Усиление gsm сигнала сотовой связи: Советы по выбору усилителя сигнала сотовой связи 2G/3G/4G/5G / Хабр

Как выбрать усилитель сотовой связи и мобильного интернета / Хабр

Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно понимать основные принципы и условия работы данного устройства. Усилитель сотовой связи или по-другому репитер, повторитель сигнала, решает поставленную перед ним задачу в связке с другими компонентами — приёмопередающими антеннами — внешней и внутренней, а также высокочастотным кабелем, объединяющем все устройства в единую систему усиления сигнала.

В зависимости от сложности поставленной задачи, в такую систему могут дополнительно входить и другие высокочастотные компоненты, такие как сплиттеры, ответвители сигнала, бустеры, антенные усилители и прочие. Как правило, необходимость в дополнительном оборудовании возникает при конструировании сложных систем усиления сигнала на крупных торговых и промышленных объектах.

В большинстве же случаев, для решения бытовых задач усиления сотового сигнала, достаточно готового комплекта, состоящего из репитера, двух антенн и кабеля. Тонкость в том, чтобы правильно подобрать комплект, подходящий по параметрам. Эти параметры мы и будем рассматривать в данной статье, но начнём с принципа работы.

Принцип работы усилителя сотовой связи

Принцип работы комплекта усиления сотовой связи заключается в передаче радиосигнала из зоны уверенного приёма в места, где сигнала нет совсем либо он очень слабый. Например, на улице уровень сигнала средний или высокий, а в помещении он пропадает либо снижается, и связь начинает прерываться. Схематично процесс усиления выглядит следующим образом:

Слабый сигнал от базовой станции оператора улавливается внешней антенной, расположенной на улице. От внешней антенны сигнал по высокочастотному коаксиальному кабелю передаётся на репитер. Репитер усиливает сигнал и отправляет его дальше по кабелю на комнатную антенну. Комнатная антенна обменивается информацией с мобильными устройствами и отправляет сигнал в обратном направлении.

Что входит в комплект?

В комплект входит сам репитер, уличная и комнатная антенны, кабельная сборка (провода, соединяющие репитер с внешней и внутренней антеннами), блок питания репитера, крепёж и подробная инструкция по установке и эксплуатации комплекта. Дополнительно можно приобрести кронштейны и мачты для крепления уличной антенны к стене здания, а также грозозащиту, предотвращающую повреждение оборудования от электростатического напряжения, возникающего при грозе.

Теперь, когда мы понимаем что из себя представляет готовый комплект усиления сотовой связи, давайте определимся, где и для чего мы будем усиливать сигнал. Это важно. Ведь для того, чтобы максимально эффективно решить поставленную задачу по улучшению плохой связи, нужно учесть существующие условия и тот результат, который Вы ожидаете от усилителя.

Усиление сотового сигнала на даче

Как правило, в сельской местности вышки сотовых операторов расположены далеко друг от друга. Их ставят в первую очередь вблизи к более-менее крупным населённым пунктам. Если Ваш дом расположен на значительном удалении от вышек базовых станций, то, в данном случае, предпочтительнее выбрать комплект с репитером, работающим на низких частотах, например 800 и 900 МГц. Эти частоты распространяются на большие расстояние, а значит существует возможность стабильного приёма и передачи сигнала от базовой станции до улавливающей антенны и обратно. Частота 900 МГц до сих пор самая распространённая в области сотовой связи. На ней работают почти все сотовые операторы. Исключением является Теле2, данный оператор не использует этот диапазон на территории РФ.

Частота 800 МГц поддерживается основными сотовыми операторами и позволяет передавать сигнал высокоскоростного мобильного интернета в стандарте LTE-800 (4G) на расстояние до 13 километров.

В частотном диапазоне 900 МГц работает два стандарта связи — GSM-900 (2G) и UMTS-900 (3G). Это означает, что используя усилитель сотовой связи с рабочей частотой 900 МГц, Вы можете улучшить не только голосовую связь, но и мобильный интернет в стандарте 3G. Однако, надо иметь ввиду, что не все сотовые операторы поддерживают передачу интернета на этой частоте.

Если Ваш дом находится не очень далеко от населённого пункта, есть возможность «поймать» более высокую частоту, например, 1800 Мгц или 2100 МГц. Тогда становятся доступны полноценный скоростной интернет и голосовая связь в стандарте 3G (UMTS-2100), а также высокоскоростной интернет в стандарте LTE-1800 (4G) и голосовая связь в стандарте GSM-1800 (2G) с более широкой полосой пропускания.

В стандартах 3G и 4G работает современная голосовая связь на смартфонах. Они автоматически выбирают более высокую частоту даже в том случае, когда её сигнал очень слабый. Отсюда известная многим проблема пропадания собеседника и прерывания связи. Устройство «цепляется» за слабый сигнал высокой частоты, а при полной его потере переключается на более низкую, но устойчивую.

Кнопочные телефоны старого образца работают в стандарте 2G в частотных диапазонах GSM-900 и GSM-1800 и также предпочитают верхнюю частоту при её наличии.

Усиление сотового сигнала в квартире

А если нужно усилить сигнал в квартире? Да, даже в крупном городе, где находятся сотни базовых станций, можно остаться без связи. Такая проблема актуальна для жителей плотной городской застройки, владельцев квартир на верхних этажах, в новостройках, в домах с толстыми стенами, во дворах «колодцах» и т. д.

Тут поможет комплект усиления связи для квартиры. Особенность городского комплекта в компактной уличной антенне и более высоких рабочих частотах, хотя многие комплекты для дачи можно тоже с успехом применять в городе. Но, так как в крупном городе присутствуют стандарты связи GSM, 3G и 4G на верхних частотах, разумно выбирать усилитель, поддерживающий эти стандарты. Это GSM-1800, UMTS-2100 (3G) и LTE-2600 (4G).

Выше мы описали два самых частых случая, когда нужно усилить сигнал. Но нет такого репитера, который идеален для дачи, но совершенно бесполезен в городе. Большинство комплектов универсальны. С их помощью можно усилить сигнал в загородном доме, на даче, в офисе, гараже или квартире. Просто есть комплекты с параметрами, больше подходящими для сельской местности, где расстояние до вышек базовых станций больше, а есть те, которые актуальнее использовать в черте города. Чтобы выбрать комплект, наиболее отвечающий Вашим условиям, нужно определить, в каком стандарте и на какой частоте передаётся сигнал сотовой связи в районе Вашего дома.

Определение частотного диапазона

Рассмотрим, как можно самостоятельно определить частотный диапазон и другие параметры. Для этого можно воспользоваться бесплатными приложениями для смартфонов, такими как Network Cell Info Lite или Сотовые Вышки, Локатор. Замеры нужно будет провести в разных режимах подключения — 4G, 3G, 2G. Для этого в настройках смартфона необходимо последовательно переключать тип сети и сверяться с показаниями из приложения.

Рассмотрим пример для Андроид с использованием приложения Сотовые Вышки, Локатор:

Зайти в Настройки телефона и выбрать пункт Сеть и Интернет
Затем выбрать пункт Мобильная сеть
Перейти в Расширенные настройки
Выбрать пункт Предпочтительный тип сети
Это можно сделать и из настроек самого приложения: нажать на меню (три вертикальные точки в правом верхнем углу экрана), выбрать пункт Настройки сети =>> Расширенные настройки =>> Предпочтительный тип сети

Также в выпадающем меню можно переключиться на другую сим-карту, выбрав «Переключиться на СИМ2»

Поочерёдно выбирая режимы связи, проверяем, какой тип соединения показывает приложение.

В верхнем левом углу экрана (обведено жёлтой рамочкой) отображается обозначение частотного диапазона. Чуть ниже можно увидеть уровень сигнала в дБ. Чем больше число, тем слабее сигнал! Хорошим считается сигнал до -100 дБ. Наша задача состоит в том, чтобы от каждого стандарта выбрать приоритетный частотный диапазон, который проходит внутрь помещения, и усилить именно его. Не стоит торопиться с определением типа соединения, лучше подождать минуту-другую пока устройство выберет приоритетную частоту. Например, G900 может смениться на G1800. Значит частота 1800 МГц присутствует в помещении, и даже если её сигнал слабее, чем у 900 МГц, телефон предпочтёт работать на более высокой частоте.

Приложение Network Cell Info Lite удобно тем, что наглядно показывает уровень входящего сигнала. В стартовом разделе «Датчики» показана шкала, на подобие спидометра. Она позволяет оценить качество связи в определённом стандарте. Если стрелка в зелёной зоне, значит сигнал хороший, усиливать его не требуется.

Нетворк Селл не показывает частотный диапазон в мегагерцах, но его можно узнать из показателя Band. Внизу страницы приведена таблица соответствия значений Band и частотного диапазона в МГц. Например, Band 1 — это 2100 МГц в стандарте UMTS (3G).

Плюсом этих приложений является и то, что они показывают расположение вышек базовых станций. Это понадобится при установке внешней антенны. Её нужно будет сориентировать в направлении базовой станции. При этом если между точкой, где располагается антенна, и базовой станцией есть препятствия, такие как высокие деревья, строения, то лучше направить антенну в свободное от препятствий пространство.

Итак, определив частотные диапазоны, на которых передаётся сигнал в районе Вашего дома, можно переходить к выбору комплекта, но мы немного остановимся на таком параметре, как мощность усиления сигнала.

Максимальное усиление комплекта

Вы можете обратить внимание на то, что коэффициент усиления в дБ у разных репитеров отличается не сильно (60-65-70 дБ), при этом площадь действия может отличаться в разы. На самом деле зависимость здесь не линейная, а логарифмическая. Каждые +3-5 дБ удваивают мощность. Поэтому, комплект с максимальным усилением 83 дБ может покрыть площадь вдвое бóльшую, чем комплект с усилением 78 дБ. В характеристиках каждого репитера и готового комплекта указана максимальная площадь действия в помещениях. Но не только величина помещения влияет на выбор мощности усилителя. Очень слабый входящий сигнал может служить причиной выбора более мощного усилителя, способного покрыть площадь бóльшую, чем необходимо.

Установка комплекта

Рекомендуем начать с установки уличной антенны. Вы уже определили направление до ближайшей базовой станции с помощью мобильного приложения. Теперь нужно выбрать место для крепления антенны к стене. Если мы говорим про загородный дом, то желательно закрепить антенну повыше. Так на пути распространения сигнала окажется меньше помех. В случае, когда вокруг дома есть высокая растительность, можно установить внешнюю антенну на специальную мачту. При установке комплекта усиления связи в квартире или офисе внешнюю антенну, как правило, крепят на стене рядом с окном или на раме самого окна.

Затем нужно завести кабель от внешней антенны внутрь помещения. Это можно сделать пробурив отверстие в стене либо в межэтажном перекрытии в случае, если антенна установлена на крыше.

Выбираем место для крепления репитера. Его можно закрепить на стене или мебели с помощью крепежа, входящего в комплект. Нужно чтобы поблизости была розетка 220 вольт для подключения репитера к сети.

Потом подсоединяем комнатную антенну, и крепим её либо на стене, либо на потолке, на сколько хватит кабеля. Длина кабеля внутренней антенны обычно 2 метра. Если по каким-то причинам требуется установить антенну дальше от репитера, можно дополнительно приобрести отдельную кабельную сборку. Схемы встройки будут приведены ниже.

Важный момент при выборе места для установки антенн. Внешняя и внутренняя антенны должны быть расположены друг от друга как можно дальше. Это нужно для того, чтобы не происходило закольцовки сигнала. Это когда сигнал от внутренней антенны улавливается внешней. В результате возникают помехи, и система перестаёт работать эффективно. Если комнатная антенна направленного действия, её не следует направлять в ту сторону, где установлена уличная антенна.

Варианты соединения элементов комплекта

Стандартная схема:

Если нужно удлинить кабель комнатной антенны:

Если нужно удлинить кабель уличной антенны:

Мощность усиления и уровень сигнала в дБ

Вы, наверное, уже могли обратить внимание на то, что коэффициент усиления в дБ у разных репитеров отличается не сильно. 60-65-70 дБ. На самом деле зависимость здесь не линейная, а логарифмическая. Каждые +3-5 дБ удваивают мощность. Поэтому, комплект с максимальным усилением 83 дБ может покрыть площадь вдвое бóльшую, чем комплект с усилением 78 дБ.

Важно! Не включайте репитер без подсоединённых антенн! В этом случае репитер может выйти из строя.

В чём польза от установки репитера? Важно знать!

Помимо обеспечения помещения устойчивой сотовой связью, комплект репитера снижает уровень СВЧ-излучения сотовых телефонов и других мобильных устройств. Известно, что сам мобильный телефон является источником электромагнитного излучения. Чем слабее входящий сигнал от базовой станции, тем сильнее телефон начинает излучать, пытаясь поддерживать связь с вышкой сотового оператора. Уровень излучения в условиях плохого приёма может достигать 1,5-2 Вт, тогда как самый мощный репитер имеет мощность излучения не более 0,2 Вт для каждого частотного диапазона, то есть в 10 раз ниже!

После установки комплекта усиления связи, мобильные устройства оказываются в благоприятных для себя условиях приёма сигнала и снижают уровень собственного излучения. Оно уменьшается в десятки раз и не превышает 0,02 Вт. Не сложно посчитать, что суммарный уровень излучения системы будет значительно ниже изначального, когда телефон в поисках сети работал на максимальной мощности. Кроме того, нужно понимать, что телефон во время разговора мы держим в непосредственной близости от головы, а антенна репитера находится на расстоянии нескольких метров. Электромагнитное воздействие значительно снижается с увеличением расстояния от источника ЭМ волн.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что комплект усиления связи снижает негативное воздействие сотового телефона и других мобильных устройств.

Полезно знать

Соответствие стандартов связи и частотных диапазонов

* — Абсолютный радиочастотный диапазон значений.
** — FDD (Frequency Division Duplex) использует частотное разделение каналов DL / UL, что делает возможным усиление этого сигнала активным усилителем (репитером).
*** — TDD (Time Division Duplex) использует временное разделение каналов DL / UL, что делает невозможным усиление этого сигнала активным усилителем (репитером).

Частотные диапазоны 4G LTE российских операторов связи

* — Способ двухсторонней связи с использованием приёмопередающих устройств.

Усилитель сигнала gsm: разновидности, принцип действия

Цифровая мобильная сотовая связь стандарта GSM  работает в поле высоких частот, где длина волны близка 10 см. Такой процесс работы обеспечивает максимальный рост пользователей мобильной связи стандарта GSM, при этом  уменьшая мощность сигнала и расстояние радиоволн на этой частоте. Это говорит о том, что устойчивая радиосвязь может быть достигнута только на расстоянии прямой видимости сотовой вышки. Распространение радиоволн в радиочастотном диапазоне GSM по своим свойствам в большей степени компенсируются отражением от окружающих объектов и поверхности земли.

В районах плотной городской застройки или дач, в условиях подвальных и полуподвальных помещений ниже уровня грунта земли, связь все равно остается неустойчивой, и происходит искажение сигнала. Решить эту проблему совсем несложно, если использовать активный ретранслятор (репитер) — усилитель gsm сигнала для сотовых телефонов. Репитеры можно установить своими руками даже в труднодоступных местах, тем самым обеспечивая устойчивую связь.

Принцип работы репитера

Работа системы усиления мобильного сигнала, происходит следующим образом:

Внешняя антенна gsm, направленная на базовую станцию определенного мобильного оператора, принимает ее сигнал. Также антенну можно настроить на прием отраженных волн. Дальше по двуосному кабелю импульс направляется на ретранслятор, пройдя обработку и усиление по проводам, и через сплиттер сигнал подается на антенны, установленные внутри помещения. Это обеспечивает качественную и устойчивую сотовую связь для всех абонентов, находящихся в зоне действия антенны.

Передача сигнала на сотового оператора через систему производится по тому же принципу, только в обратном направлении.

Улучшить прием сигнала мобильного телефона дома

Сегодня многие люди выполняют работу по месту жительства, то есть у себя дома. Основным условием для выполнения определенной работы на дому является постоянная и надежная скоростная связь. Одним из таких хороших способов является проводная телефония, но этот вид связи сам по себе дорогой и не всегда везде доступный.

В таких ситуациях очень хорошим помощником является мобильная связь. В наше время этот вид сообщения очень устойчив и надежен, но даже при использовании такой связи имеются свои нюансы. Все сотовые телефоны и поддерживающие их базовые станции работают на частотах, которые очень чувствительны к факторам внешнего воздействия. Прежде, чем решить определенную проблему, необходимо понять ее суть, поэтому  мы хотим остановиться на таких случаях:

1. Серьезную преграду прохождения сотового сигнала может вызвать возведенное высокое строение рядом с вашим домом, которое негативно будет влиять на прием и передачу мобильной связи.
2. При проведении капитального ремонта своего дома или квартиры, многие хозяева утепляют наружные стены строения. Для выполнения такого рода работ используется большое разнообразие материалов, таких как облицовочный кирпич или плитка, металлические профильные листы, вагонка, выполненная из дерева или пластика, а также очень часто употребляются плиты из пенопласта.
   После производства такого рода работ, мощность сотового сигнала внутри помещения значительно уменьшится или будет недоступна, так как произошло увеличение толщины наружной стены. Это значительно усложняет проникновение импульса в середину строения. Хороший прием сигнала будет только возле окон. Но стоит отметить, что металлопластиковые окна и тонированные стекла тоже создают препятствие для прохождения сигнала. Если после всех приведенных аргументов было принято решение о производстве ремонта, необходимо знать, что все выше перечисленные материалы по-разному влияют на прохождение сотового сигнала.
   Поэтому очень важно основательно просчитать и определиться, какой способ утепления лучше всего подойдет для вашего строения. Больше всего глушит сигнал бетон и металл, при котором коэффициент затухания колеблется от 20 до 40 ед. Если будут учтены все эти условия, то потеря сигнала будет минимальной, и есть шанс нормальной работы мобильного оборудования внутри помещения.
3. Наверное, почти все сталкивались с такой ситуацией, когда при разговоре по мобильному телефону происходил несанкционированный обрыв связи. В большинстве случаях на такую ситуацию влияют радиотелефоны, так как некоторые такие аппараты работают в диапазоне 900 МГц. Хотя такое устройство, которое прошло сертификацию, практически не должно влиять на работу сотовой связи, допускаются минимальные помехи, которые не создают перебоев. Но на практике происходит немного иная ситуация. Еще имеются случаи использования радиотелефонов сомнительного качества, которые попадают на прилавки магазина неизвестным путем.  Именно такие аппараты оказывают негативное влияние на работу мобильной связи, так как имеют завышенный частотный ресурс и не соответствуют санитарным нормам для прибора усилителя данной категории.
4. Хочется отметить, что проблемы присущие радиотелефонам, имеет и другое бытовое радиооборудование, которое работает в диапазоне 900/1800 МГц. Такую нагрузку на мобильную сеть могут создавать разные GSM-модемы и приборы, не прошедшие сертификацию.
5. Еще свое влияние оказывают природно-погодные условия. Это особенно заметно при таких явлениях как снег, туман и сильный дождь. В жаркое время года чрезмерное влияние оказывает сильно светящее солнце.

Способы решения проблем с некачественным мобильным сигналом описаны ниже в порядке их эффективности: от большей к меньшей.

Способ 1: Селективный репитер

Принцип работы данного прибора не является сложным процессом, весь смысл заключается в принятии сигнала, его усилении и передачи на конечную точку. Вот по такой системе работает эта схема, состоящая из трех устройств: из самого репитера, направленной и круговой антенны. Внешняя антенна принимает импульс и передает его на репитер, который производит его усиление и далее по проводной системе передает на круговую антенну, которая распределяет сигнал в определенном радиусе. Этот способ усиления мобильной связи является самым эффективным на сегодняшний день.

Способ 2: Выносная антенна

Для каждого мобильного устройства завод-изготовитель предусматривает и производит внешнюю переносную антенну. Предназначается она для работы в помещениях с неустойчивой мобильной связью. Это малогабаритное устройство можно установить своими руками на окне, там самая устойчивая зона приема, а длина кабеля позволяет использовать радиотелефон в радиусе до трех метров.

Способ 3: Пассивное усиление

Применение пассивного ретранслятора для усиления мобильного сигнала связи в большинстве случаев не дает нужного эффекта. Так как этот прибор устанавливается снаружи, на него влияет много отрицательных факторов. Высокоэтажные постройки, конструкции из металла и бетона, а так же высокие деревья весьма отрицательно влияют на прием сигнала. Очень ощутимые потери зависят от длины кабеля и всех точек его соединения. Даже при выполнении всех этих норм расстояние от антенны до абонента, которое обеспечит стабильную связь, будет небольшим.

Устройство для усиления GSM сигнала в местах отдыха и в офисах

Отдых в ресторанах или кафе-барах окунает Вас в мир уюта, комфорта и безупречного вкуса, в котором приятно пообщаться со своими возлюбленными, побеседовать с друзьями или сослуживцами по работе. Но это и те места, где можно организовать важный бизнес-ланч или деловой обед, а также провести современные переговоры в неформальной обстановке, которые просто немыслимы без беседы по мобильному телефону. В таких местах отдыха нестабильная сотовая связь или искажение радиосигнала просто недопустимы, поэтому ваш собеседник всегда сможет осуществить нужный звонок или назначить ответственную встречу с клиентом.

Однако расположение подобных заведений в помещениях полуподвала или на цокольных этажах, а также тесно застроенные дома-высотки на территории могут стать причинами пропадания сигнала из-за досадных недоразумений с мобильной связью. На помощь всегда придет незаменимое устройство для усиления радиосигнала — gsm репитер, который несложно установить своими руками.

Уже после того, как рестораны или кафе начинают работать, образуются зоны с неустойчивым приемом радиосигнала.  Однако хозяину такого заведения трудно решиться на установку ретранслятора усиления GSM сигнала, да еще своими руками, ведь живописный декор может быть испорченным из-за проведения различных кабелей и антенн.

Тем не менее, все же необходимо обеспечение надежного и устойчивого GSM радиосигнала в помещении. Поэтому для сохранения престижа и позитивного имиджа можно установить соответствующий прибор радиосвязи на самом высоком уровне даже своими руками, который позволит сохранить эстетичный вид заведения.

К тому же внутренний интерьер помещения не потеряет своей первоначальной яркости и уникального стиля, обеспечив своим клиентам максимально комфортную беседу по мобильным телефонам. Ведь оптимальное расположение усилителя (репитера) сигнала и количества внутренних антенн будет полностью поглощено потолочными и настенными панелями либо идеально спрятано за более сложными  вариациями декора, исполненными своими руками.

Активные усилители 3G сигнала модема

Как показывает практика, приобретают портативный USB 3G модем по причине отсутствия доступа к интернету или для улучшения мобильности, чтобы можно было воспользоваться интернетом в любое удобное время, например, в планшете или ноутбуке. Однако счастливый владелец 3G модема может столкнуться с такой проблемой, как медленная работа интернета, где определяющим фактором является пониженная скорость 3G сигнала в сети. Отличный приём сигнала 3G возможен только в столице и в пределах других больших городов страны, потому что технология мобильной связи поколения 3G ещё находится в стадии «развития» и еще не везде распространена.

Усиление 3G сигнала возможно при помощи специального шнурка-удлинителя на модеме, который позволяет выставить модем поближе не только к окну вашего дома или дачи, но и вынести даже на улицу, что довольно удобно, но не совсем практично.

Также лучшим усилителем 3G сигнала мобильной сети считается хорошая антенна с направленным принципом действия, однако такой способ не всегда эффективен. Этот усилитель применим еще для увеличения радиуса действия USB-оборудования такого как, USB Wi-Fi адаптеры, USB Bluetooth адаптеры и 3G USB-модем.

Если длина расстояния от основной станции оператора очень велика, то при помощи усилителя CDMA ART 800 МГц можно получить радиосигнал высокого качества в пределах 30 км от базы провайдера.

Вывод

Прочитав нашу статью, вы теперь знаете принцип работы усилителя (репитера) мобильной связи, который станет идеальным вариантом для использования в квартирах, офисах и в помещениях полуподвала. Такой инструмент очень полезен и станет незаменимым помощником в домашнем хозяйстве квартиры, дома или дачи, к тому же не представляет никакой опасности для здоровья человека. Надеемся, наш материал поможет вам выбрать нужные репитеры и усилить с его помощью, как GSM, так и 3G сигнал.

Видео по теме

Facebook

Twitter

Мой мир

Вконтакте

Одноклассники

Pinterest

Хорошая реклама

Усилитель сигнала GSM: решение, комплектация, принцип работы

Почему мобильная сеть иногда подводит? Дело не в том, что поставщик услуг связи халатно относится к обязанностям. Повинны сам принцип распространения сигнала и скорость, с которой в разных условиях происходит этот процесс. Данную проблему поможет устранить усилитель сигнала GSM.

В городе стены зданий и сооружений, построенные из бетона, кирпича, стекла, играют роль своеобразных экранов на пути у радиоволн.

Даже обилие базовых станций не гарантирует 100%-ого покрытия. В иных случаях из-за топологии сетей дом или конкретная точка пространства оказываются в «теневой зоне» вышек сотовой связи, вплоть до полного исчезновения радиосигнала.

В жилых массивах, расположенных за чертой города, ситуация выглядит лучше. Хотя населенные пункты, находящиеся на значительном расстоянии от мегаполисов, тоже страдают от проблем с сотовой связью. Причина — удаленность базовых станций, однако влияние оказывают и естественные преграды, такие, как горные возвышенности и леса.

Решение проблемы

Надежной и комфортной сотовую связь сделает эксплуатация специальных систем, состоящих из основного звена — усилителя сигнала GSM (он же репитер или ретранслятор), наружной и внутренней антенн для улавливания радиоволн сотовой связи, распределителей мощности, соединительного кабеля и требуемых для подключения разъемов (см. Материалы для монтажа: крепления, кабеля и разъёмы).

Такой комплект организует трансляцию сигнала из зоны устойчивого приема в «мертвые точки» помещений. Его использование не требует согласования с операторами связи.

GSM-усилитель функционирует в дуплексном режиме, что дает возможность одновременной поддержки любого количества телефонных разговоров. Перечисленные технические элементы устанавливаются в загородных коттеджах, частных домах, городских квартирах, офисах, деловых и торговых центрах, где встречаются «теневые зоны», иногда — в автомобилях.

Усилитель сигнала GSM: устройство и комплектация

Структурное строение ретранслятора:

• Разъем для подключения наружной антенны.
• Разъем для подключения внутренней антенны.
• Дуплексер.
• Малошумящий усилитель.
• Диапазонный усилитель.
• Усилитель мощности.
• Вентилятор охлаждения корпуса устройства.
• Панель управления с регуляторами (аттенюаторами) каналов ретрансляции.
• Выключатель питания.
• Сетевой кабель питания.

Как правило, устройство поставляется в следующей комплектации:

• Усилитель сигнала GSM.
• Наружная направленная антенна.
• Внутренняя антенна кругового излучения.
• Коаксиальный кабель разной длины для подсоединения антенн.

Принцип работы репитера и систем умножения GSM-сигнала

«Repeater» в переводе с английского языка означает «повторяющий, повторитель». Суть работы устройства заключается в многократном усилении нечетких сигналов, поступающих с базовой станции, путем генерации собственного мощного импульса. Выражаясь иносказательно, он громко повторяет все, что улавливает.

Система умножения сотовой связи, в свою очередь, функционирует так — сигнал с базовой вышки улавливается наружной антенной, установленной на улице, затем поступает на внутренний блок репитера. Оттуда он распространяется по антеннам, расположенным внутри помещения, с помощью распределителя мощности.

Критерии выбора GSM-ретранслятора

Перед приобретением репитера желательно ознакомиться с техническими характеристиками этого устройства:

• Частотный диапазон. Эталон мобильной связи GSM составляют 2 преобладающих интервала — GSM 900 и GSM 1800 МГц. Станции связи, функционирующие в интервале до 900 МГц, охватывают внушительные пространства, однако располагают меньшим количеством каналов, что отрицательно влияет на возможность общаться по телефону нескольким абонентам сразу. С интервалом до 1800 МГц дело обстоит с обратной точностью, поэтому в условиях города рациональнее остановиться на нем. На даче оптимальный результат покажет GSM 900.
• Коэффициент усиления сигнала GSM (КУ). Этот критерий оказывает прямое влияние на уровень приема сети. Ориентироваться стоит на то, как сотовая связь ведет себя в помещении и на улице. Если прием неуверенный и там, и там, рекомендуется выбирать ретранслятор с КУ 75-90 дБ. Для сигнала, слабо идентифицируемого только в доме, хватит КУ 70-75 дБ. Усилитель с КУ менее 65 дБ не следует покупать в принципе, так как он не решит поставленных задач.
• Выходная мощность репитера. От этой характеристики зависит то, какую площадь покроет устойчивым приемом система умножения сотовой связи. К примеру, 100 мВт мощности обеспечат устойчивым приемом площадь помещения до 150м², а 320 мВт — и все 700 м². Все же прямого соотношения между выходной мощностью репитера и площадью помещения нет, действует только некоторая корреляция. Площадь покрытия корректируется различными факторами, в числе которых грамотный или наоборот, неумелый монтаж всей системы.
• Настройка на стандарт GSM или 3G. Усилители, которым доступен один стандарт — GSM, улучшают качество только голосовой связи, но пользователю часто требуется усилить и сигнал 3G. В этой ситуации придется приобрести репитер сигнала 3G, работающий в диапазонах UMTS900 и UMTS2000. Существуют и универсальные усилители, поддерживающие как GSM, так и 3G; плюс в ретрансляторах активно разрабатывается стандарт LTE (Long-Term Evolution), обеспечивающий высокоскоростное перемещение данных и ориентированный исключительно на эту задачу. К сожалению, стоимость этих чудо-устройств уже на порядок выше. Если цена вопроса принципиальна, самое демократичное решение — проанализировать, какой вид связи важнее или хуже функционирует, и сделать выбор в пользу того или иного стандарта.

Выбор GSM-усилителя для квартиры

Порядок действий при выборе ретранслятора для городской квартиры:

• Решить, в чем большая необходимость — голосовых вызовах или мобильном интернете.
• Уточнить, в каком стандарте работает поставщик сотовой связи, услуги которого используются или будут использоваться.
• Проверить текущий уровень сигнала сотовой сети.
• Произвести замеры площади помещения.

GSM-усилитель для транспортного средства

Автомобильный ретранслятор сигнала GSM предназначен для решения главной проблемы сотовой связи в объекте, находящемся в движении — ее нестабильности. Один нюанс: ровный и качественный прием может быть обеспечен им при наличии источника хотя бы слабого сигнала вне транспортного средства.

Если автомобиль находится на слишком большом расстоянии от вышки связи, портативный репитер окажется бесполезным.

Рекомендуемая комплектация автомобильного ретранслятора GSM-сигнала:

• Внешняя GSM или 3G антенна, иногда на магнитном основании.
• GSM или 3G усилитель.
• Внутренняя антенна или держатель для мобильного телефона с встроенной антенной (самый удобный вариант).
• Кабель и разъемы, соединяющие комплект.

Обзор популярных моделей

Разнообразие фирм-производителей и моделей ретрансляторов, предлагаемое рынком, способно повергнуть в ступор даже опытного пользователя, поэтому знакомство с обзорными характеристиками популярных усилителей поможет сориентироваться и сделать правильный выбор.

Picocell 900 SXA — модернизированный ретранслятор с увеличенным интервалом EGSM/UMTS для помещений с площадью до 700 м²(загородный дом, офис). КУ 70 дБ, выходная мощность 100 мВт. Модель разработана для голосовой связи и передачи данных в диапазоне 900 МГц, поддерживает одновременное обслуживание до 35 абонентов. Имеет ЖК-экран с удобным интерфейсом.

Picocell 1800 SXL — репитер, обладающий мощностью 320 мВт и усилением 80 дБ. Площадь покрытия составляет до 1100м². Предусмотрена интегрированная система защиты сотовых сетей от помех. Модель рекомендована для городских объектов, поддерживает одновременное обслуживание до 40 абонентов (только голосовая связь).

Picocell 2000 SXB выгодно отличается нейтральным внешним видом, не привлекающим внимания в обстановке помещения, малыми габаритами, простотой настройки и использования. КУ составляет 55 дБ, выходная мощность 10 мВт. Площадь покрытия до 90 м². Устройство оптимально для усиления сигнала 3G, доступного мобильным устройствам в городской квартире.

Как подключить усилитель сигнала GSM

При наличии всех элементов системы умножения сотового сигнала можно собрать и подключить ее самостоятельно. Для этого нужно действовать по схеме, выполняя пункт за пунктом:

• Наружную (уличную) антенну закрепить на мачте длиной не короче 2 метров и разместить на крыше здания в точке устойчивого приема сигнала, направив в сторону вышки связи необходимого оператора.
• Проверить кабель на повреждения внешней оболочки, подсоединить к антенне и проложить до места установки ретранслятора, соблюдая установленный радиус изгибов.
• Установить GSM-репитер в выбранном помещении. Нельзя размещать ретранслятор на металлических поверхностях!
• Разместить внутреннюю антенну в помещении и подсоединить к ней кабель.
• Подключить кабель от антенн к соответствующим разъемам GSM-усилителя: «Donor antenna» (наружная антенна) и «Service antenna» (внутренняя антенна).
• Обеспечить питание для ретранслятора и убедиться, что индикатор «DownLink» горит. Этого может не произойти, если сигнал с базовой станции слишком слабый.
• Совершить вызов по мобильному телефону. В процессе звонка индикатор «UpLink» должен мерцать.
• Проверить прием сигнала в помещении и определить границы обслуживаемой GSM-усилителем зоны.

Внимание!
Постоянное свечение индикатора «UpLink» говорит о самовозбуждении ретранслятора из-за слишком близкого к нему расположения обеих антенн (либо распределенной системы внутренних антенн). Рекомендуемое расстояние между антеннами и репитером — не менее 10 метров.

Категорически запрещается включать блок питания ретранслятора в источник электрического тока, когда подключение внешней антенны не было произведено.

Усиливая неусиляемое — android.mobile-review.com

6 июля 2020

Александр Носков

Facebook

Twitter

Вконтакте

Можно ли усилить прием сотового сигнала смартфона? Насколько адекватен «забор» в статус-баре и другая информация.

В сети полно мертворожденных инструкций, рассказывающих как усилить сигнал приема телефона или смартфона. Обычно они называются «5-10 способов улучшить связь», а внутри находится бесполезная информация. Авторов даже не смущает тот факт, что человек, который клюнул на заголовок, скорее всего нуждается в связи на охоте, на рыбалке или в деревне. И поэтому читателя возмутят советы вида «таки используйте Wi-Fi, если сотовый сигнал не проходит» или «используйте внешнюю антенну». Читатель сморит на свой смартфон, на статью, на фото автора и понимает, что отверстие, куда в теории можно воткнуть штекер внешней антенны, есть только у одного объекта. Подобные мысли и побудили написать этот материал, в котором попробуем разобраться в причинах и следствиях. И найти практическое решение по усилению сигнала приема для наших смартфонов.

Забор в статус-баре

Как и любое устройство, использующее для связи радиоволны, наш смартфон тем лучше ловит сеть, чем ближе он находится к источнику сигнала (сотовой вышке). Уровень этого сигнала через определенный алгоритм выводится на экран смартфона в виде «дощечек забора». Казалось бы, больше «дощечек» – сигнал сильнее, меньше «дощечек» — сигнал слабее. Но уже на этом этапе пользователь введен в заблуждение и тому есть объективные причины:

— Современные модемы наших смартфонов по умолчанию работают в смешанном режиме. Это означает, что модем должен постоянно анализировать все диапазоны поступающих сигналов и быстро переключаться между ними, выбирая оптимальный. В густонаселенных районах такие переключения могут происходить с периодичностью несколько раз в минуту. Жизнь такова, что если смартфон показывает полную шкалу и ярлычок LTE в верхнем баре, то это совсем не означает отличный прием в сети или доступность мобильного интернета на полной скорости.

— Показываемый пользователю «забор» на самом деле отображает алгоритм конкретного производителя. Именно эмпирическое представление производителя об уровне сигнала видит на экране пользователь, а не реальную картину. Так как, никакого стандарта по отображению силы сигнала для сотовых устройств не существует в природе. Отсюда и сопутствующие проблемы – производитель может дорисовать «дощечек», чтобы создать себе конкурентное преимущество. И не нарушит ни одного закона при этом.

Все режимы работы модема Qualcomm в кастомной прошивке (AICP, Android 10)

— Более длинные волны сигнала 2G заведомо имеют больший радиус уверенного приема, чем у 3/4G. Из личного опыта знаю, что разница между расстоянием уверенного приема 2G и более современными стандартами связи может составлять десятки километров. Но, пользователь не всегда может рассчитывать на своевременное переключение модема смартфона на более сильный сигнал. В силу плохого программного обеспечения (прошивки), или из-за желания сэкономить и покупки дешевого смартфона с древним модемом внутри. Любители кастомных прошивок знают об этом лучше всех, а улучшенный энтузиастами модем (как ПО) может в корне улучшить работу смартфона.

— Как часто обновляется информация в статус-баре смартфона? Для этого показателя также не существует стандартов, он ничем не регламентируется, от модели к модели период обновления может разниться от нескольких секунд до 15 минут. В любом случае, пользователь с высокой долей вероятности не получает объективные данные.

Констатируем пренеприятный факт – по умолчанию, индикатор связи (забор) в верхнем баре смартфона на самом деле имеет всего три положения:

1. Модем «чего-то поймал»
2. Модем «ничего не поймал»
3. Модем не работает или в смартфон не вставлена SIM-карта

Что хотел бы видеть продвинутый пользователь смартфона в статус-баре?

Ответ напрашивается сам собой, если смартфон использует три протокола подключения сотовой связи (2G, 3G и 4G), то и индикаторов должно быть тоже три. Это позволит правильно оценить возможность совершения звонка «из леса» и избавит от лишней суеты со стороны пользователя. Совсем другой вопрос, как это реализовать на практике, ведь в верхнем баре не так много места. Возможно, производителям ПО стоит вдохновиться интерфейсом десктопной ОС и визуализировать отображение сигнала в виде трех шариков, меняющих свой цвет от зеленого (хороший прием) до красного (плохой прием)? Как считаете?

Уверенный прием 2G, плохой 3G, не работающий 4G. Быстрого интернета не будет, но позвонить можно

На данный момент времени существует только один способ хоть как-то узнать о силе приема разных протоколов сотовой связи в данном конкретном месте, и заключается он в использовании стороннего ПО. Очень рекомендую к использованию приложение «Сотовые Вышки, Локатор», которое одинаково хорошо работает на версиях Android 4.3 и 10.

Для оценки окружающего пространства на наличие сотовых вышек с помощью этого приложения придется в ручном режиме выбирать тип подключения и тестировать каждый из них в отдельности. Настройки фильтра используемых Android OS протоколов связи находятся по пути: Настройки→Сеть и Интернет→Мобильная сеть→Предпочтительный тип сети. На скриншоте из раздела «Забор в статус-баре» указано большое количество вариантов подключения, такого обилия в смартфоне «только что из магазина» не бывает в принципе. Не смущайтесь, это одно из преимуществ Open Source софта, о котором недавно писал Алексей Подболотов. И лишний раз напоминает нам о том, как производитель ограничивает права пользователя из корыстных побуждений, побуждает любопытных граждан изучать вопросы прошивки смартфона. Но и локализованная прошивка от проиводителя позволяет более-менее протестировать сеть в разных режимах.

«Усиление» сигнала

Практически невозможно добиться усиления сигнала как такового подручными средствами. В арсенале пользователя всего несколько приемов, которые могут помочь не усилить прием, нет, всего лишь дозвониться. Звучит банально, но вот что может сделать застрявший в лесу турист (или менеджер на работе):

Стандартные советы:

1. В принудительном порядке перейти в режим «только 2G» и попробовать позвонить. Возможно, придется перегрузить смартфон или выключить и включить «режим полета», модемы смартфонов часто «подвисают» в условиях очень плохого приема сотового сигнала. Принудительное отключение других частот избавит модем от постоянных «рысканий» в сети. Возможно, ближайшая сотовая вышка не поддерживает 2G, попробуйте выставить «только 3G/WCDMA».
2. С помощью стороннего приложения определить местоположение ближайшей сотовой вышки (почти все сторонние приложения запоминают трек и расположение вышек по пути), убедиться в том, что между смартфоном и вышкой нет преград (холмы, особо густой лес, толпа граждан с сотовыми телефонами, несколько толстых стен и т.д.). Возможно, для совершения звонка придется залезть на дерево или подняться на верхний этаж здания.
3. Снять со смартфона чехол и попробовать позвонить. В условиях крайней необходимости ничем нельзя брезговать, даже если это позволит поднять эффективность всего на 0,001%.

Нестандартные советы:

Репитер, внешний аакумулятор и антенна.

1. Приобрести в магазине репитер сотовой связи, подключить к нему внешний аккумулятор с розеткой 220В и антенну. Носить в отдельном рюкзаке.
2. Брать в поход тканевое ведро и пакет из плотно пластика. Ведро наполняется из ближайшего источника воды, в пакет укладывается телефон и погружается в ведро, звонки осуществляется по гарнитуре. Внимание! Этот способ не имеет научного объяснения, и, в свете всего указанного выше, непонятно откуда берутся дополнительные «дощечки» в «заборе» статус-бара смартфона. Возможно, мы наблюдаем всего лишь многократное отражение пилотного (базового) сигнала сотовой вышки. Тем не менее, почему бы не попробовать?

Заключение

Как и в случае с другими базовыми параметрами, выводимыми на экран смартфона, нельзя говорить о какой-либо объективности в показываемом нам «заборе». Все производители по-разному видят отображение уровня сигнала и пишут свои уникальные алгоритмы. Отдельно хочется похвалить разработчиков iPhone, чей алгоритм учитывает находящийся рядом смартфон, воспринимает его как помеху и убирает в индикаторе одну-две «дощечки», у конкурентов такое встречается редко.

Наши смартфоны – это в первую очередь устройства связи. Но, как показывает практика, пользователь почти не может управлять поведением модема. В самых обычных радиостанциях часто можно встретить вредный для здоровья специальный режим работы усилителя сигнала, дающий в случае необходимости еще несколько сот метров приема. В смартфонах тоже есть свои усилители сигнала, но пользователь не имеет к ним доступа, не может заставить их работать на пределе (путем повышения тока) и по этой причине вынужден залезать на верхушку ели или крышу дома. С другой стороны, при переходе со смартфона одной марки на другую, пользователи огорчаются или радуются изменению «силы приема сигнала», не догадываясь, что обсуждают предпочтения производителя, а не объективные параметры. Старые «фишки», которые срабатывали на портативных 3G/4G-модемах (например, обматывание модема медной проволокой и вывод длинного хвоста на несколько метров) не применимы в смартфонах, а игры с «усилением сигнала водой» мало применимы на практике. И что с этим всем делать не знает никто.

Еще один народный способ «поймать сеть» — отправить смартфон в небо на воздушном шаре. В оригинальном ролике канала KREOSAN речь идет о подключении к мобильному интернету в условиях пригорода, но и для голосовых вызовов тоже сойдет, если пользоваться Bluetooth-гарнитурой

Друзья, может быть вы знаете работающий и портативный способ «усиления сигнала» для смартфона? Поделитесь в комментариях, не стесняйтесь.

Эволюция методов позиционирования в сотовых сетях, от 2G к 4G

В этом обзорном документе представлены в общих рамках методы позиционирования мобильных станций, применяемые в сотовых сетях 2G, 3G и 4G, а также структура соответствующих технических спецификаций 3GPP . Путь эволюции от поколения к поколению исследуется в три этапа на каждом уровне: во-первых, вводятся новые сетевые элементы, поддерживающие функции локализации; затем описываются стандартные методы локализации; наконец, изучаются протоколы, обеспечивающие конкретную поддержку позиционирования мобильных станций.Для лучшего понимания в этой статье также представлен краткий обзор путей развития сотовых сетей.

1. Введение

Сначала основной движущей силой разработки методов определения местоположения для поддержки служб определения местоположения (LCS) в сотовых сетях была необходимость определить местонахождение любой мобильной станции (MS), исходящей от экстренных вызовов. Федеральная комиссия по связи (FCC) издала первое постановление, касающееся доступности и точности локализации таких вызовов в США, еще [1, 2].В 2002 г. Европейский Союз принял аналогичный подход, но без определения минимальных требований к точности для предполагаемых координат [3]. С развитием как сотовых сетей радиодоступа (RAN), так и базовых сетей — особенно с введением коммутации пакетов — операторы и поставщики мобильной телефонной связи разработали множество новых коммерческих приложений LCS. К ним относятся биллинг на основе местоположения, маркетинг на основе местоположения и социальные сети на основе местоположения.

В этом документе начинается объяснение внутренних возможностей позиционирования, доступных в любой сотовой системе, а затем описываются функции, которые были добавлены Программой партнерства третьего поколения (3GPP) в RAN и базовые сети на протяжении поколений — начиная со второго поколения (2G ) до четвертого поколения (4G) — для поддержки расширенных приложений LCS.Для лучшего сравнения для всех поколений используется одна и та же структура: сначала мы описываем новые сетевые элементы, затем стандартные методы локализации и, наконец, наиболее важные протоколы, поддерживающие расширенные функции LCS.

1.1. Краткий обзор развития сотовых технологий от 2G до 4G

1.1.1. 2G: цифровая голосовая связь и данные с коммутацией каналов — GSM и IS-95

Существовало несколько сотовых систем 2G, но наиболее важными из них — поскольку они были отправными точками двух семейств цифровых технологий, как показано на рисунке 1 — были Глобальная система мобильной связи (GSM) и IS-95, также известная как cdmaOne.Оба являются полностью цифровыми и поддерживают передачу голоса и данных с коммутацией каналов (CS) на низких скоростях (до 14,4 Кбит / с) (1 Кбит / с бит в секунду). Их наиболее важное различие заключается в методе множественного доступа, используемой в RAN: GSM использует множественный доступ с частотным разделением (FDMA) и множественный доступ с временным разделением (TDMA) — несущие с частотой кГц с 8 временными интервалами на кадр — тогда как IS-95 использует FDMA и код Множественный доступ с разделением (CDMA) — несущие МГц с несколькими псевдошумовыми кодами.

1.1.2. 2.5G: Внедрение данных с коммутацией пакетов — GPRS и IS-95B

В течение многих лет трафик данных в сотовых сетях продолжал расти, и требовались новые технологии, поддерживающие более высокие скорости.Очевидно, требовалось что-то помимо данных CS. Технология General Packet Radio Service (GPRS) представила домен с коммутацией пакетов (PS) в базовой сети GSM. GPRS использует ту же схему модуляции, что и GSM в RAN — Gaussian Minimum-Shift Keying (GMSK) — но, назначая несколько временных интервалов для каждого пользователя и используя более эффективные схемы кодирования, достигает более высоких скоростей передачи данных: до Кбит / с в нисходящем канале [4 ]. В семействе cdmaOne коммутация пакетов была представлена ​​IS-95B со скоростью нисходящего канала до Кбит / с.Сети IS-95B были впервые развернуты в сентябре в Южной Корее, а затем еще в четырех странах [5].

1.1.3. 3G: Повышение скорости передачи данных — EDGE, 1XRTT и UMTS.

Повышенная скорость передачи данных для развития GSM (EDGE), Универсальная система мобильной связи (UMTS) и cdma2000 1xRTT (1x Radio Transmission Technology) были первым третьим поколением (3G ) системы. В то время как EDGE и UMTS относятся к эволюционному пути GSM, 1xRTT является частью семейства cdmaOne.

EDGE улучшил скорость GPRS за счет использования схемы модуляции с более высокой спектральной эффективностью, -PSK (фазовая манипуляция), которая передает три бита на символ, тогда как GMSK передает только один бит на символ.Теоретически скорость передачи данных EDGE будет в три раза выше по сравнению с GPRS. На практике пиковая скорость передачи данных в нисходящем канале EDGE составляет Кбит / с [6].

UMTS использует в основном ту же базовую сеть, что и системы GSM / GPRS / EDGE. Однако UMTS RAN полностью отличается от GSM / GPRS / EDGE RAN (GERAN). В то время как GERAN использует несущие кГц с временными интервалами на кадр, то есть как FDMA, так и TDMA, UMTS RAN использует широкополосный множественный доступ с кодовым разделением (WCDMA) на

.

GSM (Глобальная система мобильной связи) является открытой цифровой сотовая технология, используемая для передачи мобильного голоса и d

GSM Учебное пособие

GSM (Глобальная система мобильной связи) — это открытая цифровая сотовая технология, используемая для передачи мобильного голоса и данных Сервисы.GSM отличается от беспроводных систем первого поколения тем, что использует цифровая технология и передача с множественным доступом с временным разделением (TDMA) методы. GSM — это система с коммутацией каналов, которая делит каждые 200 кГц канал на восемь временных интервалов 25 кГц. GSM работает в диапазонах 900 МГц и 1,8 ГГц. диапазоны в Европе и диапазоны 1,9 ГГц и 850 МГц в США. Полоса 850 МГц также используется для GSM и 3GSM в Австралии, Канада и многие Страны Южной Америки. GSM поддерживает скорость передачи данных до 9,6 кбит / с, что позволяет передавать базовые услуги передачи данных, такие как SMS (служба коротких сообщений).Еще одно важное преимущество возможность международного роуминга, позволяющая пользователям получать доступ к тем же услуги при выезде за границу как дома. Этот дает потребителям возможность беспрепятственного подключения с одинаковыми номерами в более чем 210 страны. Спутниковый роуминг GSM также расширил доступ к услугам в регионах. где наземное покрытие недоступно.

Глобальная система мобильной связи. Первый европейский цифровой стандарт, разработан для обеспечения сотовой совместимости по всей Европе. Его успех распространился по всему миру и в настоящее время действует более 80 сетей GSM.Он работает на частоте 900 МГц.

GSM-900 и GSM-1800

GSM-900 и GSM-1800 используются в большинстве стран мира.

• GSM-900 использует 890–915 МГц для отправлять информацию с мобильного От станции к базовой приемопередающей станции (восходящий канал) и 935 — 960 МГц для другого направления (нисходящий канал), обеспечивая 124 RF каналы (номера каналов от 1 до 124) с интервалом 200 кГц. Дуплексное расстояние Используется 45 МГц. В некоторых странах диапазон GSM-900 был расширен до покрывают больший частотный диапазон.Этот «расширенный GSM», E-GSM, использует частоту диапазон 880 — 915 МГц (восходящий канал) и 925 — 960 МГц (нисходящий канал), добавляя 50 каналов (номера каналов с 975 по 1023 и 0) в исходный диапазон GSM-900. Спецификации GSM также описывают «железные дороги GSM», GSM-R, которые использует частотный диапазон 876–915 МГц (восходящий канал) и 921–960 МГц (нисходящий канал). Номера каналов с 955 по 1023. GSM-R предоставляет дополнительные каналы и специализированные услуги для железнодорожного персонала. Все эти варианты входит в спецификацию GSM-900.

• GSM-1800 использует 1710 — 1785 МГц отправлять информацию с мобильного От станции к базовой приемопередающей станции (восходящий канал) и 1805 — 1880 МГц для другого направления (нисходящий канал), обеспечивая 374 канала (номера каналов с 512 по 885). Дуплексный интервал составляет 95 МГц.

GSM-1800 также называется PCS в Гонконге и Соединенное Королевство. Большинство операторов GSM в Индии используют диапазон 900 МГц. группа. Такие операторы, как Hutch, Airtel, Idea и некоторые другие, используйте 900 МГц в сельской местности и 1800 МГц в городах.

GSM-850

GSM-850 и GSM-1900 используются в США. Штаты, Канада, и многие другие страны Северной и Южной Америки. GSM-850 также иногда ошибочно называют GSM-800. В Австралии, GSM 850 — это частота, выделенная Telstra NextG. Сеть, включенная в октябре 2006 года. The NextG Сеть является шагом вперед по сравнению с сетью 3G и доступна на более высоких скоростях Австралия широкая по сравнению с сетью 3G, которая ограничена только крупными населенными пунктами.

• GSM-850 использует 824-849 МГц для отправлять информацию с мобильного От станции к базовой приемопередающей станции (восходящий канал) и 869 — 894 МГц для другого направления (нисходящая линия).Номера каналов от 128 до 251.

Сотовая связь термин, используемый для описания диапазона 850 МГц, как оригинальной аналоговой сотовой связи. в этом спектре была выделена система мобильной связи. Провайдеры обычно работают в одном или обоих частотных диапазонах.

Европейский институт телекоммуникационных стандартов (ETSI), оригинальный корпус стандартизации GSM .

Созвездие, используемое GSM: QPSK, 8PSK, 16-QAM.

Метод, выбранный GSM, представляет собой комбинацию времени и Множественный доступ с частотным разделением каналов (TDMA / FDMA).Часть FDMA включает в себя деление по частоте (максимальной) полосы пропускания 25 МГц на 124 несущих частоты разнесены на 200 кГц. Назначена одна или несколько несущих частот. к каждой базовой станции. Затем каждая из этих несущих частот делится на время, используя схему TDMA. Фундаментальной единицей времени в этой схеме TDMA является называется периодом пакета , и он длится 15/26 мс (или приблизительно 0,577 мс). Восемь периодов пакетов сгруппированы в кадр TDMA (120/26 мс или ок.4,615 мс), который составляет базовую единицу для определения логической каналы. Один физический канал — это один период пакета на кадр TDMA.

Время разделение множественного доступа ( TDMA, ) — это метод доступа к каналу для сетей с общей средой (обычно радиосвязью). Это позволяет нескольким пользователям использовать один и тот же частотный канал разделив сигнал на разные временных интервалов . Пользователи передают в быстрая последовательность, одна за другой, каждый из которых использует свой временной интервал.Это позволяет несколько станций для совместного использования одной и той же среды передачи (например, радиочастота канал) при использовании только части своей полосы пропускания они требуют. TDMA используется в цифровой сотовой связи 2G. такие системы, как Global System for Mobile Связь (GSM), IS-136, персональная цифровая сотовая связь (PDC) и iDEN, а также в улучшенном цифровом беспроводном Стандарт телекоммуникаций (DECT) для портативных телефоны. Он также широко используется в спутниковой системы и боевые радиосистемы.

TDMA это тип мультиплексирования с временным разделением, с Особенность в том, что вместо одного передатчика к одному приемнику подключено несколько передатчиков.в корпус восходящей линии связи с мобильного телефон к базовой станции это становится особенно трудным потому что мобильный телефон может перемещаться и изменять опережение синхронизации требуется, чтобы его передача соответствовала промежутку в передаче от своих сверстников.

Приложения для GSM :

-Цифровая связь, такая как GPS, сотовые телефоны, ноутбуки.

1.) Мобильная станция

Мобильная станция (MS) состоит из мобильного оборудования (терминала) и смарт-карты, называемой Модуль идентификации абонента (SIM). SIM-карта обеспечивает личную мобильность, поэтому что пользователь может иметь доступ к подписанным услугам независимо от конкретной Терминал. Вставив SIM-карту в другой GSM-терминал, пользователь может принимать звонки на этом терминале, делать звонки с этого терминала и получать другие услуги по подписке.

Мобильное оборудование однозначно идентифицируется Международный идентификатор мобильного оборудования (IMEI).SIM-карта содержит Международный идентификатор мобильного абонента (IMSI), используемый для идентификации абонента к системе, секретный ключ для аутентификации и другая информация. IMEI и IMSI независимы, что обеспечивает личную мобильность. SIM-карта может быть защищен от несанкционированного использования паролем или личными данными число.

2.) Мобильный Коммутационный центр

Центральный компонент сетевой подсистемы — мобильный Центр коммутации услуг (MSC).Он действует как обычный коммутационный узел PSTN или ISDN, а также предоставляет все функции, необходимые для обработки мобильный абонент, например регистрация, аутентификация, обновление местоположения, хэндоверы и маршрутизация вызовов роуминговому абоненту. Эти услуги предоставляется в сочетании с несколькими функциональными объекты, которые вместе образуют сетевую подсистему. MSC предоставляет подключение к фиксированным сетям (например, PSTN или ISDN). Передача сигналов между функциональными объектами в сети Подсистема использует систему сигнализации номер 7 (SS7), используется для магистральной сигнализации в ISDN и широко используется в текущие публичные сети.

Регистр домашнего местоположения (HLR) и Регистр местоположения посетителей (VLR), вместе с MSC обеспечивают возможности маршрутизации вызовов и роуминга GSM. HLR содержит всю административную информацию о каждом подписчике. зарегистрирован в соответствующей сети GSM, вместе с текущим местоположением мобильный. Местоположение мобильного телефона обычно выражается в виде сигнального адреса VLR, связанного с мобильным устройством. станция. Фактическая процедура маршрутизации будет описана позже.Там есть логически один HLR на сеть GSM, хотя он может быть реализован как распределенная база данных.

Регистр местоположения посетителей (VLR) содержит выбранные административные информация из HLR, необходимая для управления вызовом и предоставления абонентские услуги для каждого мобильного телефона, находящегося в данный момент в географической зоне контролируется VLR. Хотя каждый функциональный объект может быть реализован как независимый блок, все производители коммутационного оборудования на сегодняшний день внедряют VLR вместе с MSC, так что географическая зона, контролируемая MSC соответствует тому, что контролируется VLR, что упрощает требуемую сигнализацию.Обратите внимание, что MSC не содержит информация о конкретных мобильных станциях — эта информация хранится в регистры местоположения.

Два других регистра используются для аутентификации и безопасности. Регистр идентификации оборудования (EIR) — это база данных, содержащая список всех действующее мобильное оборудование в сети, где каждая мобильная станция идентифицирована по международному идентификатору мобильного оборудования (IMEI). IMEI помечен как недействителен, если было заявлено о его краже или если он не одобрен.Центр аутентификации (AuC) — это защищенная база данных, в которой хранится копия секретного ключа, хранящаяся в каждом SIM-карта абонента, которая используется для аутентификации и шифрования через радиоканал.

3.) Подсистема базовой станции ( BSS)

Подсистема базовой станции состоит из двух частей: Базовая приемопередающая станция (BTS) и контроллер базовой станции (BSC).Эти общаться через стандартизированный интерфейс Abis, позволяя (как и в остальной части системы) работать между компонентами, сделанными разные поставщики.

Базовая приемопередающая станция содержит радиотрансиверы, которые определяют ячейку и обрабатывают радиосвязь. протоколы с мобильной станцией. В большом городском районе будет потенциально может быть большое количество развернутых BTS, таким образом Требования к BTS — это прочность, надежность, портативность и минимальная стоимость.

Контроллер базовой станции управляет радиоресурсами для одной или нескольких BTS.Он обрабатывает настройку радиоканала, скачкообразную перестройку частоты, и передачи обслуживания, как описано ниже. BSC — это соединение между мобильными станции и Центр коммутации мобильной связи (MSC).

Форма гауссова импульса для GSM.

от: http: // ej.iop.org/links/rqPN3A4,P/Pj0p_COG2xG-BuLSav5vpA/joa4_4_003.pdf

документ физических уровней:

http://en.wikipedia.org/wiki/Physical_layer

Кодирование речи :

— Импульсно-кодированная модуляция (PCM)

— Регулярное импульсное возбуждение — кодер с линейным предсказанием (RPE — LPC)

-Расширенная полная скорость (EFR)

Канальное кодирование и модуляция:

— сверточный.

-Гауссовская фильтрация с минимальным сдвигом (GMSK).

Стандарты для GSM найдены в:

http://webapp.etsi.org/exchangefolder/tr_101075v040104p.pdf

сотовый сигнал — это … Что такое сотовый сигнал?

Сотовый ретранслятор — Сотовый ретранслятор, ретранслятор сотового телефона или усилитель сигнала беспроводной сотовой связи, тип двунаправленного усилителя (BDA), который обычно используется в телекоммуникационной отрасли, представляет собой устройство, используемое для усиления приема сотового телефона в локальной зоне с использованием…… Википедии

Сотовая нейронная сеть — Сотовые нейронные сети (CNN) представляют собой парадигму параллельных вычислений, аналогичную нейронным сетям, с той разницей, что связь разрешена только между соседними устройствами.Типичные приложения включают обработку изображений, анализ трехмерных поверхностей,…… Wikipedia

Сотовый маршрутизатор — Сотовые маршрутизаторы (иногда называемые маршрутизаторами 3G) — это маршрутизаторы, которые обеспечивают общий доступ в Интернет за счет включения сотового модема данных в качестве интерфейсов WAN (обычно Ethernet и WiFi). Они могут быть развернуты в качестве основного канала WAN для место…… Википедия

Сигнал — Сигнал, сигналы, сигнализация или сигнализация могут относиться к: Научным концепциям * Сигнал (электротехника), физическая величина, которая может нести информацию.* Обработка сигналов, область методов, используемых для извлечения информации из сигналов *… Wikipedia

Сигнальная лампа — тренировка во время Великой Отечественной войны. Сигнальная лампа (иногда называемая лампой Aldis, названная в честь Артура С. В. Алдиса, который изобрел широко используемую конструкцию) представляет собой устройство визуальной сигнализации для оптической связи (обычно с использованием кода Морзе). Современный сигнал…… Википедия

Сигнальный регуляторный белок альфа — Сигнальный регуляторный белок альфа, также известный как SIRPA, является геном человека.цитировать в Интернете | title = Ген Entrez: Альфа-регулятор сигнала SIRPA | url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=gene Cmd = ShowDetailView TermToSearch = 140885 | accessdate… Википедия

Усиление сигнала внесосудистыми протонами воды — Усиление сигнала внесосудистыми протонами воды, или SEEP, представляет собой механизм контрастирования для функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), который является альтернативой более часто используемому BOLD (зависит от уровня кислорода в крови) контраст.Это…… Википедия

Передача сигнала — В биологии передача сигнала относится к любому процессу, с помощью которого клетка преобразует один вид сигнала или стимула в другой. Большинство процессов передачи сигнала включают упорядоченные последовательности биохимических реакций внутри клетки, которые…… Wikipedia

Сотовая сеть — Вершина сотовой радиомачты Сотовая сеть — это радиосеть, распределенная по наземным территориям, называемым сотами, каждая из которых обслуживается по крайней мере одним приемопередатчиком фиксированного местоположения, известным как сотовый узел или базовая станция.Когда эти ячейки соединены вместе, они дают…… Wikipedia

Клеточная дифференцировка — Клеточная дифференцировка перенаправляется сюда. Для журнала см. Cell Differentiation (journal). В биологии развития клеточная дифференцировка — это процесс, с помощью которого менее специализированная клетка становится более специализированным типом клеток. Дифференциация…… Википедия

Протокол передачи данных сотовой связи — Описанные здесь протоколы взяты из протокола передачи данных сотовой связи.Протоколы GSM и CDMA, описанные здесь, включают: * Часть приложения управления базовой станцией BSMAP * Часть приложения BSSAP BSS * BSSLAP * BSSAPLE * BSSMAP Управление BSS…… Wikipedia

Что такое GSM? (с иллюстрациями)

GSM, или Глобальная система мобильной связи, — это протокол сотовой связи, который является стандартным в большинстве стран мира. Технологические эксперты создали протокол в 1980-х и 90-х годах для стандартизации услуг сотовой связи между странами Европы. В телефонах GSM используются карты модуля идентификации абонента (SIM), которые необходимы для их работы и позволяют пользователю легко менять телефон.Это главный конкурент протокола множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA).

Телефон, подключенный к сети GSM.

Технологии

Технически термин GSM относится к голосовым сетям второго поколения (2G), которые работают на основе комбинации множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA) и множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA).TDMA берет частотный канал, который использует телефон, и делит его на отдельные биты времени, которые назначаются каждому пользователю. FDMA делит полосу частот на секции и назначает по одной каждой вышке сотовой связи. Башни обычно расположены достаточно далеко друг от друга, чтобы те, кто использует одну и ту же частоту, не перекрывали их зоны покрытия.

SIM-карты, которые используются в телефонах GSM.

Термин «GSM» также используется для обозначения технологии третьего поколения (3G), внедренной теми же компаниями и использующей одну и ту же базовую сеть. Это на самом деле называется универсальной мобильной телекоммуникационной системой (UMTS) и в большинстве случаев использует стандарт радиоинтерфейса широкополосного CDMA (W-CDMA). Хотя обе они являются технологиями с расширенным спектром, W-CDMA и стандарт, используемый конкурирующими телефонами CDMA (обычно CDMA2000), несовместимы.

SIM-карта вставляется в мобильный телефон GSM.

GSM и CDMA

Хотя оба относятся к сетям сотовой связи, GSM и CDMA различаются по используемой технологии. CDMA использует систему, в которой все сигналы отправляются одновременно, но каждый из них распределен по множеству частот. Серверы назначают индивидуальный код для каждой передачи, чтобы сигналы не мешали друг другу и могли согласовываться между отправителем и получателем.

Бразилия — одна из стран западного полушария, использующая технологию GSM.

Первоначально эти два протокола различались, среди прочего, качеством сигнала, согласованностью и искажением голоса. Однако оба метода были улучшены, и между ними есть несколько существенных различий с точки зрения качества связи.Телефоны GSM несколько чаще прерывают вызовы, когда пользователь перемещается между вышками сотовой связи, но они имеют лучшее покрытие в местах с большим количеством гор. Эта технология также позволяет передавать голос и данные одновременно, что не может сделать большинство телефонов CDMA.

В некоторых частях мира доступны обе службы, но одна обычно более распространена, чем другая.Большинство поставщиков услуг сотовой связи используют только один тип сети, поскольку поддерживать оба типа услуг очень дорого. GSM — это более старая услуга, и ее можно найти в большинстве мест по всему миру, в то время как CDMA наиболее распространен в США и Азии.

SIM-карты

В телефонах

GSM используется SIM-карта, которая представляет собой небольшую карту со встроенной интегральной схемой, в которой хранятся личные данные, номер телефона пользователя, информация об учетной записи и контакты.Когда пользователь переключает телефон, при замене SIM-карты с одного телефона на другой передаются сотовые услуги и номер телефона, а также активируется новый телефон. Список контактов, календарь и другие личные данные обычно легко переносятся между мобильными телефонами.

Информация о передаче данных

Система 2G способна обеспечивать скорость передачи данных до 14.4 килобита в секунду (кбит / с). Первоначально не все сети имели такую ​​возможность, но постоянное развитие и усовершенствование системы повысили скорость. Системы 3G, разработанные специально для мобильного Интернета и видео, могут передавать данные намного быстрее; в зависимости от интерфейса теоретическая скорость загрузки составляет от 2 мегабит в секунду (Мбит / с) до 56 Мбит / с.

Частоты

Диапазон частот, используемый этими телефонами, зависит от нескольких факторов, в том числе от местоположения и технологических изменений.Например, в Европе сети 2G GSM работают в диапазонах 900 МГц и 1800 МГц, а сети 3G используют диапазон 2100 МГц. Соединенные Штаты работают на частотах в диапазоне от 850 МГц до 1900 МГц. Многие другие страны, включая Австралию и некоторые места в Южной Америке, используют диапазон 850 МГц. Большинство телефонов разработаны для стран, в которых они используются чаще всего, но четырехдиапазонный телефон поддерживает частоты 850, 900, 1800 и 1900 МГц и обычно работает в большинстве регионов.

Покрытие

По состоянию на 2011 год большинство стран от Арктического региона до Антарктиды используют протокол GSM.Это особенно распространено в Европе, где она возникла, и в большей части Восточного полушария в целом, включая многие развивающиеся страны. В Западном полушарии протокол CDMA более распространен в США и некоторых других странах. Однако многие страны, включая Канаду и Бразилию, используют GSM.

История

Европейский институт телекоммуникационных стандартов (ETSI) создал GSM для стандартизации мобильной телефонной связи между европейскими странами; до этого в каждой стране был свой протокол.Стандартизация технологии привела к появлению большого, растущего пула пользователей, а протокол распространился по всему миру. В 2002 году примерно 70% клиентов сотовой связи во всем мире использовали услуги GSM, а около 12% использовали CDMA. К началу 2010 года Ассоциация GSM заявила, что было более 4 миллиардов пользователей, и, по их оценкам, к 2015 году их будет более 6 миллиардов.

No related posts.