Remote-Arbeit oder Freelancing im ländlichen Raum. Kommunikationsaspekte. Teil 2. Es gibt Verbindung

In im vorherigen Artikel Ich habe das Thema „ländlicher“ Internetzugang und Geräte zur Verbindung mit diesem Internet angesprochen. Allerdings befindet sich nicht bei allen Nutzern der Mobilfunksender in Sichtweite, und ein mobiles Modem des Mobilfunkanbieters kann sich als völlig nutzlos erweisen. An dieser Stelle kommen spezielle Router, Verstärker und gerichtete Antennen ins Spiel. In diesem Artikel erkläre ich, wie Sie ein Internetnutzungserlebnis erreichen können, das mit städtischen Gegebenheiten vergleichbar ist.

Zunächst betrachten wir die Arten von Antennen, die für die Organisation der Funkkommunikation verwendet werden. Es gibt drei Typen und verschiedene Variationen davon.

Wellenkanal oder YAGI
Vorteile: einfache Herstellung, kostengünstig
Nachteile: schlechte Signalaufnahme von reflektierten Signalen, anfällig für Verformungen (wenn nicht in einem schützenden Gehäuse)
Einsatzbereiche: hauptsächlich stationäre Kommunikation in einem relativ engen Frequenzbereich

Rundstrahler oder OMNI-Antennen
Vorteile: einfach zu installieren und wartungsfrei
Nachteile: geringer Gewinn im Verhältnis zu den verwendeten Materialien, Empfang von Störungen aus allen Richtungen
Anwendungsbereiche: In der Regel wird eine Rundstrahlantenne zur Signalverteilung verwendet, nicht zum Empfang. Eine Ausnahme bilden mobile Objekte wie Autos und Yachten. Oder wenn es nicht möglich ist, ein Signal zu empfangen (dichte städtische Bebauung, mehrere verschiedene Signale in der Umgebung).

Panelantennen
Vorteile: geringer Platzbedarf, große Empfangsfläche (insbesondere hilfreich, wenn das Signal schwach ist oder von vielen Stellen reflektiert wird). Große Variabilität in der Ausführung, sowohl in Bezug auf Frequenzen als auch auf die Eigenschaften von Koppel- und Richtdiagrammen.
Nachteile: Preis, hohe Windanfälligkeit.
Anwendungsbereiche: von Betreiberantennen bis zu Individualanfertigungen, oft sind die Antennen direkt auf der Platine platziert.

Als ich begann, nach Lösungen zur Verbesserung der Internetgeschwindigkeit zu suchen, sprach ich mit vielen Fachleuten. Dabei entstand eine kurze Liste von Punkten, auf die man unbedingt achten sollte:

0. An die Schulphysik über Wellen erinnern und sich nach Logik richten.
1. Bevor Sie irgendwelche Überlegungen anstellen oder Anpassungen vornehmen, sollten Sie die Internetgeschwindigkeit früh am Morgen, tagsüber, während des Spitzenabends (um etwa 20 Uhr) und spät in der Nacht messen. Wenn die Schwankungen mehr als 30% betragen, ist die Basisstation überlastet. Eine Abhilfe schafft nur die Suche nach einer weniger ausgelasteten Basisstation. Und selbst das ist keine Garantie.
2. Prüfen Sie sorgfältig die möglichen Lösungen – die Vor- und Nachteile sollten grundlegend analysiert werden.
3. Seien Sie nicht geizig. Ja, die anfänglichen Kosten erscheinen erschreckend hoch. Hier steht das Prinzip "notwendig und ausreichend" im Vordergrund.
4. Vermeiden Sie festgesperrte Geräte. Software kann fehlerhaft programmiert sein, und ein anderer Anbieter könnte besser abschneiden als der gewählte. Daher sollten nur originale oder entsperrte Geräte sowie eindeutig originale Software verwendet werden.
5. Sorgfalt ist wichtig. Überprüfen Sie alle Anbieter – einer von ihnen kann oft eine Überraschung bieten (es gab Fälle, in denen MegaFon und MTS vollständig ausgelastet waren, während Beeline problemlos über 15+ Mbit beim Hoch- und Runterladen bot).
6. Geduld. Die Installation des Systems ist kein Job für drei Minuten, insbesondere wenn man dies nicht täglich macht. Jeder Grad, jeder Zentimeter hoch oder runter kann Unterschiede von ein paar Megabit bewirken. Erfahrene Ingenieure halten die Antenne beim Festziehen der Befestigungen genau in Position — andernfalls kann die Ausrichtung leicht abweichen, was sich negativ auf die Geschwindigkeit auswirken kann.
7. Wenn es die Möglichkeit gibt, Profis zu beauftragen — sollten Sie dies besser tun. Bei der Abstimmung der Hardware-Kompatibilität (softwareseitig, in Bezug auf die Stromversorgung, die Anschlüsse usw.) kann man Fehler machen, beim Crimpen von Kabeln, der Auswahl von Pigtails für Modems oder der Justierung der Antenne.
8. Zeit. Je nach Situation kann dies von einem Tag bis zu einer Woche in Anspruch nehmen.

Nachdem ich mich theoretisch eingearbeitet hatte, ging ich zur Praxis über. Die Bedingungen sind wie folgt: der nächste LTE-Sendemast befindet sich in gerader Linie etwa 3-4 km entfernt, aber Bäume stehen dem Signal im Weg. Und während im Winter das Fehlen von Laub sich positiv auf das Signal auswirkt, sinkt im Sommer die Verbindungsqualität deutlich. Es reizt mich derzeit nicht, einen Mast mit einer Antenne aufzustellen und mich um den Blitzschutz zu kümmern. Abgesehen von den Bäumen gibt es keine weiteren Hindernisse auf dem Signalweg. Der Wirtschaftsraum ist kurz, etwa 100 Meter.

Blick auf die Basisstation


Mein erster Schritt zu einem besseren Internet war die Antenne
LTE MiMo INDOOR


Technische Daten:
Antennenbauform: Innenraum
Antennentyp: Wellenkanal
Unterstützte Kommunikationsstandards: LTE, HSPA, HSPA+
Betriebsfrequenzen, MHz: 790-2700
Maximaler Verstärkungswert, dBi: 11
Stehwellenverhältnis, maximal: 1,25
Wellenwiderstand, Ohm: 50
Maße im zusammengebauten Zustand (ohne Halterung), mm: 160x150x150
Gewicht, maximal, kg: 0,6

Foto der Antenne von innen

Das Unternehmen hat seinen Sitz in Saratow und bietet eine recht breite Palette von Geräten an. Mich hat der große Frequenzbereich, die Unterstützung für 3G und 4G sowie das Vorhandensein von zwei Antennen angesprochen, was ideal für meinen Huawei E5372 Router war. Mit einer klaren Ausrichtung konnte ich sie auf das Fensterbrett stellen, auf die Basisstation ausrichten und die Verbindung genießen. Ich muss sagen, dass der Empfang deutlich stabiler wurde und das Signal höher ist. Das Ergebnis, das ich erreicht habe: 3G wird hervorragend empfangen, 4G wird ebenfalls empfangen, allerdings ist das Signal sehr schwach. Es ist nur für die Nutzung in 3G geeignet oder solange es keine Blätter an den Bäumen gibt. Darüber hinaus war ich unzufrieden mit dem Fehlen eines Ethernet-Anschlusses, da ich einen Hardware-VoIP-Telefon anschließen wollte.

Vorteile: kompakt, es gibt einen USB-Verlängerungskabel zum Anschluss von USB-Modems, gutes Verstärkungsniveau, gerichtet
Nachteile: muss am Fenster installiert werden, der Verstärkungsfaktor entspricht nicht der Angabe.

Preis: 1.590 Rubel + Router 5.700 (Huawei E5372)

3G/4G OMEGA MIMO


Technische Daten:
Antennenbauform: Außenbereich
Antennentyp: Panel
Unterstützte Kommunikationsstandards: LTE, WCDMA, HSPA, HSPA+, DC-HSPA
Betriebsfrequenzen, MHz: 1700-2700
Maximaler Verstärkungswert, dBi: 15-18
Stehwellenverhältnis, maximal: 1,5
Wellenwiderstand, Ohm: 50
Maße im zusammengebauten Zustand (ohne Halterung), mm: 450x450x60
Gewicht, maximal, kg: 3,2 kg

Foto der Antenne

Das ist keine Antenne, sondern ein fantastisches Gerät. Als ich die Box sah, dachte ich, es wäre eine sehr große Pizza. Als ich sie in die Hand nahm, stellte ich fest, dass sie auch ziemlich schwer ist. Das wasserdichte Gehäuse der quadratischen Antenne mit einer Seitenlänge von 45 Zentimetern besteht aus UV-beständigem Kunststoff. Die Antenne ist für die Montage auf einem Mast konzipiert und kann vertikal geneigt sowie der Polarwinkel um 45 Grad geändert werden – alles mit einer Standardhalterung. Aufgrund der erheblichen Windanfälligkeit dieser Antenne und des Gewichts von über 3 kg ist auch die Befestigung entsprechend robust. Die Antenne funktioniert in 3G- und 4G-Netzen mit MIMO-Unterstützung. Die ernsthaften Abmessungen ermöglichen einen durchaus glaubwürdigen Verstärkungsfaktor, was eine stabile Verbindung zur Folge hat. Zur Geschwindigkeit schreibe ich weiter unten, indem ich die beiden Sets vergleiche, die ich in den Händen halte. Ich verwende diese Antenne zusammen mit einem Zyxel Keenetic LTE-Router. Insgesamt bin ich sehr zufrieden mit dem Gerät.

Vorteile: Hoher Verstärkungsfaktor, praktische Befestigung, wasserdichte Outdoor-Ausführung.
Nachteile: Hohes Gewicht, hohe Windanfälligkeit.

Preis: 4200 Rubel + Router 7000 Rubel (Zyxel Keenetic LTE) (Kabelbündel sind nicht im Preis enthalten. Ich habe ein Kabelbündel gekauft.) N-male — 3 Meter 5D-FB — N-male+2400 €

Zyxel LTE 6101 vs Zyxel Keenetic LTE+3G/4G OMEGA MIMO

Zyxel LTE 6101

Da ich die Möglichkeit hatte, zwei Geräte zu vergleichen, eines selbstgebaut und das andere fertig, wollte ich verstehen, ob es sich lohnt, 25.000 Rubel für das fertige Gerät Zyxel LTE 6101 auszugeben oder ob ich etwas Zeit und Mühe investieren sollte, um ein Set aus Router, Kabeln und Antenne selbst für 11.200 Rubel zusammenzustellen.
Ich habe das externe Modul Zyxel LTE 6101 zerlegt, in dem sich ein LTE-Modem mit Antenne befindet. Diese Anordnung ermöglicht es, die Kabellängen von der Antenne zum Modem zu minimieren, was die Signalverluste im Kabel verringert. Das externe Modul ist nach IP65 standardisiert und hält auch starkem Regen stand, dank der gummierten Dichtungen an allen Anschlussstellen, inklusive der Stopfen und Kabeldurchführungen. Die Stromversorgung des Modems im externen Modul erfolgt über POE-Technologie, was bedeutet, dass nur ein Ethernet-Kabel vom externen Modul verlegt werden muss. Dieses kann bis zu 100 Meter lang sein; ich hatte jedoch die Gelegenheit, ein 30 Meter langes Kabel zu testen, das ausreichte, um die Technik bequem in einem großen Haus anzuordnen. Der zweite Block, der Router, ist etwas ungewöhnlich. Es ist nicht möglich, einen anderen Router mit dem externen Modul zu verbinden, daher muss man darauf vorbereitet sein, dass das Gerät als Komplettlösung verkauft wird. An sich sieht es ganz gut aus, hat eine Reihe von Gigabit-Ethernet-Anschlüssen und einen separaten blauen Anschluss zur Verbindung mit dem externen Modul. Sowohl der externe als auch der interne Block haben Schrauben zur Erdung, die die Technik vor Überspannungen und Blitzschlägen schützen. Die Benutzerfreundlichkeit der Einrichtung und der Komfort bei der Arbeit sind hoch. Das Gerät gehört zur Kategorie – einfach anschließen und es funktioniert. Natürlich konnte ich es mir nicht verkneifen, das externe Modul zu zerlegen. Bilder sind unter dem Link.

Wir betrachten das externe Zyxel LTE 6101-Modul

Zyxel Keenetic LTE

Im zweiten Schritt wurde ein ähnliches Set auf der Basis des Zyxel Keenetic LTE eigenständig zusammengebaut. Dies ist das einzige Modell der Keenetic-Serie, das über ein eingebautes 4G-Modem verfügt, während alle anderen ein externes USB-Modem benötigen. Als Internetzugangsquelle kann auch ein Netzwerkprovider dienen, der Zugriff über Ethernet oder Wi-Fi bereitstellt. In meinem Fall nutze ich ausschließlich den Internetzugang über LTE, also legen wir die SIM-Karte in den entsprechenden Slot ein und schalten den Router ein. Unter normalen Umständen, bei guter Netzabdeckung, zeigt die Vorderseite den Signalpegel an, und der Zugang zum Netzwerk erscheint sofort oder nach einer kurzen Konfiguration über die Web-Oberfläche. In meinem Fall ist das Signal jedoch zu schwach, daher musste eine externe Antenne eingesetzt werden. An der Rückseite des Routers befinden sich zwei Anschlüsse für die MIMO-Antenne sowie ein Schalter, um von der internen auf die externe Antenne umzuschalten. Nachdem die Antenne angeschlossen ist. 3G/4G OMEGA MIMO, ich hatte auch auf anständiger Entfernung von der Basis und durch die Barriere eines Baumschnitts Empfang. Dabei ist zu beachten, dass der Router bei dieser Verbindung so nah wie möglich an der Antenne platziert werden muss, da selbst bei den besten Kabeln immer noch Dämpfung auftritt, was bedeutet, dass die Geschwindigkeit niedriger sein wird. Das ist der Hauptunterschied zwischen dem Zyxel LTE 6101 und dem Zyxel Keenetic LTE + externen Antenne.
Ich konnte nicht widerstehen und habe das Zyxel Keenetic LTE zur Inspektion geöffnet. Bilder sind unter dem Cut.

Wir zerlegen das Zyxel Keenetic LTE

Polarisation
Wenn man sich das Foto des geöffneten externen Moduls des Zyxel LTE 6101 genau ansieht, kann man erkennen, dass die Antenne um 45 Grad gegenüber dem Gehäuse gedreht ist. Um ein gutes Signalniveau und maximale Geschwindigkeit zu erhalten, muss die Polarisation der Empfangsantenne mit der Polarisation der Basisstation übereinstimmen. Auf der Antenne wird unbedingt die Richtung der Polarisation durch einen Pfeil angegeben. Zum Beispiel stieg meine Verbindungsgeschwindigkeit um ein Drittel, als ich die Antenne um 45 Grad drehte. Es ist schwierig, dies im Voraus vorherzusagen, daher sollte dieser Aspekt bei der Installation berücksichtigt werden, und verschiedene Installationsmöglichkeiten sollten ausprobiert werden.

Nun ist es nur logisch, die drei Sets für 7.290, 11.200 und 25.000 Rubel zu vergleichen.

Fazit
Wie auf dem Screenshot zu sehen ist, führt der Zyxel LTE 6101 in Bezug auf die Geschwindigkeit. Dies liegt an der Position des Modems in der Nähe der Antenne und der minimalen Kabellänge zwischen ihnen. Das Gerät ist interessant, leistungsstark, aber nicht günstig. Es eignet sich für diejenigen, die bereit sind, für eine stabile und zuverlässige Verbindung zu zahlen.
An zweiter Stelle steht der Zyxel Keenetic LTE mit einer externen Antenne. Diese Kombination ist zweifelsohne sehr hochklassig und in Bezug auf Empfangs- und Übertragungsgeschwindigkeit ähnlich wie der Zyxel LTE 6101. Daher ist dieses Set deutlich kostengünstiger und funktioneller für diejenigen, denen Geschwindigkeit nicht das Wichtigste ist und die bereit sind, Zeit in die Verlegung der Kabel und die Feinabstimmung der Antenne zu investieren (was auch beim Zyxel LTE 6101 notwendig ist). Zumindest weil der Zyxel Keenetic LTE einen integrierten SIP-Adapter und fünf Gigabit-Ports hat.
Das letzte Set (LTE MiMo INDOOR+Huawei E5372) hat einen erheblichen Nachteil aufgrund des Fehlens von Ethernet-Ports. Außerdem war unter den aktuellen Bedingungen, in denen das Signal durch Laub blockiert wurde, 4G sogar mit einer externen Antenne nicht verfügbar, während die Verbindung über 3G durchaus akzeptabel war. Die Latenzen sind allerdings recht hoch, sodass VoIP-Gespräche nicht besonders angenehm sind. Diese Verbindung eignet sich für diejenigen, die einfach nur im Internet surfen möchten.

BONUS

SOTA-5


Technische Daten:
Antennenbauform: Außenbereich
Antennentyp: Panel
Unterstützte Kommunikationsstandards: LTE, WCDMA, HSPA, HSPA+, DC-HSPA
Betriebsfrequenzen, MHz: 790-960, 1700-2700
Maximaler Gewinn, dBi: 10-15
Stehwellenverhältnis, maximal: 1,5
Wellenwiderstand, Ohm: 50
Abmessungen (ohne Montageeinheit), mm: 310x270x90
Gewicht, maximal, kg: 1,5 kg

Foto der Antenne

Vor einiger Zeit wandte sich ein Kunde an mich mit der Bitte, ihm dabei zu helfen, Wi-Fi auf seinem Wochenendgrundstück einzurichten. Das Grundstück misst einen halben Hektar und die Entfernung zwischen dem Bad und der Laube machte es einem herkömmlichen Router unmöglich, das gesamte Gelände ausreichend mit Signal zu versorgen. In solchen Fällen hilft entweder ein zusätzlicher Router an einer strategisch geeigneten Stelle, wo ein Ethernet-Kabel verlegt werden kann, oder ein Repeater, der das Signal vom Router aufnimmt und verstärkt. Eine einfachere und zuverlässigere Lösung ist jedoch eine externe Antenne zur Signalabdeckung des gesamten Grundstücks. Ich hatte eine SOTA-5 Antenne zur Verfügung, und dank ihrer Multiband-Fähigkeit konnte ich sie nicht nur für die Verbindung mit Mobilfunk-Basisstationen nutzen, sondern auch Wi-Fi-Signale empfangen und senden. Die Abdeckung ist ausreichend groß, und die Richtcharakteristik ermöglicht es, den Signalbereich einigermaßen klar zu begrenzen und somit die Wi-Fi-Punkte der Nachbarn nicht zu stören. Ihre vollständig wasserfeste Ausführung, der praktische und zuverlässige Montagesatz, sowie die Produktion in Russland bieten alles, was man sich von dieser Technik wünschen kann.

Vorteile: Wasserfest, einfach, zuverlässig
Nachteile: Einmal installiert, nie wieder daran gedacht, wo sie steht

Quelle: habr.com