Что такое репитер и для чего он нужен?

Плохое качество сотовой связи сильно усложняет жизнь людей, привыкших к постоянному ежедневному общению и получению необходимой информации по смартфону. Типовой причиной проблемы является большое затухание сигналов, принимаемых и передаваемых по радиоканалу между базовой станцией и абонентским аппаратом. Низкий уровень радиосигнала 2G/3G/4G можно обнаружить в многоквартирном доме среди плотной городской застройки, загородном доме, офисном здании, цехах предприятия и на даче. 

В городе радиоволны затухают из-за препятствий на пути их распространения. Это могут быть здания, стены и перекрытия, которые практически непреодолимы для высокочастотных сигналов. В загородной и сельской местности, где, казалось бы, нет никаких препон для прохождения сигналов, связь зависит от удаленности сотовых вышек. Если дача расположена за границей зоны уверенного приема, то даже поговорить нормально не получится, а о мобильном Интернете придется вообще забыть.  

Возникает вопрос: как минимальными средствами исправить неприятную ситуацию и получить качественный канал связи? Практика показывает, что в большинстве случаев помогает установка репитера (усилителя/ретранслятора) сотовой связи, повышающего уровень радиосигнала до оптимального значения. 

Состав оборудования

Основной задачей репитера является усиление сигналов на приеме и передаче для обеспечения уверенной связи. Эту задачу нельзя решить без использования специализированных антенн и кабельных соединительных линий. Рассмотрим стандартную комплектацию оборудования, предлагаемую производителями:

• наружная круговая или направленная антенна с большим коэффициентом усиления – обеспечивает надежный двухсторонний радиоканал с базовой станцией;
• внутренняя антенна – устанавливается внутри здания для ретрансляции сигналов репитера на абонентские устройства;
• коаксиальные ВЧ кабели – соединяют ретранслятор с антеннами;

блок репитера – принимает, усиливает, передает ВЧ-сигналы.


 

Выбор технических средств выполняется на основе измерения уровня входного сигнала, расстояния до ближайшей вышки, площади здания/помещений. Можно заказать обследование радиочастотной обстановки на объекте или воспользоваться специальной программой, устанавливаемой на смартфоне.
Необходимо отметить, что усиление возможно только при определенной величине ВЧ-сигнала, которая не должна быть ниже определенного порогового значения. 

Как работает репитер

Внешняя антенна принимает вч-сигнал от базовой станции и передает его на блок усилителя по высокочастотному кабелю. В репитере происходит усиление радиосигнала при помощи электроники, реализованной на современной элементной базе. Затем усиленный сигнал поступает на внутреннее антенное устройство, которое транслирует радиоволны на роутер, смартфон или планшет. Информация от пользовательского оборудования проходит по той же цепочке в обратном направлении и передается в сотовую сеть.

Особенности репитеров

Для организации каналов сотовой связи используются различные частотные диапазоны в зависимости от поддерживаемого стандарта. Соответственно, и усилительное оборудование должно работать в той или иной полосе частот.  

Например, при необходимости ретрансляции лишь аудиоинформации достаточно репитера GSM, работающего на 900/1800 МГц. Передача голоса плюс данных из интернета в 3G требует поддержки частоты 2100 МГц. Скоростной интернет 4G обеспечивается ретранслятором на 2600 МГц.

В зависимости от потребностей можно выбрать однодиапазонную (узкополосную по частоте) или многодиапазонную (широкополосную) модель репитера, рассчитанную на работу со стандартами 2G/3G/4G. 

Важно учитывать влияние стандарта на дальность уверенной работы ретранслятора. GSM-сигнал принимается и усиливается при удаленности от операторской вышки до 30 километров. Расстояние уменьшается для 3G – до 10 километров, а для 4G – до 5 километров. Причина – увеличение полосы рабочих частот, а также пропускной способности абонентских каналов. Или, проще говоря, наблюдается размен частоты и скорости информационного потока на расстояние.   

Возможен выбор репитера с различным коэффициентом усиления, варьирующимся в пределах 60-90 децибел. Чем больше расстояние до базовой станции, тем слабее принятый ВЧ-сигнал и тем более высокая мощность усиления необходима. Направленная антенна также усиливает радиосигнал за счет формирования узкой диаграммы направленности с высокой плотностью излучения.

Важной особенностью ретранслятора является площадь покрытия внутри здания. Эта характеристика зависит от мощности передатчика, типа и количества внутренних антенн, а также схемы их расположения в помещениях.

Большинство репитеров являются аналоговыми устройствами, не поддерживающими функцию удаленного управления. Изменение настройки выполняется непосредственно на электронном блоке, что не всегда удобно.

Цифровые усилители отличаются возможностью подключения компьютера – напрямую или посредством удаленного доступа через локальную Ethernet-сеть. Пользователи могут изменять усиление по отдельным частотным каналам внутри диапазона, а также вообще отключать усиление на частотах, используемых тем или иным оператором. 

Интересным вариантом являются селективные ретрансляторы, позволяющие уменьшать полосу пропускания для исключения из усилительного тракта радиоканалов ненужных операторов. Но они, как правило, стоят дороже и поэтому реже используются.