Современный образ жизни абонентов мобильной связи

В круговерти будней и выходных, изо дня в день люди решают самые разные проблемы. Но в наше время есть одна, с которой сталкиваются люди вне зависимости от возраста и рода деятельности – это отсутствие мобильной связи. Если это произошло из-за того, что вы забыли дома сотовый телефон или сел его аккумулятор, то вы ругаете себя, но когда, имея самую крутую модель сотового телефона, вы обнаруживаете полное отсутствие сотового сигнала, то весь шквал вашего негодования обрушивается на операторов связи и на всякий случай на всех сразу.

Возникает эта проблема по той простой причине, что, как мы помним ещё со школы, сигнал распространяется очень стремительно со скоростью света, но исключительно по прямой линии, и в результате за высокими строениями и в низинах возникают так называемые «мёртвые зоны». А те, кто посещал уроки физики регулярно, должны также помнить, что мощность электромагнитной волны по мере удаления от источника по своему уровню уменьшается в квадрате с увеличением расстояния до приёмника сигнала. Более того, при прохождении через лесные массивы и перекрытия внутри помещения, сигнал получает дополнительные потери своего энергетического потенциала. И в результате на возвышенности или у окна ещё как-то можно общаться с миром по телефону или через интернет, но сделав шаг в сторону, вы понимаете, что связь срывается. Ещё большие проблемы со связью возникают, когда, арендовав или приобретя помещение в подвале, счастливый обладатель квадратных метров обнаруживает, что там полностью отсутствует сигнал мобильной связи.

Не отчаивайтесь, решение этого вопроса в ваших руках. Вам необходимо просто приобрести устройство, которое усилит слабый сигнал базовой станции, а также придаст больше энергии уже потерявшему всякую надежду вызову вашего телефона. Эти устройства принято называть ретрансляторы или репитеры. Уже из названия понятно, что они предназначены для ретрансляции (передачи) сигнала от базовой станции к абоненту и обратно с необходимым для каждого конкретного случая усилением, и тогда проблема плохой связи будет решена.

На сегодняшний момент, когда стал ходить по эфиру совсем не призрак, а сигнал сотовой связи, спрос на усилители породил предложение, и в итоге на сегодняшний момент потребителям предложен целый класс устройств, решающих эти задачи. Некоторые из них отличаются весьма оригинальным и стильным дизайном и весьма обнадёживающими параметрами. Но вот отдельные экземпляры, как правило, неизвестных производителей, по своим параметрам сразу вызывают сомнения у специалистов уже тем, что, заявляя о большом уровне выходного сигнала, они имеют либо очень скромные габаритные размеры, либо полное отсутствие радиаторов для рассеивания тепла.

Здесь надо сделать определённые замечания, которые объяснят основные требования, которые предъявляются к аппаратуре этого класса. Главной составляющей ретрансляторов, без сомнения, является усилительная часть радиотракта. Как правило, большинство пользующихся сотовой связью не ограничивается одним абонентом, и следовательно, разработанный усилитель для данного изделия во избежание искажений сигнала должен работать на линейном участке своей амплитудной характеристики, что неизменно определяет КПД всего устройства, и он составляет не более 30%. Этот факт приводит к тому, что остальную часть мощности необходимо рассеять в виде тепла. Что в свою очередь приводит к тому, что в корпус ретранслятора монтируется радиатор, размеры которого рассчитывается под соответствующие параметры. Логика нам подсказывает, что с ростом значения выходной мощности увеличивается и площадь радиатора, рассеивающего тепло.

Следующий очень важный момент, заключается в том, что ретрансляторы работают в определённом диапазоне частот, обычно круглосуточно и должны обеспечивать стабильные параметры в разных температурных условиях. И, наконец, при установке в самых разных ситуациях возникает необходимость контроля и регулировки выходных параметров устройства. Из всего перечисленного становится ясно, что разработка этого устройства требует определённых знаний и соответствующего опыта.

Разработкой ретрансляторов для сотовой связи уже более 20-ти лет тому назад стали заниматься инженеры, работающие в ЗАО «Московские микроволны» (ММВ). Энергичный коллектив сложился после объединения опытных инженеров, много лет до этого профессионально занимавшихся разработкой усилителей СВЧ диапазона. Очень интересным историческим фактом является то, что в небольшом музее этой фирмы хранится сотовый телефон, весьма солидный по своим размерам на сегодняшний день, с помощью которого – не без участия нашего коллеги – был сделан первый звонок мобильной связи AMPS в Москве. Более того, можно упомянуть также и то, что разработанные в ММВ мощные ретрансляторы для оператора «Сонет», стабильно работающих в диапазоне температур от минус 40° до плюс 50°С, были успешно задействованы в сети стандарта CDMA на территории Москвы.

С течением времени на рынке стали обосновываться другие стандарты связи и дополнительные частотные диапазоны, а разработки «Московских микроволн», шагая в ногу с этими процессами, приобрели свою динамику и большой опыт. В результате была разработана и серийно производится целая линейка ретрансляторов с разнообразными параметрами, позволяющая решать проблемы отсутствия сигнала сотовой связи и интернета для любого потребителя. На основе полученных достижений была зарегистрирована торговая марка «PicoCell», которая уже много лет пользуется заслуженным спросом как среди профессионалов, так и у частных лиц.

Следует заметить, что использование ретрансляторов на местах возможно только совместно с внешней антенной, устанавливаемой на открытом пространстве, и антенной донорной, размещение которой определяется местом, где необходимо обеспечить мобильную связь. В качестве обязательного дополнения потребуется проложить соединительные СВЧ кабели с соответствующими им 50-омными разъёмами, а также могут понадобиться делители и ответвители сигнала для работы в нескольких помещениях или комнатах, с разными по своим значениям параметрам. Фирма «PicoCell» решила все эти задачи, и в результате клиенты получили возможность приобретать полный комплект оборудования в «одном окне» и подробную консультацию по подбору и установке приобретённой системы усиления слабого сигнала мобильной связи.

Вторым существенным преимуществом продукции отечественного производителя ЗАО «Московские микроволны», является то обстоятельство, что обеспечено сервисное обслуживание в течение гарантийного срока и после него.

Теперь давайте рассмотрим, какие возможности открываются при использовании ретрансляторов «PicoCell».

Если при входе в квартиру или помещение площадью 100-150 м² на дисплее вашего телефона палочки и ёлочки уровня сигнала исчезают и упорно не желают появляться, то вас может выручить самый бюджетный по цене и минимальный по своим размерам репитер «PicoСell SXB». В этом изделии весьма просто организовано управление усилением по каналам Down и Up, минимальная индикация режимов работы усилительного тракта, питание осуществляется через 5-вольтовый адаптер питания.

Теперь самое время понять, какие два канала необходимо усилить репитеру, который мы устанавливаем в том или ином помещении. Естественно, мы прекрасно понимаем, что с базовой станции непрерывно излучается сигнал, который также непрерывно ищет своих абонентов. Так как его направление всегда идёт сверху вниз, то этот сигнал для краткости называют DOWN. А вот сигнал от абонента на базовую станцию, как правило, имеет своё направление снизу вверх, и его соответственно для той же простоты называют UP.

Именно эти названия часто используют для обозначения разъёмов, кнопок или тумблеров управления и индикации.

Такую наглядную индикацию можно получить при настройке изделия «PicoСell SXА». Этот ретранслятор представляет собой изделие совершенно иного класса, так как уровень его выходной мощности на порядок больше предыдущего и составляет уже не 10 мВт, а 100 мВт и усиление увеличено  на 10 дБ. Такие параметры естественно позволяют обеспечить потребителей стабильным сигналом на телефонах и при работе в интернете стандарта UMTS на существенно большей по площади территории. Но главной и приятной его особенностью является наличие дисплея, который позволяет: во-первых, фиксировать уровни усиленных сигналов каналов «базовая станция–абонент (DOWN-link)» и «абонент– базовая станция (UP-link)», а, во-вторых, через меню устанавливать необходимый коэффициент усиления с шагом 1дБ и, в-третьих, контролировать питающие напряжения. Отслеживая режимы работы усилителей, установщик имеет возможность оптимально определить направление антенн в пространстве на максимальный уровень сигнала от базовой станции.  

Следующее изделие, позволяющее расширить зону уверенного приёма при большом удалении от базовой станции– это «PicoСell SXL» и «PicoСell SXМ». Он имеет более высокий потолок по усилению (80дБ) и, соответственно, больший уровень выходного сигнала (25дБм). Чтобы обеспечить предельно хороший результат работы по установке этого ретранслятора на объекте, в управлении параметрами заложены дополнительные возможности.

Самая существенная из них – возможность регулировки усиления отдельно по каналу «базовая станция–абонент» и по каналу «абонент–базовая станция», а также возможность ограничения уровней сигнала на трёх значениях: 50 мВт, 100 мВт и 320 мВт. Серьёзным дополнением для процесса регулировки является сигнализация на дисплее о переходе усилителя в нелинейный режим, так как эта информация позволяет оптимально настроить систему и обеспечить её функционирование стабильно и без искажений.

Необходимо дать определённые пояснения о проблеме, которая может возникнуть при неправильной установке системы, состоящей из двух антенн, репитера и соединительных элементов. Проблема заключается в том, что любой усилитель при наличии положительной обратной связи безоговорочно, повинуясь законам радиотехники, становится генератором, то есть превращается в источник сигнала, который становится помехой для работы всех базовых станций, находящихся в ближайшей зоне. Это может привести к определённым проблемам с органами Роскомнадзора. Чтобы потребители не столкнулись с этой проблемой, разработчиками оборудования в программу управления ретранслятором была заложена система защиты от сигнала помех.

Согласно этому алгоритму, при появлении стабильного сигнала больше установленного значения система управления методично уменьшает коэффициент усиления на 1дБ с указанным временным интервалом, затем возвращается в исходное состояние. Подобные циклы она проделывает заданное количество раз, а если сигнал помехи устойчиво остаётся в тракте UP-link канала, то поступает команда отключения питающего напряжения, и ретранслятор отключается полностью.

Потребитель, получивший на дисплее сообщение о возникшей проблеме, должен внести определённые изменения в пространственное расположение антенн и, чтобы получить штатно функционирующую систему усиления мобильной связи, произвести её настройку заново изменением параметров ретранслятора.

Все изложенные возможности настройки, контроля параметров и системы защиты от помех установлены и на ретрансляторах «PicoСell SXТ». Это особенно важно для данного аппарата, так как он предназначен для работы на большой территории площадью порядка 10000 квадратных метров, и поэтому имеет существенно большее усиление, а мощный выходной усилительный каскад позволяет получить в DOWN-link уровень мощности 3,5 Вт либо 5 Вт.

Но бывают такие ситуации, когда помещение протяжённое, в нём большое количество бетонных перекрытий или сигналом мобильной связи необходимо обеспечить разные этажи здания. В этом случае может быть применена иная схема установки ретрансляторов. После приёма сигнала на антенну он усиливается предварительным репитером «PicoСell SXА» или «PiсoСell SXL», потом делится на необходимое количество трактов с помощью делителей или ответвителей с заданным коэффициентом передачи, а затем уровень мощности сигнала «базовая станция - абонент» поднимается дополнительным усилителем (бустером) «PicoСell BSТ».

Данное устройство позволяет повысить мощность сигнала в DOWN-link до уровня 1 Вт с дополнительным усилением 30 дБ, при этом есть возможность его регулировки с шагом 2 дБ. Для сохранения усилительного баланса в канале «абонент–базовая станция (UP-link)», установлен трёхкаскадный малошумящий усилитель тоже с регулируемым усилением до 27 дБ.

За последнее десятилетие применение мобильной связи настолько бурно развивалось, что потребовались серьёзные изменения в его стандартах и даже были выделены дополнительные диапазоны частот 1800 МГц, а затем 2000 МГц для передачи сигналов стандарта UMTS.

Вслед за этими изменениями продолжились разработки, проводимые инженерами «Московских микроволн». В итоге была продолжена линейка ретрансляторов в каждом из этих диапазонов. Более того, часто у потребителей появилась необходимость улучшать сигналы мобильной связи в двух или даже трёх диапазонах. Это привело к серийному выпуску изделий, обеспечивающих усиление совместно несколько частотных стандартов в одном корпусе. Кроме того, для обеспечения потребителей полным комплектом оборудования торговой марки «PicoСell» при покупке системы усиления сигналов для телефонов и интернета была предоставлена возможность приобретения клиентами антенн для внешнего и внутреннего потребления, делителей, ответвителей и кабелей, отвечивающих требуемым параметрам в указанных диапазонах.

Одновременно с расширением применяемых частотных диапазонов стал наблюдаться спрос на ретрансляторы с ограниченными по частотной полосе параметрами. Для удовлетворения таких потребностей были разработаны селективные репитеры, работающие в диапазоне 1800 МГц. Более того, в результате этой разработки стали возможны варианты с фиксированными диапазонами частот под конкретные полосы операторов, а при необходимости предоставляется возможность приобретения ретранслятора с ручной перестройкой рабочей полосы во всём диапазоне 1800 МГц.

Современный образ жизни абонентов мобильной связи, в которой они стали нуждаться не только на улице, в домах и подземных парковках, но и в машинах, передвигающихся далеко за пределами города, привел к необходимости разработки репитеров индивидуального применения в автомобилях. Они за последнее время тоже стали пользоваться спросом, и в настоящее время имеется в продаже несколько вариантов антенных усилителей «ТАУ», используемых в различных частотных диапазонах. Для удобства потребителей питание данного аппарата осуществляется 12-вольтовым напряжением через разъём от прикуривателя в салоне автомобиля.

Наконец, необходимо дополнительно дать информацию о возможностях по улучшению беспроводного высокоскоростного интернета, которым пользуются потребители с помощью стандарта 4G на частотах в диапазоне 2500 МГц в стандарте LTE. Естественно, для усиления этого сигнала в зонах неуверенного приёма и передачи потребовалась разработка новой серии оборудования. На настоящий момент уже предложены потребителю изделия «PicoСell 2500 SXА» и «PicoСell 2000/2500 SXА» Разработка ретрансляторов этого класса в дальнейшем получит своё развитие, так как спрос на приобретение данного оборудования будет расти, и поэтому следите за сообщениями о наших новинках, которые будут появляться на нашем сайте.

А теперь необходимо упомянуть об одном положительном факторе, который реализуется при применении любого из предложенных «PicoСell» ретрансляторов. Мы конечно наслышаны о вредном воздействии СВЧ излучения на живые организмы. Ещё в советские времена были установлены предельно допустимые нормы, причём эти нормы были на порядок жёстче зарубежных, и значения указанных параметров определяются мощностью и временем воздействия излучения. Если абонент сотовой связи находится в зоне неуверенного приёма, то передатчик его телефона работает на максимальной мощности во время всего его разговора. При этом разговаривающий, как правило, держит аппарат около самого ценного, что у него есть – у головы. В случае установки ретранслятора, который, как мы теперь хорошо понимаем, усиливает слабые сигналы до уровня стабильной связи, передатчик сотового телефона работает на значительно меньшем значении, сводя к минимуму воздействие СВЧ излучения на организм.

Из всего сказанного в данной статье можно однозначно сделать вывод, что продукция, разработанная высококвалифицированными сотрудниками в стенах «Московских микроволн» поможет решить проблемы, возникшие при работе в сети мобильной связи.

В заключение этой, надеюсь, полезной для посетителей нашего сайта статьи, хочется поздравить всех с Новым годом и другими праздниками, чередой идущими вслед за этим весёлым событием. В эти праздничные дни мы всегда друг другу желаем хорошего здоровья, больших успехов, ярких побед и удач.

 И как досадно бывает, что этот шанс зависит от наличия связи с партнёрами по бизнесу. Поэтому если вы хотите сделать не только дорогой, но и полезный подарок (а как это приятно особенно на день рождения!), то мы рекомендуем приобрести любой из предложенных ретрансляторов, который поможет решить эти неприятные проблемы отсутствия связи.

Мы всегда будем рады Вам помочь подобрать наиболее подходящий аппарат и дополнительные принадлежности. И хотя к каждому из них есть инструкция по установке ретранслятора на объекте, мы можем предоставить вам список фирм, профессионально занимающихся установкой таких систем на той территории, которая нуждается в обслуживании с помощью ретрансляторов мобильной связи.

Всем успехов и удачи!

Ведущий инженер-регулировщик РЭА

ЗАО «Московские микроволны»

Львова Ольга Олеговна