Представленный расчет системы усиления сотовой связи подтвердит правильность подбора оборудования и проведенной установки усилителей сигнала сотовой связи.
Для примера возьмем самый простой случай системы усиления мобильной голосовой связи.
Исходные данные
Первоначально нам надо определить исходные данные:
- Частотный диапазон, в котором мы принимаем сигнал
- Уровень сигнала в месте, где будет или уже установлена внешняя антенна. Для замера уровня сигнала нам понадобится простой телефон, а именно сервис-функция Netmonitor.
Сервис-функции телефона
О том, какой код необходимо набрать на Вашей модели телефона можете прочитать в статье «Сервис-функции телефонов».
Для смартфонов на платформе Android еще проще. Для них имеются множество бесплатных приложений для того чтобы узнать уровень входного сигнала принимаемой станции, а также море другой полезной информации, такие как код сети (MNC), номер Базовой станции (BSIC), ID соты и многое другое.
В наше распоряжение попал смартфон Samsung GT-S5250.
  |
Набираем код *#9999*0# и сразу попадаем в сервис меню телефона. |
 |
Нажимаем «Назад» несколько раз подряд, пока телефон не вернется в главное меню. |
 |
Выбираем первый пункт «Debug Screen», вводим «1» на появившейся виртуальной клавиатуре. |
 |
Далее, также вводим «1», тем самым выбрав «Basic Mode Information». |
И получаем всю необходимую информацию и даже лишнюю. В данном телефоне была установлена сим-карта «Мегафон».
- RPLMN: 250 -02
- 250 – код страны (250 – Россия, 255 – Украина, 257 - Беларусь);
- 02 – код сети (01 – МТС, 02 – Мегафон, 99 – Билайн, 20 – Теле2);
- GSM 900 – стандарт мобильной связи, в которой сейчас телефон работает;
- BSIC: 19 – код БС, с которой в данный момент принимается сигнал;
- BcchFrq: 102 – номер канала Базовой станции на котором осуществляется в данный момент связь, подробнее о каналах и их распределение по операторам читайте в статье «Принцип работы сотовой связи». Действительно, 102 – канал в Санкт-Петербурге используется «Мегафоном» и он находится в диапазоне GSM 900;
- RSSI: -63 – уровень принимаемого сигнала в дБм;
- RxLev: 47 – уровень тоже самого сигнала, но уже в других условных единицах, чем больше его значение тем лучше сигнал.
И так предположим, что уровня сигнала замер проводили в месте установки внешней антенны, а усилить сигнал необходимо в небольшой подвальном помещении площадью 40 м². Расчет будем проводить для направления DownLink (сигнал от базовой станции к мобильному телефону).
Выбранное оборудование
| AL-900-11 внешняя антенна, направленная, типа «волновой канал», с коэффициентом усиления Ку=11 дБ | PicoCell 900 SXB репитер с коэффициентом усиления Ку=60 дБ и выходной мощностью до P=10 мВт | AP-800/2700-7/9 ID внутренняя панельная антенна с коэффициентом усиления в диапазоне частот 900 Мгц - Ку=60 дБ | Кабель 5D-FB при небольшой длине сильного затухания сигнала он не внесет |
 |
 |
 |
 |
Схема системы усиления мобильной связи будет следующая:
Методика расчета следующая:
- Померили уровень сигнала телефоном в точке предварительной установки внешней антенны: -63 дБм. Коэффициент усиления антенны 11 дБ, соответственно на выходе антенны имеем сигнал -63 + 11 = -52 дБм.
- У любого кабеля есть свои радиочастотные характеристики. Например, для нашего кабеля 5D-FB на 100 метрах на частоте 900 МГц теряется 19,7 дБ (см. технические характеристики). Чем выше частота сигнала, тем больше потери в кабеле. Соответственно на 10 метрах потеряется около 2 дБ. Таким образом, на вход репитера приходит сигнал -52 -2 = -54 дБ.
- Смотрим коэффициент усиления репитера в его технических характеристиках (в нашем случае у 900SXB Ку=60 дБ). Получаем на выходе усилителя: -54 +60 = +6 дБм.
- В кабеле от репитера до внутренней антенны на длине 5 метров потери будут примерно 1дБ.
Таким образом, на вход внутренней антенны приходит сигнал +6 -1 = +5 дБм. - Коэффициент усиления антенны AP-800/2700-7/9 ID на частоте 900 МГц Ку=7 дБ. Таким образом, антенна будет излучать сигнал с уровнем +5 +7= + 12 дБм.
Для того чтобы перевести уровень сигнала из дБм в мВт воспользуемся формулой: P[мВт] =10^(0,1* P[дБм]). В нашем случае: P[мВт] =10^(0,1*12)=15,8 мВт.
Для того чтобы оценить площадь покрытия и не проводить сложных математических расчетов затухания сигнала в пространстве, на основе экспериментальных данных установлено: что если уровень сигнала в мВт домножить на коэффициент 4 для диапазона 900 МГц (для диапазона 1800 МГЦ - на коэффициент 3), то можно получить примерную площадь покрытия в м². При наличии стен и перегородок площадь может оказаться существенно меньше.
Таким образом, S=15,8*4=63,2 м².
Следовательно поставленная нами задача обеспечить усиление связи в помещении 40 м2 будет выполнена, если в нем отсутствуют перегородки и другие препятствия распространения сигнала.
Когда выбираете репитер, антенны, кабель – старайтесь не экономить на оборудовании. Антенны берите с большими коэффициентами усиления, и кабель старайтесь по возможности брать с большим сечением. Всё это позволит получить максимальный результат после установки системы.
Собственно говоря, обладая этими знаниями можно самостоятельно подобрать и установить себе репитер GSM, хотя мы настоятельно рекомендуем воспользоваться услугами наших специалистов или проконсультироваться по выбору оборудования по т. (812) 309-72-05.