Настройка mimo 4g антенны

В прошлой статье мы уже рассматривали принципы и особенности подключения интернета через 4G модем. В этой статье мы рассмотрим особенности подключения внешней антенны к модему, что весьма актуально для зон неуверенного и слабого приёма 4G сигнала.

На самом деле установка внешней (наружной) антенны рекомендуется даже если сигнал и без того достаточный, но стоит задача получения максимальной скорости 4G интернета. Внешняя антенна может существенно улучшить показатель сигнал/шум (SINR), который в основном и влияет на скорость соединения с интернетом.

Итак, для начала рассмотрим, какие же бывают 4G антенны. Различают антенны следующим образом:

По форме и типу:

• Всенаправленные (штырьевые) 4G антенны
• Параболические 4G антенны
• Панельные 4G антенны
• 4G антенны типа "волновой канал" (Яги)

По частотам работы:

• узкочастотные (заточенные под какую-то конкретную несущую частоты)
• мультичастотные (широкополосные), т.е. работающие с широким спектром частот

По поддержки технологии MIMO:

• 4G LTE MIMO антенны (с двумя антенными выходами)
• 4G антенны без поддержки MIMO (с одним антенным выходом)

Всенаправеленные 4G антенны используются крайне редко в силу их слабого усиления, обычно не превышающего 6-8 dBi. Если Вы встретите всенаправленную 4G антенну с усилением 12-15 dBi, стоит хорошенько насторожиться, ибо такая антенна должна иметь внушительные размеры — 1,5-2 метра в длину, что делает её крайне неудобной в использовании. Если такая антенна будет иметь существенно меньшую длину, скорее всего, что и усиление у неё далеко от заявленных показателей. Установка всенаправленных (круговых) антенна целесообразна, если нет необходимости в усилении сигнала, а есть необходимость просто вынести приёмник из помещения. Т.е. сигнал 4G должен быть хорошим уже на улице.

Параболические 4G антенны часто используются для получения сигнала на удалённых объектах на расстоянии 10-20 км от базовой станции оператора. Такие антенны могут быть как узкочастотными, так и широкополосными. Параболическая антенна состоит из двух частей: облучателя и рефлектора (зеркала). Сборка параболической антенны, как правило, производится на месте установки, и лучше доверить эту процедуру профессионалам, т.к. даже малейшее несоблюдение инструкций может существенно повлиять на качество получения сигнала. Кроме того, параболические 4G антенны достаточно сложны в установке, т.к. требуют точной настройки (юстировки) на базовую станцию оператора. Обуславливается это узким углом охвата от 5° до 20°. Причём чем больше зеркало, тем меньше угол и тем сложнее настройка антенны. Зеркало, кстати, может быть как сплошным, так и сетчатым, что существенно снижает массу антенны и ветровую нагрузку.

Панельные 4G антенны наоборот достаточно просты в установке, т.к. имеют широкий угол охвата. Это с одной стороны и преимущество, но с другой и недостаток тоже. Широкий угол позволяем пренебречь точностью настройки, т.к. антенна всё равно будет ловить сигнал. Однако, в условиях наличия большого количества базовых станций антенна панельного типа может переключаться между ними не цепляясь к какой-то конкретной базовой станции. Так же стоит отметить, что панельные 4G антенны лучше других работают с отраженным сигналом, когда нет прямой видимости БС, а сигнал отражается от поверхностей крыш и стен домов, от гор и холмов и т.д. К относительным недостаткам панельных антенн стоит отнести достаточно большую ветровую нагрузку, так что стоит уделить внимание качеству установки и крепежа.

Антенны типа "волновой канал" достаточно просты в использовании, имеют самую низкую ветровую нагрузку, однако усиление редко превышает 17-18 dBi. В прочем, чаще всего такого показателя достаточно. 4G антенны данного типа имеют так же достаточно узкий угол охвата сигнала, не превышающий 12-15°.

Антенны с поддержкой технологии 4G LTE MIMO характеризуются поддержкой одновременно горизонтальной и вертикальной поляризации, что даёт прирост 10-20% в качестве сигнала. Такие антенны имеют два антенных входа, соответственно требуют два кабеля и два пигтейла (антенных адаптера) для соединения с модемом.

Рассмотрим подробнее подключение внешней антенны к 4G модему.

Наружная антенна устанавливается с помощью выносного кронштейна на стене или фасаде здания. К альтернативным вариантам установки относятся разного рода трубы и мачты, дымоходы, коньки крыш или иные места, где возможно закрепить антенну.

4G антенна направляется на базовую станцию оператора или в направлении её, если нет прямой видимости. В некоторых случаях для получения отраженного сигнала антенна может направляться в другие стороны, в любом случае основным ориентиром выступают показатели модема:

• RSSI (Received Signal Strength Indicator) — индикатор силы (мощности) принимаемого сигнала. В беспроводных сетях RSSI — это индикатор уровня мощности принимаемого антенной сигнала, выраженный в абстрактных единицах, выбираемых производителем беспроводного оборудования. Практически в любом современном потребительском оборудовании мощность сигнала отображается именно в dBm (дБм). Чем выше число RSSI, т.е. чем оно менее отрицательное, тем сильнее сигнал.
• 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). Чем оно ближе к 0, тем лучше, и однозначно должно быть выше -100 дБ, иначе сигнал оказывается на грани срыва.
• RSRQ (Reference Signal Received Quality) – характеризует качество принятых пилотных сигналов. Значение RSRQ измеряется в дБ (dB). Хорошие значения в диапазоне от -5 до -10.
• SINR (Signal to Interference + Noise Ratio) – отношение полезного сигнала к интерферирующему и шуму. Устоявшийся русский термин – соотношение сигнал-шум. Измеряется в dB (дБ). Величина 0 dB означает, что сигнал и шум равны, положительное число – что сигнал сильнее шума, отрицательное – что слабее. Конечно лучше, когда сигнал заметно сильнее шума. Хорошим показателем является значение больше 10.

Внешняя 4G антенна (1), установленная на кронштейн (2), подключается к модему (5) посредством кабельной сборки (3) и антенных адаптеров, или пигтейлов (4). Важным требованием является длина кабеля не более 10 метров, а так же его качество, прежде всего медный сердечник (центральная жила). Обращаем внимание, что для MIMO антенн используются 2 кабельные сборки и 2 пигтейла.

Для профессиональной установки и настройки 4G антенн рекомендуем обратиться к профессионалам, т.к. несоблюдение правил и техники не даст ожидаемого улучшения 4G сигнала и увеличение скорости 4G интернета.

Компания БИТ.ОНЛАЙН занимается установкой, настройкой и подключением 4G интернета с 2014 года. Наши специалисты всегда помогут найти оптимальное решение для усиления 4G сигнала с помощью профессиольнальной установки антенны и настройки модема. Оставьте заявку по бесплатному телефону 8-800-707-62-44.

Купить 4G LTE антенну в интернет-магазине с доставкой.

Для начала вам необходимо подключить антенну к USB Модему — в данной инструкции представлен модем HUAWEI E3372h. Накрутите один конец кабельной сборки на разъем антенны, а к другому концу кабеля прикрутите переходник "Пигтейл". Если у Вас антенна с технологией MIMO , то соответственно к ней подключается два кабеля, на фото антенны двух видов — MIMO и обычная. Если один выход то "Пигтейл" необходимо вставлять в первый разъем USB Модема ( первый от USB штекера ).

Далее, после того как Вы вставите симкарту в USB Модем и подключите его к компьютеру Вам нужно открыть любой веб браузер и в адресной строке ввести адрес Вашего USB модема, у нас он такой — 192.168.8.1 , далее жмем "Перейти" и попадаем в веб интерфейс USB Модема, который вы вставили в свой компьютер. Так как у Вас нет дорогостоящего прибора "Анализатор спектра" , то мы будем настраивать антенну с помощью внутреннего Веб интерфейса USB Модема.

1. Нажмите кнопку "Настройка"
2. Далее кнопку "Система"
3. И последнюю "Информация об устройстве"

Если у вас комплект с Wi-Fi роутером:

После того как Вы по инструкции выбрали нужное направление для антенны и закрепили ее Вам необходимо ее подключить к Wi-Fi роутеру и соответственно настроить сеть Wi-Fi — в нашем случае используется Wi-Fi роутер ZyXEL Keenetic. Вставьте USB-модем в USB разъем на Wi-Fi роутере:

Подключите питание к Wi-Fi роутеру и подождите примерно минуту пока он загрузится и после этого подключите к Wi-Fi роутеру свой компьютер через Патчкорд:

Откройте на компьютере любой веб браузер и наберите в адресной строке адрес Вашего Wi-Fi роутера, у нас он такой — 192.168.1.1 , после ввода адреса Вы попадете в веб интерфейс Wi-Fi роутера где Вам будет предложено сменить пароль роутера — меняем пароль и заново авторизуемся. Далее роутер может Вам предложить обновиться, но этого делать не надо, так как через мобильный интернет прошивка может скачатся с ошибками и роутер выйдет из строя. Нажмите на кнопку "Веб-конфигуратор" и зайдите во вкладку "Настройка Wi-Fi" , меняем название сети Wi-Fi и пароль, жмем "Применить". После всех этих манипуляций у Вас должна появиться сеть Wi-Fi с Вашим названием и к которой Вы можете подключиться используя свой пароль.

Многие ценят дачную тишь да гладь именно за отсутствие всяческой связи с миром, кроме экстренной голосовой. Однако куда больше таких, кто, уезжая за город на выходные или в отпуск, желает иметь возможность не только достучаться до соцсетей, но и фильмы поскачивать, и фотки с видосиками народу показать. Про тех, кто убыл на ПМЖ в Дальнее Замкадье, и говорить не приходится. А меж тем сигнал в доме и окрестностях уныло колеблется между «60% packet loss» и «server not found». Всё пропало, шеф, ждём пришествия Святого Маска? Или так-таки есть варианты?

Если широкополосного проводного интернета в вашем загородном доме нет, а сигнал мобильной связи слишком слабый, чтобы выходить в Сеть, есть два варианта решения проблемы.

Первый вариант — это спутниковый интернет. Он достаточно быстрый, но стоит немалых денег. Даже б/у оборудование обойдется от 15 до 25 тысяч. Абонентская плата за приемлемую скорость (от 20 Мбит/с downlink) и с вменяемым лимитом трафика (от 20 ГБ в месяц + ночной анлим) составит от трёх до пяти тысяч рублей.

Второй вариант — установить антенну, которая усиливает сигнал 3G/4G-сети. Такое решение доступнее и по цене за оборудование и по абонентской плате. Однако выбрать, установить и настроить его вовсе не так просто, как тарелку какого-нибудь «Триколор ТВ». Вам понадобятся предварительные изыскания на местности, некоторые знания о типах антенн, кабелей и схемах подключения. В статье мы по шагам расскажем, как оценить условия приема сигнала, как выбрать подходящее для этих условий оборудование, как его установить. И не проделать при этом дыру в бюджете.

Какую скорость можно получить?

В рамках умеренного бюджета (от 5-6 до 12 тысяч рублей) мы получаем достаточно скоростной коннект. Достаточно — это сколько? Ну, хватает для онлайн-видео, торрентов больше часа ждать не приходится, танчики без фризов. В общем, от 2-3 до 20-30 Мбит/с. Иногда — больше, но это уже редкость, максимальные скорости доступны не у всех операторов и не везде. Но даже имеющихся, согласитесь, немало!

Скорость, полученная автором статьи

Принципиальная разница с городским кабельным подключением тут не только в скорости. «Воздух» чувствителен к погоде, и ещё надо учесть: в густонаселённых дачных местностях очень вероятны трудности со связью по выходным и праздникам, когда многочисленные дачники загружают не столь уж широкие каналы местных базовых станций. Происходит это не всегда и не везде, но морально стоит быть готовым к ухудшению.

1. Предварительные изыскания

1. 1. Выбор оператора

Начать стоит с выяснения, какой именно оператор обеспечивает лучшее покрытие в окрестностях вашей фазенды. Карты на сайтах дают лишь общее представление, помогая отсечь тех, к кому заведомо не стоит обращаться. Скорее всего, дом окажется в зоне покрытия нескольких сетей. Прикиньте ещё раз по картам, у какой из них может быть наилучший сигнал. Это несложно: грузим Google или Yandex карты, находим свой дом, сопоставляем с картами оператора. Если дом накрыт цветным полем с запасом — значит, это и будет нужная сеть. Если он на краю означенного поля — готовимся к приключениям, начинается разведка на местности. Впрочем, её в любом раскладе не избежать.

Определение зоны покрытия 4G+. Подробно методика поиска базовых станций о писана на форуме 4PDA

Что касается цен, они в регионах могут ощутимо различаться, но для общего представления о нынешних расценках на трафик рассмотрим некоторые подходящие для наших целей тарифы операторов в Москве и Московской области.

7 ГБ трафика включено; сверх абонентской платы 1,80 руб. за МБ; дополнительные пакеты: 15 ГБ за 499 руб.; 30 ГБ за 699 руб.; 50 ГБ за 999 руб.

30 ГБ дневного трафика, сверх абонентской 2 руб. за 1 МБ, услуга «Автопродление скорости» (5 ГБ за 150 руб.)

4 Мбит/с; безлимитный трафик; в P2P-сетях скорость снижается до 512 кбит/с

От 4,1 Мбит/с; безлимитный

40 ГБ трафика включено, услуга «Автопродление XL» (4 ГБ за 300 руб.)

Также придётся экономить трафик — пока что лишь Yota даёт реальный безлимит на 16 мегабитах. У МТС на «безразмерном» тарифе канал всего-то 4 Мбит/c. У «БиЛайна», «Мегафона» и Tele2 максимальная скорость не ограничена, а вот анлим бывает лишь по ночам, дневной же трафик лимитирован (20-30 ГБ в месяц в зависимости от региона и оператора). Абонентская вполне посильная — от 500 до 1300 рублей в месяц, опять же в зависимости от потребляемого трафика.

1.2. Поиск базовой станции с наилучшим приёмом

На качество соединения влияет рельеф, лесные массивы, застройка, паразитные наводки от ЛЭП, расстояние от базовой станции — короче, уйма факторов. На форуме описаны случаи, когда человек устанавливал антенну с отличными значениями усиления в полукилометре от БС, получал совершенно фантастический уровень сигнала. и никакого прироста скорости! Редко, но бывает. Именно эту часть пути вам придётся одолевать наугад, как ночью по тайге. Научный и шаманский тык в помощь.

По панорамам на картах Google можно даже узнать как базовая станция подключена к интернету: по оптоволокну или по радиоканалу (на это указывают круглые антенны)

Общая методика расписана в соответствующей теме на форуме. Добавить к ней можно некоторые грабли из личного опыта. Сразу: даже программы трассировки не дают полноценной картины того, как именно будет работать конкретная антенна, смонтированная на конкретной высоте и сориентированная на конкретную БС. Поэтому все эти поиски и выяснения баз, простройка азимутов с учётом рельефа, вычисление требуемой высоты мачты — лишь пристрелка. Откроем страшную тайну: и она не обязательна! Автор этих строк, будучи по натуре человеком ленивым, никуда не ходил и никаких БС на местности не искал. Я просто залез на крышу дома своего, прикрутил на черенок от лопаты старую антенну Connect Street (которую всё равно надо было менять на более мощную, её категорически не хватало), сам черенок — к коньку крыши. Подключил антенну к модему (искомый оператор — Tele2, симка куплена заранее), а модем к ноутбуку — и принялся медленно крутить девайс на 360 градусов, отслеживая колебания сигнала в программе MDMA.

Интерфейс программы MDMA

Через час в моём распоряжении оказался список направлений на все мало-мальски перспективные базы. Выяснилось, что Tele2 в нашей местности сеть 4G разворачивают на вышках 3G (номера БС были, понятно, разные, а вот азимуты совпали до градуса). Из списка я выбрал станцию с наилучшими значениями качества сигнала — SINR/RSRP (подробнее о них ниже). Исходя из направления на неё, смонтировал кронштейн под новую антенну и распланировал прокладку кабеля по дому.

Те, у кого нет лишней антенны, могут сделать финт ушами: купите любой аналогичный по частотам узконаправленный девайс небольшой мощности в конторе, где практикуют возврат того, что не подошло. Главное — не вносите правок в комплект, иначе назад не примут. Вот с этой тестовой антенной в обнимку повторите описанные выше действия. Помните, ваша задача — определить наилучшую БС, с которой уже будете работать в дальнейшем. Для этого сгодится и маломощная антенна. Заодно сможете прикинуть, насколько вообще перспективной будет ваша затея. Сравните коэффициент усиления тестовой антенны и планируемой. Может оказаться, что и девайс с могучим коэффициентом 25 дБи даст на выходе очень условную прибавку. И да: в любом раскладе стоит помнить, что ваш случай — уникальный. Даже в доме через улицу аналогичный комплект, сориентированный на ту же БС, может дать абсолютно иной результат. Многие, начитавшись тематических форумов, где люди честно вывешивают скриншоты, демонстрирующие чуть ли не 100 Мбит/с на downlink, ужасно расстраиваются, получив у себя «жалкие» 5-10 Мбит/c. И мало кто задумывается, что произошло это в местности, где обычный USB-свисток даже 256 Кбит/с вытянуть не может…

1.3. Рельеф, перепад высот и препятствия

Зная координаты БС, высчитать оптимальную высоты антенны можно на «Эйрлинке» или «Линктесте». Насколько оно нужно, решайте сами. Когда я проводил интернет в свой дом, ради интереса провёл и расчёты. Оба сайта заверили, что дом расположен в глубокой радиотени (святая правда!), и получить сносный интернет в нём можно, лишь подняв антенну на высоту около 30 метров. Фото антенны, прекрасно работающей на высоте 6,5 метров от земли, прилагается.

Главное же, почему стоит выяснять максимум информации про конкретную БС, с которой вы планируете сотрудничать — желание избежать лишних трат и телодвижений. Рекламные завлекаловки «в нашей сети доступны скорости до 300 Мбит/с» справедливы, если не вспоминать, что это скорость одной базовой станции на всю сеть. И что даже 100 Мбит/с обычно бывает в крупных городах и ближайших пригородах. Дачникам же можно рассчитывать максимум на 30-40 Мбит/с. Бессмысленно пытаться «раскачать» канал, изобретая и монтируя на доме антенну «Квазар-КВО».

Именно поэтому при организации кампании «Интернет — в любимый дом» следует руководствоваться принципом разумной достаточности. Скажем, долго отбирая комплектующие, провозившись с пайкой схемы, собственноручно изладив супер-антенну с коэффициентом 30+ дБи, водрузив её на мачту в 15 метров, идеально отстроившись на БС, вы, скорее всего, получите если не 100, то 98% возможного в данном раскладе. А купив готовую MIMO-антенну на 20 дБи, смонтировав её на коньке крыши и примерно сориентировав, обретёте 80%-ное улучшение. При этом потратите сил, времени, а то и средств в разы меньше, чем в первом случае.

Собственноручно изготовленная пользователем dmitriy031979 антенна обеспечивает скорость загрузки 67,8 Мбит/c на расстоянии 10 км от базовой станции

2. Антенна, кабель, модем… Железо — наше всё

Нашли желанную БС — пора выбирать антенну? Неверно: антенну надо выбирать на этапе полевых изысканий. А ещё лучше — не только антенну, но и весь комплект: кабельную сборку, кронштейн/штангу/мачту, модем, роутер. Причины? Да полно! Например, уяснить, сколько дБи вы сможете прибавить к дефолтному сигналу, получится, лишь зная КУ антенны, длину антенного кабеля и его качество (иначе говоря — потери сигнала на метр кабеля). Или, скажем, возьмёте антенну с одной рабочей частотой, а БС окажется в другой. И не всегда можно узнать её у оператора. Автору, например, в абонентской службе его оператора категорически отказались сообщить рабочие частоты (хотя вопрос был не о конкретных полосах, а о диапазоне вообще). Закрытая информация, дескать. Впрочем, подозреваю, барышни в колл-центре этого просто не знали, а честно сказать постеснялись. Конечно, можно страховки ради взять широкополосный девайс, поддерживающий весь спектр частот от 1700 до 2600 МГц. Кстати, это наиболее разумный вариант для мест, где развёрнуты сети нескольких операторов, и есть шансы миграции от одного к другому.

Готовые комплекты для усиления 3G/4G-сигнала существуют для любых условий и любого бюджета

2.1. Форм-фактор антенны

На сегодня не имеет принципиального значения, потому что всерьёз не влияет на главное — качество сигнала. Одинаковое усиление можно получить и от «панельки», и от Yagi, и от «тарелки». Поэтому выбор здесь зависит от бюджета и доступности: если поблизости от вас есть фирма, продающая «тарелки», не обязательно стучаться в дальние края к тем, кто делает панельные антенны. Берите то, что под рукою.

Единственное, что хоть как-то влияет на выбор — диаграмма направленности. У антенн типа «волновой канал» она почти лучевая, поэтому их необходимо очень точно ориентировать на БС. Зато они и мощнее остальных. Панельные антенны в целом немного слабее (но отнюдь не фатально), зато из-за более широкого «луча» не столь требовательны к точности ориентирования. Кроме того, у них, как правило, шире рабочий диапазон, что позволяет, например, переключаться между 3G и 4G по требованию. Конечно, обе БС должны стоять на одной вышке). В районе обитания автора 4G-коннект лучше работает при web-сёрфинге, а вот закачивать большие массивы данных быстрее получается на 3G. Вот и приходится тасовать.

Слева направо: панельная антенна, антенна типа «волновой канал» (Yagi), параболическая антенна с 3G/4G-облучателем

2.2. Расчёт антенны

По идее, эта табличка должна быть и здесь, и в начале текста. Потому что ею стоит пользоваться при определении самой перспективной БС (см. выше). Однако при выборе антенны она не менее важна.