В пошуках 4G там, де його нема
При віддаленні від міст частою проблемою стає відсутність швидкісного доступу до Інтернет. В час, коли мобільний зв’язок досяг розповсюдження майже у всі куточки країни, ця проблема отримує ще один спосіб розв’язання. Про це ми і поговоримо далі. А саме про те, як скористатися 4G (він же LTE) покриттям стільникових (мобільних) операторів для швидкісного доступу до мережі (спосіб підключення до мереж 3G та CDMA є аналогічним і вимагатиме лиш відповідного обладнання).
Замість вдаватися в подробиці, що таке 4G (LTE) і як це працює, та щоб не перевантажувати вас інформацією, спробую коротко надати найнеобхіднішу інформацію. Варто зазначити, що все описане далі, ґрунтується виключно на моєму досвіді, тож не можу стверджувати, що дана методика найкраща з можливих, однак практично випробувана і ефективна.
Ну що ж, погнали…
Для зручності всю подальшу роботу розіб’ємо на такі етапи:
1. Орієнтація на місцевості;
2. Підбір обладнання;
3. Розгортання та підключення ;
4. Тестування та корегування налаштувань.
Що ж, розпочнемо….
1. На цьому етапі ми маємо визначити:
- оператора мобільного зв’язку, чиїми послугами ми скористаємось;
- відстань до найближчої базової станції (далі – БС);
- частоту на якій «віщає» БС;
- наявність прямої видимості до БС, щоб знати, на скільки треба буде підняти нашу антену над землею.
Щоб остаточно визначитися з оператором стільникового зв’язку, оглянемо карту їх покриття
Таким чином можна значно звузити зону пошуку БС. Чи навіть точніше - визначити населені пункти, в яких БС можуть бути розміщені (логічно це в центрі зони покриття, якщо цьому не заважає рельєф). За допомогою додатку з плеймаркета Base stations можемо визначити конкретний населений пункт.
Де БС визначилися, тепер треба дізнатися її (їх) частоту. Зазвичай більшість БС 4G працює на частоті 1800 МГц, але все ж краще впевнитися. Тому «берем ніжки в руки» і мчим безпосередньо до БС, заздалегідь встановивши одну з програм моніторингу БС на телефон.
І не забуваємо встановити SIM-карту потрібного оператора.
Я обрав БС Lifecell (від неї до мене – 9 км по прямій видимості) та додаток на телефон Netmonitor .
До речі, на цьому ж етапі треба визначити точні координати (Google maps та той же Netmonitor Вам в поміч) та висоту підйому БС над землею (це можна зробити методом «На глазок», або скористатися спеціалізованими методами). В моєму випадку отримані дані: 1800 МГц, координати: 51.421842, 31.437851 , ~20м висота.
Далі визначимо, чи є пряма видимість від нас до БС. Це досить легко зробити за допомогою ресурсу link.ui.com. Достатньо вказати отримані нами координати БС, її висоту і координати місця, де буде розміщена антена, а також висоту її встановлення. Лінія між координатами покаже наявність прямої видимості. В ідеалі, треба добитися прямої видимості, змінюючи висоту підйому нашої антени і місце її розташування.
Якщо Вам пощастило як мені, оберіть між декількома підходящими БС. Врахуйте також навантаженість абонентами БС, тобто з двох однакових БС краще обрати ту, яка обслуговує менше абонентів. Стабільність та відповідно, якість зв’язку, буде краще. Наприклад, краще спрямувати антену на БС, яка розміщена в полі і обслуговує лиш декілька сіл, ніж на БС, яка знаходиться в районному центрі… ну ви зрозуміли ☺ . Однак, це швидше припущення, ніж точні дані, тому що зазвичай при проектуванні оператори стільникового (мобільного) зв’язку враховують заселеність при підборі обладнання.
2. Чудово, тепер щодо обладнання:
- нам потрібна антена, розрахована на роботу з 1800 МГц;
- щогла для її підйому (якщо є потреба),
- роутер/модем, який і забезпечить нам Інтернет;
- щабель потрібної довжини (в моєму випадку два, через використання технології МІМО);
- 2 роз’єми на кабель (у мене 4);
- рigtail кабель для підключення до модема/роутера;
- sim-карта відповідного оператора.
Отже, антену ми можемо зробити самі, що спершу я і зробив. На щастя конструкцій та інструкцій в Інтернеті більше, ніж потрібно. По запиту пошукових систем: «сделать 4G|LTE антенну 1800» знайдете достатньо матеріалу, зазначу лиш, що в такому разі всі «косяки» і неточності саморобки на Вашій совісті ☺.
В моєму випадку все працювало дуже добре, але ідеалу немає меж, тому, знайшовши стареньку 0,6 м тарілку від супутникового телебачення, я замовив МІМО антену «Ольхон» від ТМ «Мощные антены» , яка допомогла мені покращити якість доступу до мережі. Крім того, виробник надав в комплекті досить зрозумілу та прискіпливу інструкцію з встановлення антени, тож, якщо не бажаєте заморочуватись з виготовленням, краще придбати промисловий зразок. Звичайно можна використати антену й іншого типу, головне, щоб вона була здатна працювати в мережах 4-го покоління на частоті Вашої БС та мала достатній коефіцієнт підсилення.
В якості щогли я використав шматок труби приблизно 40 мм в діаметрі, який дозволив мені підняти антену на висоту близько 4 м. Цього виявилося більше ніж достатньо для того, щоб і приймати гарний сигнал, і не збільшувати парусність антени (не хотілося, щоб вітром її зламало в перший же день) .
Вибрати підходящий модем – не проблема. На ринку їх величезна кількість. Якщо коротко, я б порадив Huawei e3372h-153, він один із найрозповсюдженіших. Має два роз’єми для зовнішніх антен (технологія МІМО) і гарні характеристики. Але додам, що краще взяти саме e3372h-153, адже літера «h» означає, що на ньому прошивка hilink, тобто він атоматично під’єднується до Інтернет при подачі на нього живлення. Дана функція стане в нагоді, якщо Ви вирішите використовувати його спільно з Wi-Fi роутером чи Smart-Tv/TV-box. Відповідно, 153 – це код регіону з набором частот, на яких працює модем, і 1800МГц в цей набір входить. Щодо Wi-Fi роутера, то тут головне, аби він працював з USB модемом.
Але якщо потрібен Wi-Fi, не обов’язково використовувати «зв’язку: модем + роутер», можна замість звичайного модема придбати USB модем-роутер. Знову ж таки, на ринку їх безліч та найпоширенішими є ZTE mf79u та Huawei E8372h-153 . Особисто я користувався обома, вони майже ідентичні за своїми характеристиками. Обоє цілком справляються з покладеними на них обов'язками. Мають по два роз'єми для антен та роздають Wi-Fi по будинку (до 10-ти пристроїв), але у випадку з E8372h-153 слід звернути увагу на прошивку модема. Якщо її номер закінчується на .306/.274 чи .1456/.1460, то модем має обмежений функціонал. Наприклад, при підключенні до web-інтерфейсу пристрою неможливо побачити рівні сигналу і шумів в децибелах, що ускладнює точне налаштування. Крім того, таку прошивку неможливо змінити програмно. Зазвичай на корпусах таких пристроїв є напис Zong чи Telenor, і вони коштують значно дешевше, тому питання прошивки краще підняти одразу при покупці.
Але все ж вони працюють в наших мобільних мережах. Якщо іншого вибору немає, сміливо використовуйте.
Однак треба пам’ятати, що для функціонування USB модему-роутера потрібне ще джерело живлення, яке здійснюється через USB-роз’єм, а отже пристрій працює лише, коли підключений до ввімкненого комп’ютера. Якщо Wi-Fi потрібен і без ввімкнення комп’ютера, то достатньо підключити пристрій до USB-роз’єму блоку живлення мобільного телефону, що я і зробив (функціонує так вже декілька місяців на 1А блоці живлення).
Вибір кабелю може стати справжнім випробуванням, адже завжди хочеться мінімізувати втрати сигналу в кабелі і не переплатити. Тому пропоную зупинитися на 75 Ом-ному кабелі RG-11 (F1190bu та F1160bum також підійде).
На мою думку, це краще, ніж дешевий RG-58 і доступніше по ціні, ніж професійний 5D-FB. Припускаю, що дехто може сказати: «Як можна в ВЧ техніці 75 Ом кабель ліпити з 50 Ом модемом … втрати … нагрів модема і т.д.», але враховуючи, що довжина кабелю не перевищить 10 м, не мав жодного бажання переплачувати за незначне покращення рівня вхідного сигналу. А також за те, що хвильовий опір модема і антени не зовсім таки рівний 50 Ом, як дехто запевняє. Вважаю свій вибір оптимальним. Та і повторюсь - це все мій особистий досвід.
Я замовляв антену, кабель, роз’єми та pigtail-ли в одного продавця задля економії на доставці, на щастя, все потрібне мені було в наявності.
До речі, роз’єми (конектори) підберіть відповідні до тих, які розміщені на Вашій антені та роутері/модемі. Знову ж таки, щоб не переплачувати за хоч і кращі, але дорожчі професійні роз’єми, можна придбати: 2 (в моєму випадку 4) обжимні F роз’єми «папи». Але майте на увазі – підбирати тип роз’єму треба під кабель, адже товщина і конструктивні особливості різних кабелів не однакові (хоча б, по діаметру зрізу).
Pigtail (-ли, якщо МІМО) необхідний для підключення до модема/роутера , треба підбирати, орієнтуючись на попередньо обрані роз’єми на кабелі та роз’єми на модемі/роутері. Відповідно для мене це з одного кінця F «мама» та TS9 (для ZTE mf79u/Huawei E8372h-153) – з іншого.
З вибором Sim-карти все значно простіше: по відстані прямій видимості до БС я обрав Lifecell, на якому на контрактних умовах (так виявилося дешевше) обрав зручний мені тариф. Оскільки в моєму тарифному плані обмежений трафік, в який я доволі часто не вписуюсь, а замовляти і, відповідно, оплачувати пакет послуг раніше не хочеться, тож просто міняю Sim-карту в своєму mf79u на Київстар і переорієнтовую антену на БС Київстар (1800 МГц, 4G (LTE). Якість доступу трохи гірша через більшу відстань до БС та навантаженість абонентами, але працює.
3. Отже, ми поступово підібралися до етапу розгортання нашої системи зв’язку з позаземними цивілізаціями…. Якщо все необхідне у нас в руках, наступні дії такі:
- протягти кабель (кабелі) між місцем встановлення антени та місцем, де буде розміщено модем/роутер;
- змонтувати роз’єми на кабель;
- підключити кабель до антени;
- змонтувати антену на щоглу та встановити її;
- зорієнтувати антену в напрямку БС;
- підключити кабель від антени до модему/роутера через pigtail;
- встановити Sim-карту та подати живлення.
Інтелектуальна робота позаду, перейдемо до фізичної. Почнемо з монтажу роз’ємів, але зауважу, що перед монтажем було б слушно надіти на кабель пару термоусадок, які в наступному, після монтажу самих роз’ємів, слід змонтувати поверх роз’ємів . А ще краще – додатково пройдіться по місцях з’єднання роз’ємів з кабелем термоклеєм, особливо на тому кінці кабелю (кабелів), який буде підключатися безпосередньо до антени – це вбереже роз’єми від вологи і атмосферних опадів. При монтажі не зачищайте зайву ізоляцію, переконайтеся в надійності з’єднань та відсутності короткого замикання центральної жили та оплітки (на крайній випадок можна перевірити мультиметром)!
З підключенням кабелів та монтажем на щоглу не повинно виникнути проблем. А от щоб зорієнтувати антену, треба трохи заморочитись. Можете скористатися картою та по координатах визначити азимут на БС, але особисто я скористався простішим способом – в Google maps провів пряму між БС та своєю антеною (функція виміру відстані), потім переключився на вигляд карти зі супутника та знайшов собі на цьому інтервалі видимий орієнтир, на який і направляв антену .
Після здійснення всіх монтажів на ввімкнення модему/роутера, підключіться до web-інтерфейсу нашого обладнання через браузер комп’ютера. Можете скористатися для цього телефоном, але це лише за умови, якщо Ваше обладнання передбачає Wi-Fi, і Ви вже підключилися до цієї мережі за вказаними на роутері логіном та паролем. Для цього достатньо ввести в браузері адресу, вказану на самому модемі (щось типу 192.168.0.1). Переходимо до завершального етапу наших пригод.
4. Тестування і корегування. Тут все просто: потрібно, щоб модем встановив зв’язок з БС (має з’явитися відповідний напис), а потім плавно змінювати орієнтацію антени в напрямку до БС (по горизонталі), добиваючись максимально можливого показника якості сигналу. Якщо ваша модель модема/роутера передбачає відображення якості сигналу в dB (dBm), то налаштуйте антену на максимально високий показник Signal Strength (RSRQ в 4G чи RSSI в 3G мережах, залежить від обладнання) і не дивуйтеся, що він від’ємний – так має бути (тобто -86 краще, ніж -110), така ж ситуація з рештою показників .
Також варто враховувати при налаштуванні антени ще і швидкість на прийом/передачу. Для цього можна скористатися мобільними додатком Speedtest чи його браузерною версією на speedtest.net. Просто запускайте тест швидкості при кожній зміні орієнтації антени і намагайтеся досягнути максимальних показників. Та майте на увазі, що вони можуть різнитися залежно від часу тесту, адже навантаження на БС не однакове в різний час (це пов’язано з періодами навантаженням, наприклад коли абоненти в обідню перерву мають змогу і час зайнятися «інтернет-серфінгом»).
Мною було використано:
- саморобна антени ;
- 2*10 м кабелю F1190bu;
- 4*роз’ми F під кабель F1190bu;
- 2*pigtail-ли (F – TS9);
- USB модем-роутер ZTE mf79u;
- 5V 1А блоку живлення (зарядка телефону).
Із застосуванням антени промислового виробництва та подарованого мені рефлектора (тарілки) від супутникової антени швидкість на завантаження зросла з 21-23 Мбіт/с до 24-28 Мбіт/с.
На цій ноті я завершу, зауваживши, що намагався висвітлити основні моменти. Більше подробиць завжди зможете знайти в мережі, адже тепер Ви маєте до неї доступ!
Удачі і наснаги!
Посилання на згадані вище ресурси:
1. Карта покриття стільникових операторів України: https://3gstar.com.ua/pokritie-life.html
2. Мобільний додаток Base stations: https://play.google.com/store/apps/details?id=ua.kiev.generalyuk.basestations&hl=uk
3. Мобільний додаток Netmonitor: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.parizene.netmonitor&hl=uk
4. Методи визначення висоти об’єкта: http://uacenter.info/images/docs/52-%D0%B9_%D0%97%D0%BB%D1%96%D1%82/%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D1%96%D1%87%D0%BD%D1%96_%D0%B8%D0%BC%D1%96%D1%80%D1%8E%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8F.pdf
5. Ресурс, який допоможе оцінити пряму видимість: https://link.ui.com/
6. Посилання olx сторінку продавця антен та комплектуючі: https://www.olx.ua/obyavlenie/mimo-4g-3g-antenna-obluchatel-olhon-realnye-30-35-dbm-lte-wi-fi-IDtpQgV.html
7. Мобільний додаток виміру швидкостей доступу Speedtest by Ookla: https://play.google.com/store/apps/details?id=org.zwanoo.android.speedtest&hl=uk
8. Браузерна версія Speedtest by Ookla: https://www.speedtest.net/ru
Повна версія статті: https://drive.google.com/open?id=1zcu1_Lqgmj9PoGxCNz2GstJBABaJzQGq
P.S. Вибачайте користувачі «яблучної» техніки, так як я не знаю чи вказані в матеріалі додатки є в App store, впевнений, що, якщо що, Ви зможете підібрати аналоги і без моєї допомоги.
Автор
Тема: Організація доступу до 4G (Прочитано 1454 раз)