Улучшение мобильного Интернета. Мифы и реальность

06.09.2017

Можно ли улучшить Интернет на даче? В коттедже? В любом другом удалённом месте?
Речь идёт о мобильном Интернете, т.е. через сотового оператора. Не секрет, что очень часто пользователи сталкиваются с проблемами, выражаемыми в виде «подвисаний», низкой скорости и «отваливании» соединения. Посмотреть кино или проверить почту становится целой проблемой.

Как мы реагируем на такие сложности?

Чаще всего покупаем модем другого оператора. Иногда это помогает. Чаще – нет. Обругав сотовую компанию, мы, как правило, смиряемся и откладываем Интернет-общение до возвращения к хорошим условиям приёма. Но ведь плохой мобильный Интернет – это не приговор. Во многих случаях есть пути решения. Давайте попробуем чуть вникнуть в технику. Чуть-чуть. Все знают, что мобильное устройство (телефон, планшет и упомянутый выше модем) связывается с ближайшей к текущему месту нахождения «вышкой» посредством радиоканала, т.е. «по эфиру». Устойчивость и качество этой временной радиотрассы есть производная от многих факторов – удалённости от базовой станции (той самой вышки), наличия препятствий для «радиолуча» на пути от устройства и до «вышки», погодных условий и т.д. Чем дальше от базовой станции, чем больше на пути препятствий – тем хуже связь. Иногда базовая станция, казалось бы, совсем рядом, но она расположена с противоположной стороны дома. В таком случае стены (особенно, если здание панельное) представляют непреодолимое препятствие для радиоволны. 

Следует обратить внимание ещё на один момент, о котором стоит помнить. Голосовая связь и мобильный Интернет чаще всего «живут» в разных частотных диапазонах. Причем, частоты Интернета – выше. А в радиосвязи есть правило – чем выше частота, тем труднее передать сигнал на одинаковое расстояние. Вот и ответ на вопрос, почему по телефону мы говорим без каких-либо сложностей, а Интернета практически нет. 

Надеемся, теперь читателю понятно, что качество мобильного Интернета сильно зависит от радиотрассы, от уровня радиоканала. Иными словами – от качества покрытия сети. Конечно, это не единственный критерий. Очень многое зависит от загруженности самой базовой станции, то есть от количества пользователей, которые одновременно пытаются подключиться к Интернету в округе. Наиболее это заметно в дачных массивах, когда среди недели веб-сёрфинг отличный, а в выходной резко ухудшается. Дачники приехали, нагрузка на сеть существенно возросла – и вот результат. 

Но сегодня речь только о покрытии, т.е. о радиоканале. Самую грубую оценку качества покрытия можно сделать по индикатору (количество т.н. «палок»). Чем их больше – тем лучше покрытие сети. Однако более точные показатели отражаются в интуитивно понятных программах, которые поставляются с модемами. Они помогут оценить качество радиопокрытия, выраженное в дБ/мкВ. Эта величина со знаком «минус» и чем значение меньше, тем выше уровень сигнала. Т.е. уровень – 98 дБ/мкВ хуже, чем -75 дБ/мкВ. Соответственно, чем лучше уровень сигнала, тем выше вероятность хорошего Интернета. Ещё одно уточнение. Надо быть уверенным, что устройство пользователя (например, модем) поддерживает нужную сеть и настроено правильно. Разумеется, необходимо само наличие мобильной сети 3-го или 4-го поколения (3G или 4G). Такие моменты должны быть уточнены при покупке. 

Итак, выяснилось, что проблема именно в плохом покрытии и что в районе вообще-то есть нужная сеть. Самая частая ситуация – в 100 метрах от дома Интернет «летает», а в квартире ползёт, как черепаха. Или у соседа загрузка веб-страниц моментальная, а у вас сплошные «тормоза». Бывает еще обиднее – у окна всё работает неплохо, но на любимом диване связи почти нет. А хочется наслаждаться общением с друзьями не на подоконнике, а именно на любимом диване (кресле, кровати и т.д. – нужное подчеркнуть). 
Что же делать?

Усилители интернет-сигнала

Как и сказано в начале, смена оператора в статье рассматриваться не будет. Скорее всего, проблема в недостаточном радио-покрытии в месте нахождения любимого дивана. А посему надо постараться как-то улучшить этот параметр. Т.е. УСИЛИТЬ сигнал.
Попробуем разобраться с существующими методами и устройствами для такого усиления.

1. Активные усилители сигнала.

Их принято называть репитер (от английского repeat – повторять). Упрощённо говоря, это прибор, состоящий из антенны и специального усилительного блока. Антенна располагается в зоне достаточного покрытия: у окна, на самом окне или, например, в сложных случаях, за пределами комнаты либо на внешней стороне здания. Внутри комнаты располагается второй блок с электронной схемой, который усиливает принятый сигнал и перенаправляет его внутрь помещения, туда, куда сеть не «добралась». 

Аналогично, сигнал от Вашего смартфона, планшета или модема попадает на внутренний блок, усиливается, по кабелю попадает на антенну и излучается в пространство в сторону вышки. То есть по сути, это «маленькая личная базовая станция».

Репитер не только самый серьёзный метод усиления сигнала, но и самый дорогостоящий. Розничная цена подобного устройства составляет около 10 тысяч рублей и выше. Примером могут служить усилители сигналов мобильной связи «ORANGE-2600» и «ORANGE-2600 PLUS» для сетей 4G для сетей 4G. Нужно помнить, что такие устройства рассчитаны на конкретный стандарт, который представляет оператор в выбранном месте. Существуют и многодиапазонные решения, но их цена слишком высока, поэтому они в данной статье не рассматриваются.

2. Различного рода антенны. 

Это менее затратные решения. Конечно, в большинстве случаев одна антенна предназначена для одного устройства (модема). Об исключениях чуть позже.

Итак, антенны, которые иногда называют «усилитель интернет-сигнала», что вполне справедливо. Поговорим о них подробнее.
Любая антенна (усилитель) работает с конкретным стандартом, т.к. сконструирована на конкретный диапазон. Однако устройства серии CONNECT не имеют такой жёсткой привязки и работают, по сути, с модемами любых стандартов и любых производителей, и операторов. 
Сейчас на рынке присутствует два поколения этих устройств, CONNECT 2.X (2.0; 2.2; 2.4; 2.5) и CONNECT 3.X (2.0; 2.2; 2.4; 2.5)(3.0; 3.5).

Часто бытует мнение, что такие устройства — это младшие братья спутниковых «тарелок». На самом деле это не совсем так, это скорее двухэлементная направленная антенна. Но для понимания принципа работы это не сильно важно. В соответствующее гнездо вставляется модем, CONNECT посредством кабеля подключается к компьютеру или другому устройству. Антенна направляется в сторону базовой станции (чаще это означает в сторону ближайшего окна).

Таким образом, усиливается сигнал в одном, наружном направлении, одновременно не позволяя помехам попадать на встроенную антенну модема.

И вот скорость Интернета возрастает. Конечно, это не панацея и далеко не всегда такой метод может помочь. Увы, но «одной таблетки от всех болезней не бывает». 
Даже если речь идет именно о проблеме с радио-покрытием, такие устройства применяют в относительно несложных случаях. Усиление подобной антенны обычно не выше 7-9 дБи. Однако, очень часто этого достаточно. В явном плюсе – работа с любыми модемами и стандартами, относительно невысокая цена (в магазинах обычно не выше 1.5 - 2.0 тысяч рублей). 

Существует одна разновидность такого усилителя, называемая «Connect 3.5». Отличительная особенность – внутрь встроен Wi-Fi роутер, который формирует свою Wi-Fi сеть. И теперь уже не только один пользователь, но и его друзья, сослуживцы, близкие могут пользоваться Интернетом. Внимание – один модем, за который платится только один раз, а подключиться к Интернету могут несколько человек! Явная экономия! Есть ещё один выигрышный момент. В случае со стандартным усилителем интернет-сигнала, всё же имеет место привязка к устройству USB-кабелем. А с «Connect 3.5» этого нет! Но и это не все приятные бонусы – устройство можно расположить так, чтобы оно не мешало и не занимало место (например, на шкафу).

К тому же, именно в самых неудобных местах лучше всего уровень сигнала. Скоро наличие такой антенны станет совершенно незаметным, а главным останется не забывать оплачивать вовремя мобильный Интернет.

Заканчивая рассказ об этом типе усилителей сигнала, скажем, что концентрация радиосигнала в одном направлении вне помещения позволяет снизить вредное воздействие излучения на пользователя. Пусть это воздействие и так не велико, но чем оно меньше, тем лучше для здоровья.
Усилители интернет сигнала серии Connect защищены патентами на изобретение и полезную модель в России и за рубежом.

Решения с направленными антеннами

Пойдём дальше. Как мы уже сказали, минусом «коннектов» является не очень высокое усиление, которого оказывается недостаточно в действительно сложных условиях.
За городом, в дачных массивах, в сельской местности и т.д. на помощь придёт более «дальнобойное» устройство – усилители интернет-сигнала на базе наружных антенн. Это решение обладает значительно более высоким усилением (до 14-17 и более дБи). 
Сигнал от такой антенны, которая располагается, конечно, вне помещения, по специальному кабелю с малыми потерями поступает внутрь здания. Дальше стоит задача передать этот сигнал на модем пользователя.  
Сделать это не так просто, ведь на высоких частотах, на которых осуществляется работа мобильного Интернета, потери очень высоки. Самое правильное с точки зрения физики – подключить кабель антенны непосредственно к антенному гнезду модема. Но трудность в том, что многие модемы не имеют такого разъёма. Как же быть? 

Инженеры разработали специальные резонаторные камеры, к которым подключен кабель от антенны и внутрь которых вставляется модем. Сигнал передаётся от антенны в модем (и наоборот) с минимальными потерями. Эти резонаторы запатентованы и позволяют минимизировать потери сигнала. На этом принципе созданы усилители интернет-сигнала Connect street - наружная антенна с высоким усилением, кабель с низкими потерями и резонаторная камера. Такие устройства стали очень популярны для мест недостаточного покрытия сотовой сети как 3G, так и 4G. Конечно, они дороже комнатного устройства, требуют некоторых навыков при монтаже, но зато и решают куда более сложные задачи.

Весьма заманчиво иметь решения для стандартов 3G и 4G одновременно. Почему бы и нет, хотя надо понимать, что, как и любой компромисс, это связано с потерей каких-то преимуществ.
Но такие устройства существуют. В качестве примера приведём Connect Street Universal, работающий в обоих скоростных стандартах 3G и 4G.

Далее. Современные модемы всё время совершенствуются, и сейчас акцент мобильного доступа в сеть сместился в сторону 4G (LTE) и более современного LTE ADVANCED. Поэтому сейчас практически все модемы, выпускаемые разными производителями, «дружат» и с 3G, и с 4G. Но у них есть ещё одно положительное качество. Большинство таких модемов имеет специальные гнёзда для подключения внешней антенны. Чаще всего – два (зачем – расскажем чуть ниже).
Кстати, сам факт внедрения подобных разъёмов говорит о том, что разработчики модемов и операторы сотовой связи осознают необходимость в ряде случаев применять внешние антенны. Особенно для 4G/LTE.
Тут необходимо отметить, что соединение антенны непосредственно к модему всегда выигрышнее, чем посредством различных бесконтактных ухищрений (таких, как резонаторный блок). Почему? Ответ ясен – меньше потерь, точнее на переходе потерь нет совсем. А это очень важно. Напрашивается вывод – подключить антенну непосредственно к модему. Для этих целей необходимы специальные малогабаритные разъёмы. 

Сегодня популярны два типа таких разъёмов – CRC9 и TS9. Внешне они очень похожи, но не взаимозаменяемы! На российском рынке чаще встречаются модемы с CRC9, но перевес невелик. Но такие разъёмы очень мелкие и поэтому установить их на обычный коаксиальный кабель невозможно, они подходят только для тонкого кабеля, который не может быть использован как основной.

Выход был найден весьма простой. Существуют специальные переходники – отрезки тонкого кабеля небольшой длины, где с одной стороны закреплен разъём CRC9, TS9 или любой другой, а с другой стандартный разъём, чаще FME-male. Такие переходники иногда называются «пигтэйл» (pigtail), что переводится как «свинячий хвостик». А что, похоже!

Теперь вернёмся к антеннам. Наиболее популярны наружные антенны типа «волновой канал» разной длины и, соответственно, разного усиления, которое обычно достигает 14-18дБи. Это вполне серьёзные цифры. 
Антенны обычно комплектуются кабелем (5-8 метров), на конце которого имеется разъём (чаще это FME-female). Такие антенны крепятся на кронштейн, мачту или, в конце концов, на любую подходящую трубу. С помощью упомянутого «пигтэйла» остаётся только подключить модем, направить антенну в сторону базовой станции и… Интернет начинает «летать». Кстати, иногда приходится слышать, что «а у меня с антенной стало хуже, чем без». Чаще всего причина кроется в недостаточно точной ориентации на базу. Диаграмма направленности таких антенн весьма узкая и «прицеливаться» надо очень чётко! Для этого существуют некоторые приёмы, рассмотренные далее.

Что же это за антенны? Это Беркут-3GБеркут-LTE и другие типы антенн. Иногда переходник «пигтэйл» входит в состав антенны, но чаще его необходимо приобретать отдельно под нужный тип модема. 
Существуют и иные типы антенн – панельные (помните, мы рассказывали о Connect Street Universal?). Они не так заметны, меньше подвержены воздействию осадков и зловредных птиц.

Недавно инженеры компании «РЭМО» разработали волновой канал, который работает одновременно на двух диапазонах (3G и 4G). На российском рынке это новое решение. Антенну назвали «УЛЬТРА 3G/4G». Лучше параметры у неё в диапазоне LTE, но и в 3G работает она уверенно.

Недавно выпущена облегчённая версия такой антенны - «ЧЕГЕТ 3G/4G». Она ощутимо дешевле, при этом не сильно уступая в параметрах.

Теперь Вы знаете об антеннах передачи данных почти все. Но помните про два разъёма на современных модемах? Несколько слов «про это».
Связь 4-го поколения (4G, LTE) обеспечивает просто реактивные скорости, которые обеспечиваются благодаря, в том числе, и новой технологии MiMo (MultipleIn, MultipleOut). Пользователям достаточно знать, что для этой технологии используются две антенны на базовой станции и, соответственно, в модеме. Вот почему два разъёма. Конечно, модем будет работать и с одним, но с двумя быстрее!

Для задействования этой технологии существуют специальные антенны, в названии которых присутствует слово «MiMo». 

Например, комнатная антенна LTE MiMo INDOOR.
Небольшая, но весьма эффективная антенна. Из каждого блока выходит кабель с необходимым разъёмом, который подключается к одному из гнёзд на модеме. Сам же модем через USB кабель подсоединяется к компьютеру, роутеру или другому устройству. Тесты показали весьма высокую эффективность этой антенны.

Для серьёзных случаев, для дальней зоны понадобится наружное решение. Оно представляет из себя две антенны типа Беркут-LTE, смонтированные определенным образом в пространстве. А дальше те же два кабеля, два разъёма… Расположение обеспечивает специальный «хитрый» кронштейн. Конечно, такое решение не дешево, но именно оно обеспечивает наилучшие результаты в усилении 4G.

Кстати, необходимо сказать о расположении антенн, прежде всего наружных. В сетях 3G используется вертикальная поляризация, антенны следует располагать элементами перпендикулярно земле. Об этом написано и в паспорте, и на сайтах производителей. Но когда это мы читаем инструкции? Нередко антенны устанавливают, как традиционные телевизионные. Результат – антенна не работает или почти не работает. А вот стандарт 4G/LTE имеет другую поляризацию. И лучше всего антенну располагать под углом 45 градусов к горизонту, даже если антенна не MiMo. Не забывайте про это.