Как усилить 3G/4G сигнал с помощью антенны, репитера и роутера?

Модемы 3G и 4G сегодня распространены повсеместно. Они есть у каждого второго пользователя. И это не случайно, ведь их удобство, технические характеристики устраивают многих. Однако многие пользователи постоянно сетуют на плохое качество связи. И вопрос возникает только один: "Как усилить 4G сигнал и увеличить скорость Интернета через модем?"

Каковы причины низкого уровня сигнала?

• Существенное удаление вышки мобильного оператора;
• Ослабление уровня сигнала при прохождении через конструктивные элементы здания;
• Сильная загруженность базовой станции.

На каких частотах работает 4G

Для подключения интернета за городом используются стандарты как 3G, так и 4G. И если есть прием сигнала 4G, то лучше на нем и остановиться, так как он обеспечит высокоскоростной интернет. Почему именно так? Читаем про LTE.

На 2019 г. стандарт 4G функционирует в 6 частотных диапазонах 450, 800, 900, 1800, 2100 и 2600 МГц. Чем выше частота, тем меньше радиус действия соты. Поэтому в плотнонаселенных областных городах, где наибольшее скопление базовых станций, в основном, используется частота 2600 МГц. А для более отдаленных от вышки абонентов применяются низкие частоты – 1800 и 800 МГц. Тут написано: как измерить уровень и частоту сигнала смартфоном.

Так работают все операторы, кроме Теле2. У этого провайдера нет частотного ресурса в 1800 МГц, он компенсирует это использованием частоты 450 МГц. Здесь применяется специальное оборудование под брендом Skylink, а низкие частоты позволяют увеличить радиус действия соты до 20 км и обеспечить наилучшее проникновение сигнала в здания.

Антенна со встроенным модемом 2G/3G/4G (Мегафон, Yota, МТС, Билайн, TELE2)

Данное решение появилось на рынке одним из первых, в начале 2010-х годов, как раз в эпоху развития беспроводного 3G и спутникового интернета.

Позволяет усиливать 2G/3G/4G сигнал всех операторов мобильной связи: МТС, Билайн, Теле2, Мегафон, Yota.

Плюсы:

• быстрый интернет;
• низкая цена оборудования (5-7 тысяч рублей);
• подключение через гибкий кабель.

Минусы:

• ограничение длины USB-кабеля до 10 м.
• при тонком кабеле длиной более 4 метров, роутер "теряет" модем, требуя перезагрузки системы. К тому же недобросовестные продавцы пытаются продать завалявшиеся у них устаревшие модели модемов.
• образование конденсата внутри коробки приводит к выходу ее из строя.

Антенны со встроенным роутером и модемом (МТС, Билайн, Мегафон, TELE2, Yota)

Это усовершенствованный вариант предыдущего комплекта. За счет размещения роутера и модема в корпусе антенны удалось избавиться от USB-кабеля и заменить его витой парой. Питание устройства осуществляется по технологии POE. Стоимость на Митинском радиорынке 13000-15000 рублей и выше. Роутер чаще всего используют Zyxel Keenetic 4G.

Плюсы:

• допустимая длина кабеля от антенны – до 100 метров;
• поддерживает все стандарты связи;
• витая пара тонкая и гибкая, ее легко завести в дом.

Минусы:

• большой вес;
• в силу того, что все домашнии роутеры и модемы должны использоваться при температуре от 0 до 40 градусов, переохлаждение или перегревание конструкции в уличных условиях приводит к поломкам. Врядли переживет больше 1 зимы, а летом на солнце внутри корпуса антенны температура может подняться до 60-70 градусов цельсия и чипсеты будут перегреваться.

Подключение антенны и роутера по коаксиальному кабелю

В данном решении модем и роутер находятся в помещении и связаны с антенной коаксиальным кабелем. Стоимость комплектов от 12000 до 14000 рублей.

За эти деньги вы получите:

• надежное и не зависимое от погодных условий оборудование;
• высокоскоростной интернет при соблюдении следующих условий монтажа – минимальная длина кабеля и точная ориентация антенны на вышку оператора.

Минусы:

• диаметр кабельного разъема составляет 2 см, что требует высверливания в стенах больших отверстий. Сам кабель толстый и негибкий, что затрудняет его незаметную прокладку в помещении, а максимальная длина его ограничена 15-ю метрами. Чем длинее будет кабель, тем больше затухание сигнала и меньше скорость интернета.

Внешняя антенна с интегрированным LTE роутером заводского исполнения

На сегодняшний день это самое высокотехнологичное решение для обеспечения загородного дома скоростным интернетом.

Mikrotik SXT LTE KIT и Mikrotik LHG LTE kit

Плюсы:

• работает на LTE FDD bands 1 (2100MHz) / 2 (1900MHz) / 3 (1800MHz) / 7 (2600MHz) / 8 (900 MHz) / 20 (800MHz) / 31 (450MHz) ;
• работает на LTE TDD bands 38 (2600MHz) / 40 (2300MHz) / 41n (2500MHz) / 42 (3500MHz) / 43 (3700MHz) ;
• рабочая температура от -40 до +60 градусов;
• усиление антенны Mikrotik SXT LTE KIT - 9 и 10.5 dBi
• усиление антенны Mikrotik LGH LTE KIT - 17 и 21 dBi
• поддерживает технологию MIMO 2х2, что дает максимальную скорость в интернет-канале;
• питается по технологии POE от гибкого кабеля (витая пара) с максимальной длиной 100 метров;
• можно закрепить работу устройства за определенной базовой станцией на любой частоте и канале;
• это единственное устройство на рынке оснащенное двумя слотами для СИМ-карт, которое позволяет резервировать интернет дополнительным сотовым каналом.

Из минусов можем отметить неудобство смены СИМ-карты, если устройство установлено на мачту, придется туда залезать или опускать все на землю.

В комплекте рекомендуется приобрести Wi-Fi маршрутизатор, а лучшим дополнением к комплекту станет бесшовный Wi-Fi роуминг в вашем загородном доме.

Усиление 4G сигнала с помощью репитера

Этот способ подходит только для усиления сигнала сотовой связи. Компании, предлагающие усилить 4G сигнал для повышения скорости интернет-соединения, некомпетентны и раздают пустые обещания.

Репитер – устройство для компенсации потерь сигнала в кабельных трассах. Как любое активное устройство, репитер создает в цепи дополнительный шум, уменьшая тем самым скорость передачи данных. При этом он может работать только на одном канале и не поддерживает технологию MIMO. Таким образом, решение на базе активных усилителей (репитеров) дороги, но абсолютно бесполезны.

Наши рекомендации при выборе усилителя интернет-сигнала

1. Так как за пределами города в большинстве случаев работает только LTE 800 и LTE 1800, то будьте внимательны при приобретении антенны. Устройство, предназначенное для частоты 2600, будет функционировать только в городской черте.
2. Любой комплект монтируется на максимально возможной высоте. Например, антенна устанавливается на мачту (4-6 метров) и на крышу здания. Так как, чем меньше препятствий на пути сигнала от вышки до приемной антенны, тем качественней и быстрее интернет. В качестве иллюстрации следующий пример: антенна, установленная на уровне окна, дает скорость соединения – до 5 Мбит/сек, поднятая на крышу даст – 10 Мбит/сек, а установленная на 6-метровую трубостойку даст 20-30 Мбит/сек. Даже маломощная антенна на высоте обеспечит такую же скорость соединения, как мощная, но смонтированная на уровне окна.
3. Старайтесь как можно точнее направить антенну на базовую станцию оператора. Это играет даже большую роль, чем коэффициент усиления устройства. Самый большой КУ у узконаправленных антенн, поэтому отклонение такой антенны от вышки на 2-3 градуса уменьшит КУ в десятки раз.
4. Важно. Скорость интернета зависит не от того насколько сигнал сильный, а от того насколько в нем мало помех (соотношение сигнал/шум).

Сравнение вариантов усиления 4G сигнала в загородном доме

* - для поддержки режима необходимо подключить Wi-Fi точку доступа.

Выводы

Для увеличения скорости интернет-соединения оптимален вариант - внешняя антенна с интегрированным LTE роутером ИЛИ подключение антенны к роутеру по коаксиальному кабелю. Кабель при этом выбирайте самый толстый, с волновым сопротивлением 50 Ом. Не покупайте более дешевый телевизионный кабель. Он НЕ подойдет! Антенна должна быть установлена на максимально возможной высоте.