Internet para residentes de verão. Obtemos velocidade máxima em redes 4G. Parte 2. Selecionando uma antena externa

Passei recentemente testes comparativos de roteadores LTE e como era de se esperar, descobriu-se que o desempenho e a sensibilidade de seus módulos de rádio são significativamente diferentes. Quando conectei uma antena aos roteadores, o aumento de velocidade aumentou exponencialmente. Isso me deu a ideia de realizar testes comparativos de antenas que não apenas forneceriam comunicação em uma casa particular, mas também não a tornariam pior do que em um apartamento na cidade, com conexão a cabo. Bem, você pode descobrir como esse teste terminou abaixo. Tradicionalmente, para quem quer assistir em vez de ler, fiz um vídeo.



Metodologia de Teste
Sem uma abordagem estrutural normal, não é possível obter resultados de alta qualidade, e o objetivo deste teste foi selecionar a melhor antena para acesso à Internet com velocidade máxima. Um roteador foi escolhido como padrão de medição Zyxel LTE3316-M604, que justificadamente ficou em primeiro lugar na prova anterior. Este dispositivo pode funcionar com um provedor com fio regular, usando um canal de comunicação 3G/4G de backup, se necessário, ou funcionar de forma totalmente autônoma, usando redes celulares 3G e 4G. No meu teste, apenas a rede 4G é utilizada, pois apenas dados são transmitidos por ela e a carga do tráfego de voz não afeta este canal de comunicação.
Para o teste escolhi três antenas diferentes e de tipos diferentes: no primeiro teste, para obter valores puros, o roteador funcionou sem antenas externas, utilizando apenas as antenas embutidas. O segundo teste consistiu em conectar uma antena com padrão de radiação circular. O terceiro teste utilizou uma antena de painel com padrão de radiação mais estreito que o usado no teste anterior. Bem, a quarta etapa foi testar uma antena parabólica de malha altamente direcional.
Todas as medições de velocidade foram realizadas em um dia de semana durante o dia, para que a carga na estação base fosse mínima e a velocidade de download máxima. Em cada etapa, o teste foi realizado três vezes e foram calculadas as velocidades médias de download e upload. O roteador foi conectado à mesma BS, as antenas foram ajustadas de acordo com as leituras de sinal na interface web do roteador.
Também fiz um gráfico diário de velocidades de download e upload na minha área, que demonstra perfeitamente como os usuários interagem com a Internet. Acredito que o provedor terá aproximadamente a mesma imagem da carga no BS. O interessante é que o gráfico de velocidade de download aumenta significativamente, mas o gráfico de upload permanece praticamente inalterado – isso sugere que os usuários baixam mais dados do que carregam.

Internet para residentes de verão. Obtemos velocidade máxima em redes 4G. Parte 2. Selecionando uma antena externa

GSM/3G/4G FREGAT MIMO
Preço: 4800 rublos.

Internet para residentes de verão. Obtemos velocidade máxima em redes 4G. Parte 2. Selecionando uma antena externa

TTH:
Faixas de frequência, MHz: 700–960, 1700–2700
Ganho, dB: 2 x 6
Potência de transmissão permitida: 10W
Tamanho, cm: 37 x Ø6,5
Peso, gramas: 840

Internet para residentes de verão. Obtemos velocidade máxima em redes 4G. Parte 2. Selecionando uma antena externa

Vamos começar testando uma antena que possui um padrão de radiação circular. Esta antena não pode se orgulhar de nenhum ganho exorbitante, mas suporta a tecnologia MIMO, ou seja, são duas antenas em um invólucro. Além disso, é vedado e possui conjuntos de cabos montados imediatamente com 5 metros de comprimento. A faixa de frequência cobre todos os segmentos desde GSM até LTE, ou seja, são suportadas redes 2G/3G/4G. O kit inclui montagem em haste ou diretamente na parede. Vejamos agora as situações em que ele pode ser utilizado caso tenha esse tamanho e fator de potência. A primeira coisa que vem à mente são instalações blindadas: uma semi-cave ou adega, um armazém ou hangar de metal, um navio ou um barco. Em todos estes casos, o betão armado e o metal protegem perfeitamente o sinal externo e, embora o equipamento de rádio possa funcionar perfeitamente no exterior, pode não haver qualquer recepção no interior. Neste caso, tal antena resolverá o problema de comunicação. Pode ser usado não apenas como roteador, mas também como repetidor. Mas é para um roteador que ele revelará todo o seu potencial, e o padrão de radiação circular funciona bem em objetos em movimento, evitando sintonizar a antena em uma única torre. No meu caso, a velocidade com a antena acabou sendo um pouco menor do que sem ela, pois o ganho da antena é semelhante ao ganho das antenas embutidas no roteador, mas ocorrem perdas em cabos de 5 metros.

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Kit pronto com fixadores e cabo montado, adequado para salas blindadas, selado

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Tem um pequeno CG

OMEGA 3G/4G MIMO
Preço: 4500 rublos.

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TTH:
Faixa de frequência, MHz: 1700-2700
Ganho, dB: 2×16-18
Potência de transmissão permitida: 50W
Dimensões, cm: 45 x 45 x 6
Peso, gramas: 2900

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A segunda antena funcionou para mim há vários anos e participou do teste anterior. Provou-se muito bem ao trabalhar tanto diretamente com a torre quanto com sinal refletido. Como seu padrão de radiação é mais estreito que o de uma antena omnidirecional, o ganho aumentou para 16-18 dBi, dependendo da frequência do sinal. Além disso, funciona em modo MIMO, o que já dá um aumento de velocidade. A montagem padrão da lança permite ajustes horizontais e verticais. Além disso, a montagem permite girar a antena 45 graus para alterar a polarização - às vezes isso dá um ganho de vários megabits. Grande, hermético e eficiente! E se sem esta antena os indicadores RSRP/SINR eram -106/10, então com a antena de painel aumentaram para -98/11. Isso proporcionou um aumento na velocidade de download de 13 para 28 Mbit/s e na velocidade de upload de 12 para 16 Mbit/s. Ou seja, dobrar o número de downloads no mesmo BS é um excelente resultado. Além disso, a antena, graças ao seu pequeno ângulo, permite cortar estações base próximas, mas mais carregadas, e mudar para outras menos carregadas. Basta levar em consideração que é aconselhável encurtar o conjunto do cabo para não perder o sinal nos fios.

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A amplificação do sinal permite dobrar a velocidade, o padrão de radiação permite escolher um BS menos carregado, um kit de montagem conveniente não perdeu suas qualidades ao longo de vários anos

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Com tamanho de 45x45 centímetros, possui vento, o que requer uma base de alta qualidade para montagem

PRISMA 3G/4G MIMO
Preço: 6000 rublos.

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TTH:
Faixa de frequência, MHz: 1700–2700
Ganho: 25 dB 1700-1880 MHz, 26 dB 1900-2175 MHz, 27 dB 2600-2700 MHz
Potência máxima de entrada: 100 W
Tamanho, cm: 90x81x36
Peso, gramas: 3200

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A antena de malha parabólica é notável por si só - tem um tamanho impressionante de 90x81 centímetros. Não é redondo, como é comum nas antenas de satélite, o que inclusive tem efeito positivo no padrão de radiação. Além disso, o design da malha reduz visivelmente o vento - o vento simplesmente passa por ela e isso praticamente não tem efeito no foco do sinal. A antena opera na faixa de frequência de 1700 a 2700 MHz. Existem três posições de alimentação: uma para cada frequência. As instruções mostram claramente como posicionar o feed em relação à antena para obter ganho máximo na frequência desejada, ou seja, primeiro você precisa saber em quais frequências seu provedor opera. É aqui que a interface web do roteador vem em socorro, na qual a frequência de operação é claramente demonstrada. Esta antena é um pouco mais difícil de trabalhar; é necessário um ajuste preciso, pois o ângulo de diretividade é muito pequeno. A vantagem óbvia desta solução é a capacidade de direcionar com precisão para a BS desejada, mesmo que várias estações estejam localizadas quase em linha reta. Também existem desvantagens: o tempo de sintonia no BS aumenta sensivelmente e torna-se mais difícil trabalhar com o sinal refletido. Mas o mais importante é o ganho. Varia de 25 a 27 dBi. No meu caso, isso me permitiu fortalecer o sinal do RSRP/SINR original de -106/10 para -90/19 dBi, e a velocidade de recepção aumentou de 13 para 41 Mbit/s, a velocidade de transmissão de 12 para 21 Mbit/s . Ou seja, a velocidade de recepção aumentou mais de três vezes! Bem, em áreas remotas, onde as comunicações celulares podem não estar disponíveis, é perfeitamente possível captar sinais 3G e 4G a várias dezenas de quilômetros de distância!

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Excelente ganho, design de malha reduz o vento, capacidade de ajustar a alimentação para a frequência desejada

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Dimensões

Somando-se
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Testes comparativos mostraram que mesmo sem antena, a uma boa elevação (10 m do solo), o roteador Zyxel LTE3316-M604 pode fornecer velocidades de Internet aceitáveis. Mas você não pode deixar o roteador na rua, então esta opção é adequada em um apartamento ou escritório, mas não onde a torre não pode ser vista nem com binóculos.
A antena FREGAT MIMO é indicada para quem, por diversos motivos, não consegue receber sinal de rádio no local onde o roteador está instalado. Podem ser paredes blindadas, localização baixa ou outras interferências. E duas antenas em um único invólucro darão suporte à tecnologia MIMO, o que deverá aumentar a velocidade operacional.
Quanto à antena do painel OMEGA 3G/4G MIMO, ela teve um desempenho muito bom. Funciona com sinais diretos e refletidos, muitas opções de montagem, bom ganho. As pequenas dimensões não proporcionam grande vento, mas o ganho de velocidade é perceptível. Você pode pegá-lo com segurança se houver sinal 3G/4G, mas ele for extremamente fraco ou inexistente.
Pois bem, a antena de malha parabólica PRISMA 3G/4G MIMO é adequada para os mais desesperados, pois com essa amplificação e a capacidade de ajustar o BS, você pode obter comunicação mesmo na vila mais remota, se houver uma base de operadora de celular estação em um raio de várias dezenas de quilômetros.

Conclusão

Por enquanto, deixei a antena OMEGA 3G/4G MIMO funcionando. Tive que movimentar um pouco a haste de montagem na parede, pois as dimensões da antena ditam suas condições. Com um cabo de 3 metros e o roteador selecionado, vi velocidades de até 50 Mbps quando a BS estava menos ocupada. Isto tende a um limite de velocidade teórico de 75 Mbit/s sob as condições operacionais existentes da BS: frequência Band3 -1800 MHz, largura de canal 10 MHz. Mas o principal é que a uma distância de mais de 8 km da estação base, consegui obter velocidades próximas daquelas que podem ser obtidas nas imediações da torre. Deixe-me dar um exemplo de imagem da cobertura do sinal de rádio ao usar frequências diferentes.

Internet para residentes de verão. Obtemos velocidade máxima em redes 4G. Parte 2. Selecionando uma antena externa

Para concluir, direi que você sempre pode ter uma boa Internet na sua dacha ou em uma casa particular. Não tenha medo de equipamentos desconhecidos: para escolher um roteador 3G/4G, basta ler meu artigo anterior. E na hora de escolher uma antena, entre em contato com quem lida com ela com seriedade - eles selecionarão a solução ideal e até prepararão todos os conjuntos de cabos. Tudo que você precisa fazer é conectar tudo no local. Boa sorte, bom ping e velocidade estável!

Fonte: habr.com

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