Сотовый ретранслятор (также известный как усилитель сигнала сотового телефона или усилитель сигнала сотового телефона ) — это тип двунаправленного усилителя, используемого для улучшения приема сотового телефона . [ требуется ссылка ] Система сотового ретранслятора обычно состоит из донорной антенны , которая принимает и передает сигнал с близлежащих вышек сотовой связи, коаксиальных кабелей, усилителя сигнала и внутренней ретрансляционной антенны . [ требуется ссылка ]
«Донорская антенна» обычно устанавливается у окна или на крыше здания и используется для обратной связи с ближайшей вышкой сотовой связи. Донорская антенна может быть любого из нескольких типов, но обычно она направленная или всенаправленная . Всенаправленная антенна (которая вещает во всех направлениях) обычно используется для системы ретранслятора, которая усиливает покрытие для всех операторов сотовой связи. Направленная антенна используется, когда необходимо изолировать конкретную вышку или оператора для улучшения. Использование узконаправленной антенны может помочь улучшить отношение сигнал/шум донора , тем самым улучшая качество сигнала, перераспределяемого внутри здания.
Некоторые системы сотовых ретрансляторов могут также включать всенаправленную антенну для ретрансляции сигнала в помещении. В зависимости от затухания от препятствий преимущество использования всенаправленной антенны заключается в том, что сигнал будет равномерно распределен во всех направлениях.
Когда идет дождь и окна автомобиля закрыты, мобильный телефон может потерять от 50% до 100% приема. Для исправления приема антенна размещается снаружи автомобиля и подключается к внутренней части автомобиля к другой антенне и усилителю для передачи сигнала мобильного телефона на мобильный телефон внутри автомобиля.
Системы ретрансляторов сотовой связи включают усилитель сигнала . Стандартные ретрансляторы с селективным каналом GSM (используемые операторами связи для покрытия больших территорий и больших зданий) имеют выходную мощность около 2 Вт, ретрансляторы высокой мощности имеют выходную мощность около 10 Вт. Коэффициент усиления мощности рассчитывается по следующей формуле:
Ретранслятор должен обеспечить достаточную изоляцию между донором и сервисной антенной. Когда изоляция ниже фактического усиления плюс запас (обычно 5–15 дБ), ретранслятор может войти в колебание в петле. Это колебание может вызвать помехи в сотовой сети.
Изоляцию можно улучшить путем выбора типа антенны в макросреде, что подразумевает регулировку угла между донорной и сервисной антеннами (в идеале 180°), пространственное разделение (обычно вертикальное расстояние в случае установки на вышке между донорной и сервисной антеннами составляет несколько метров), вставку в затухающую среду (например, установку металлической сетки между донорной и сервисной антеннами) и/или уменьшение отражений (отсутствие препятствий перед донорной антенной, таких как деревья или здания). [ необходима ссылка ]
Изоляцию также можно улучшить с помощью встроенной функции ICE (оборудование для подавления помех), предлагаемой в некоторых продуктах (например, NodeG, RFWindow). Активация этой функции отрицательно влияет на внутреннюю задержку (более высокая задержка => примерно +5 мкс до стандартной задержки повторения) и, следовательно, на более короткий радиус от донорского участка. Усиление и фильтрация вносят задержку (обычно от 5 до 15 мкс) в зависимости от типа ретранслятора и используемых функций. Дополнительное расстояние также добавляет задержку распространения.
Во многих сельских районах плотность застройки слишком низкая, чтобы сделать строительство новой базовой станции коммерчески выгодным. Установка домашнего ретранслятора сотовой связи может исправить это. В равнинных сельских районах сигнал вряд ли будет страдать от многолучевых помех .
Некоторые строительные материалы могут ослаблять сигнал сотовой связи. Старые здания, такие как церкви, часто блокируют сигналы сотовой связи. Любое здание, в котором имеется значительная толщина бетона или большое количество металла, используемого в его конструкции, будет ослаблять сигнал. Бетонные полы часто заливаются на металлический поддон, который полностью блокирует большинство радиосигналов. Некоторые виды твердой пенопластовой изоляции и некоторые виды стекловолоконной изоляции, используемые на крышах или внешних стенах, имеют фольгированную подложку, которая может снизить пропускание. [ необходима цитата ] Энергоэффективные окна и металлические оконные сетки также очень эффективны для блокировки радиосигналов. Некоторые материалы имеют пики в спектрах поглощения , которые снижают мощность сигнала.
В больших зданиях, таких как склады, больницы и фабрики, часто отсутствует прием сотовой связи. Низкий уровень сигнала также может наблюдаться в подземных помещениях (например, в подвалах, а также в магазинах и ресторанах, расположенных ближе к центру торговых центров ). В этих случаях обычно используется внешняя антенна.
Даже в городских районах (где обычно есть сильные сотовые сигналы) могут быть мертвые зоны, вызванные деструктивной интерференцией волн. Обычно они имеют площадь в несколько кварталов и, как правило, влияют только на один из двух диапазонов частот, используемых сотовыми телефонами. Это происходит из-за того, что разные длины волн разных частот деструктивно интерферируют в разных точках. Направленные антенны могут быть полезны для преодоления этой проблемы, поскольку они могут использоваться для выбора одного пути из нескольких ( более подробную информацию см. в разделе Многолучевая интерференция ).
Более длинные волны имеют преимущество в том, что они больше дифрагируют, и поэтому прямая видимость не так необходима для получения хорошего сигнала. Поскольку частоты, которые используют мобильные телефоны, слишком высоки, чтобы отражаться от ионосферы , как это делают короткие радиоволны , волны мобильных телефонов не могут проходить через ионосферу. (См. Дифракция и затухание для более подробной информации).
Репитеры доступны для всех диапазонов частот GSM . Некоторые репитеры будут работать с различными типами сетей (например, многорежимный GSM и UMTS ). Системы репитеров доступны для определенных систем спутниковой телефонии , что позволяет использовать их в помещениях без прямой видимости спутника.
Раньше было законно использовать маломощные устройства, предназначенные для домашнего и мелкомасштабного использования в коммерческих помещениях (офисах, магазинах, барах и т. д.) [1] .
20 февраля 2013 года FCC опубликовала Отчет и приказ, тем самым установив две зоны Safe Harbors и определив использование «сетевых безопасных» потребительских усилителей на лицензированном спектре. Зоны Safe Harbors представляют собой компромиссное решение между производителями технологий и операторами беспроводной связи. Только несколько компаний имеют продукцию, совместимую с новыми правилами FCC.
FCC определила два типа ретрансляторов:
Эти новые правила FCC вступили в силу 1 марта 2014 года.
В мае 2011 года Ofcom заявил следующее:
Установка или использование ретрансляторов (как и любого радиооборудования) является уголовным преступлением, если не соблюдены два условия:
Согласно разделу 1.15 Закона о беспроводной связи 2006 года, закон о беспроводной связи также допускает исключение, если устройство «не создает чрезмерных помех для беспроводной телеграфии». Ожидается, что это будет соответствовать правилам США, согласно которым мобильный ретранслятор должен иметь встроенную защиту от помех.
Ofcom заявил, что «Устройства-ретрансляторы передают или ретранслируют данные в диапазонах частот сотовой связи. Только операторы мобильной связи имеют лицензию на использование оборудования, передающего данные в этих диапазонах. Установка или использование устройств-ретрансляторов любым лицом без лицензии является уголовным преступлением в соответствии с разделом 8 Закона о сотовой связи 2006 года». [3] Ретрансляторы, работающие в сельских и менее густонаселенных районах, не представляют количественной проблемы.
