возможно, тело играет роль приёмника, и в какие-то моменты сигнал стабильно держится на 15-16, но после фиксации и дистанцировании от места крепления, он возвращается на свои почётные 5-10. Скорость передачи при этом хорошо возросла, можно добиться и 30 Мбит/с на отдачу, но приём сильно скачет. Утром, когда я пишу этот текст, достигало и 42 Мбит/с, а через пару часов падает до 10-15 Мбит/с.
Шаг 4. Внешние антенны для E5573
Также заказывал на Aliexpress. Вот ссылка. В комплекте нет переходников на модем, их докупал отдельно в местном радиомагазине. Антенны позволяют наладить схожий MIMO 2x2 канал, географически разнесены ме жду собой. Имеют мощные магниты, что позволяет крепить их на металл. Вот что получилось:
Мощность сигнала роутера БЕЗ внешних антенн. Вынес его на балкон, прямая видимость БС есть.
Мощность сигнала при использовании внешних антенн. Прямой видимости нет, они находятся на окне в помещении.
Скорость БЕЗ внешних антенн в прямой видимости БС (питание от батареи)
Скорость при использовании внешних антенн по схеме MIMO 2x2
Выводы можно сделать самостоятельно, но как итог - прироста скорости нет, всё завязано на текущей нагрузке БС и погодных условиях. Ради интереса, вынес антенны на улицу, разнёс их на расстоянии 4 метров, подключил к роутеру. Результат оказался ещё хуже, его видно на скриншоте справа.
В моём случае при использовании различного рода антенн скорость не возросла, стабильность приёма осталась неудовлетворительной, но возросла скорость отдачи (Upload). В причинах мне разобраться не удалось, но есть явное ухудшение скорости в пиковые часы (вечером в рабочие дни и все выходные), а также при неблагоприятных погодных условиях (туман, дождь).
Если у вас есть опыт настройки 4G модемов и антенн для загородных участков - приглашаю пообщаться в комментарии. Может быть, два правильных совета - и мой интернет будет намного стабильнее.
Читайте также: