Какую антенну выбрать для Интернета 5G
Государственная комиссия России по радиочастотам приняла резолюцию, разрешив строительство 5G-инфраструктуры в диапазоне 4,4-4,99 ГГц (тот самый непопулярный band n79).
Сеть 5G - это пятое поколение стандартов беспроводной телекоммуникационной технологии, которое обеспечивает значительно более высокую скорость передачи данных, чем предыдущие поколения 3G и 4G. 5G потенциально может изменить способ общения людей, транспортных средств и устройств друг с другом. В дополнение к высокоскоростной передаче данных, сеть 5G обеспечивает меньшую задержку и более высокую пропускную способность ячейки сети (поддерживается 1 передатчиком) для одновременной поддержки гораздо большего количества устройств. Это делает 5G ключевым элементом для развития таких технологий, как автономные автомобили, Интернет вещей (IoT), облачные игры и дополненная реальность (AR).
Максимальная скорость, достигаемая сетью 5G, может варьироваться в зависимости от ряда факторов: механизмов передачи, используемых конкретным оператором сети, используемого частотного диапазона, доступности инфраструктуры и условий окружающей среды. В целом, сеть 5G потенциально может обеспечить скорость передачи данных до нескольких гигабит в секунду. Однако на практике типичные скорости 5G могут быть намного ниже. Это не меняет того факта, что сеть 5G обеспечивает гораздо более высокие скорости, чем те, которые предлагались более ранними поколениями беспроводных сетей. В зависимости от конкретных условий эти скорости могут варьироваться от десятков до сотен мегабит в секунду (Мбит/с).
Сеть 5G - это пятое поколение стандартов беспроводной телекоммуникационной технологии, которое обеспечивает значительно более высокую скорость передачи данных, чем предыдущие поколения 3G и 4G. 5G потенциально может изменить способ общения людей, транспортных средств и устройств друг с другом. В дополнение к высокоскоростной передаче данных, сеть 5G обеспечивает меньшую задержку и более высокую пропускную способность ячейки сети (поддерживается 1 передатчиком) для одновременной поддержки гораздо большего количества устройств. Это делает 5G ключевым элементом для развития таких технологий, как автономные автомобили, Интернет вещей (IoT), облачные игры и дополненная реальность (AR).
Максимальная скорость, достигаемая сетью 5G, может варьироваться в зависимости от ряда факторов: механизмов передачи, используемых конкретным оператором сети, используемого частотного диапазона, доступности инфраструктуры и условий окружающей среды. В целом, сеть 5G потенциально может обеспечить скорость передачи данных до нескольких гигабит в секунду. Однако на практике типичные скорости 5G могут быть намного ниже. Это не меняет того факта, что сеть 5G обеспечивает гораздо более высокие скорости, чем те, которые предлагались более ранними поколениями беспроводных сетей. В зависимости от конкретных условий эти скорости могут варьироваться от десятков до сотен мегабит в секунду (Мбит/с).
В Европе полосы частот, используемые для беспроводной связи, включая мобильные технологии, регулируются Европейской конференцией почтовых и телекоммуникационных администраций (CEPT) и Органом европейских регулирующих органов в области электронных коммуникаций (BEREC). Наиболее часто используемые диапазоны частот включают:
700 МГц: низкочастотный диапазон, обеспечивающий лучшее покрытие и проникновение в здания. Используется как в 4G, так и в 5G.
800 МГц: низкочастотный диапазон, обеспечивающий лучшее покрытие в полевых условиях, особенно в сельской местности.
900 МГц: полоса частот, используемая в основном для 2G и 3G. Также может использоваться для некоторых реализаций 4G.
1800 МГц: диапазон средних частот, который широко используется для сетей 2G и 4G.
2100 МГц: полоса средних частот, которая часто используется для 3G, но также может использоваться для 4G в некоторых регионах.
2600 МГц: высокочастотный диапазон, который часто используется для 4G, а также является важным компонентом в некоторых реализациях 5G.
3500 МГц (3,5 ГГц): полоса частот, которая становится ключевой областью для развития 5G в Европе. Она широко используется для ее реализации благодаря своей способности передавать большие объемы данных с высокой пропускной способностью.
Стоит отметить, что конкретное распределение полос частот может различаться в разных странах, поскольку решения по этому вопросу часто зависят от местных нормативных актов.
Вот несколько ключевых параметров для считывания с модема или маршрутизатора 5G:
Индикатор уровня сигнала (RSSI):
уровень сигнала (индикатор уровня принятого сигнала) измеряет уровень сигнала 5G, принимаемого устройством. Чем выше значение RSSI, тем сильнее сигнал. RSSI измеряет общую мощность сигнала, принимаемого устройством, без различия между сигналом, поступающим от целевой базовой станции (BS), и фоновыми сигналами, такими как шум и помехи. Значение может варьироваться в зависимости от конкретных условий окружающей среды, но типичные пределы для RSSI в сетях 5G могут иметь значение от -50 дБм до -120 дБм.
Мощность сигнала (RSRP):
Мощность сигнала (мощность принятого опорного сигнала) - это мера мощности сигнала 5G, принимаемого устройством. Это один из ключевых показателей, определяющих качество соединения. RSRP отражает силу фактического сигнала, который используется для синхронизации и проведения измерений в мобильной сети.
RSRP фокусируется на силе сигнала, поступающего непосредственно от базовой станции, игнорируя другие помехи и шумы в канале. Чем выше значение RSRP, тем сильнее сигнал. Пределы RSRP могут варьироваться от -44 дБм до -140 дБм.
SINR (отношение сигнал/ помеха плюс шум):
SINR измеряет отношение полезного сигнала к шуму в радиоканале. Более высокое значение SINR указывает на лучшее качество сигнала. Типичные пределы SINR в сетях 5G составляют примерно от 0 до 25 дБ.
CQI (индикатор качества канала):
CQI является показателем качества канала и указывает на возможную пропускную способность канала. Чем выше значение CQI, тем лучше качество канала. Значения CQI обычно варьируются от 1 до 15, где более высокие значения указывают на лучшее качество канала.
Пропускная способность:
Пропускная способность - это объем данных, который может быть передан по сети в единицу времени. В случае 5G пропускная способность может быть очень высокой и достигать гигабитных скоростей передачи данных.
Задержка:
это время, необходимое для передачи данных между устройством и сервером. В сетях 5G это время может быть намного ниже, чем в сетях предыдущих поколений, что особенно важно в приложениях, требующих быстрого реагирования, таких как онлайн-игры или удаленные медицинские операции.
Как улучшить сигнал 5G?
Внешняя антенна для модема может улучшить радиотехнические характеристики соединения как за счет повышения чувствительности (приема сигнала), так и эффективности (передачи сигнала). Внешние антенны часто обладают лучшими характеристиками, что позволяет им более эффективно "улавливать" и передавать радиосигналы по сравнению с антеннами, встроенными в модемы.
Замена антенн может привести к лучшему приему сигнала даже в районах, где сигнал слабый, что приводит к меньшему количеству ошибок и более широкой полосе пропускания. Кроме того, внешние антенны компенсируют ослабление сигнала, вызванное препятствиями (стенами, окнами), что обеспечивает качество и стабильность соединения.
2. Проверьте наличие сигнала: перед покупкой антенны оцените уровень сигнала в данной местности с помощью имеющегося измерительного оборудования. Проведите измерения сетевого сигнала, например, с помощью телефона, маршрутизатора или модема 5G, и сравните с полученными значениями:
RSSI: -100 дБм
RSRP: -110 дБм
SINR: 10 дБ
Если измеренные значения ниже, используйте внешнюю антенну.
3. Выбор типа антенны: на основе анализа окружающей среды выберите подходящий тип антенны, принимая во внимание ее применение и направленность. Если антенна предназначена для дома, выберите направленную антенну. С другой стороны, если антенна должна использоваться с модемом, используемым в дороге (грузовик, автофургон и т.д.), используйте всенаправленную антенну.
Выбор полосы частот: убедитесь, что антенна поддерживает полосу частот, используемую вашим поставщиком услуг. Для антенн 5G используйте широкополосные антенны с частотой 700-3800 МГц. Исключением является случай, когда базовая станция находится на расстоянии более 10 км, и в этом случае вам следует выбрать антенну для определенного диапазона. Они имеют несколько более высокий коэффициент усиления, чем широкополосные универсальные антенны.
4. Проверка совместимости: большинство стационарных маршрутизаторов (модемов) имеют разъем SMA, и антенну можно подключить непосредственно к устройству. Для мобильных маршрутизаторов может потребоваться адаптер для разъема TS5 или TS9.
5. Покупка и установка: после выбора антенны система должна быть установлена в соответствии с инструкциями производителя. Антенна должна быть установлена с вертикальной поляризацией и горизонтальной поляризацией в случае антенн MIMO. Также допустима рентгеновская поляризация.
6. Тестирование: после установки системы проверьте работоспособность антенны, выполнив измерения уровня сигнала до и после установки. Такие тесты лучше всего проводить в ночное время, чтобы избежать перегрузки BTS, связанной с обслуживанием большого количества клиентов.
7. Оптимизация: при необходимости внесите коррективы в положение антенны, чтобы получить наилучшие результаты.
Когда параметры сигнала предполагают, что следует выбрать внешнюю антенну?
Решение об использовании внешней антенны в беспроводных сетях, включая сети 5G, зависит от многих факторов. Можно предположить, что при параметрах, худших, чем указанные ниже, следует использовать внешнюю антенну.:
RSSI ниже -100 дБм
RSRP ниже -110 дБм
SINR ниже 10 дБ
2. Панельная антенна имеет меньшие габариты, но и коэффициент усиления несколько ниже.
3. Всенаправленная антенна для 5G, не требует ориентации в пространстве.
Чаще всего модем со встроенными антеннами размещают в доме, где стены, окна или крыша эффективно ослабляют сигнал. Использование внешней антенны "обходит" вышеупомянутые препятствия, так что сигнал, достигающий модема, намного сильнее. Затухание, создаваемое кабелем, относительно ниже, чем затухание, создаваемое стенами, окнами или крышей.
Какой именно разъем для модема?
Различные типы антенных разъемов часто используются в модемах 5G для подключения внешней антенны к устройству. Вот несколько распространенных типов антенных разъемов, используемых в модемах 5G:
SMA (субминиатюрная версия A)
TS9
CRC9 (TS5)
Убедитесь, какой тип разъема имеет устройство, к которому должна быть подключена внешняя антенна.
700 МГц: низкочастотный диапазон, обеспечивающий лучшее покрытие и проникновение в здания. Используется как в 4G, так и в 5G.
800 МГц: низкочастотный диапазон, обеспечивающий лучшее покрытие в полевых условиях, особенно в сельской местности.
900 МГц: полоса частот, используемая в основном для 2G и 3G. Также может использоваться для некоторых реализаций 4G.
1800 МГц: диапазон средних частот, который широко используется для сетей 2G и 4G.
2100 МГц: полоса средних частот, которая часто используется для 3G, но также может использоваться для 4G в некоторых регионах.
2600 МГц: высокочастотный диапазон, который часто используется для 4G, а также является важным компонентом в некоторых реализациях 5G.
3500 МГц (3,5 ГГц): полоса частот, которая становится ключевой областью для развития 5G в Европе. Она широко используется для ее реализации благодаря своей способности передавать большие объемы данных с высокой пропускной способностью.
Стоит отметить, что конкретное распределение полос частот может различаться в разных странах, поскольку решения по этому вопросу часто зависят от местных нормативных актов.
Параметры сигнала 5G
Параметры сигнала 5G могут варьироваться в зависимости от конкретных условий окружающей среды, расстояния до передатчика, используемых частот и конфигурации сети.Вот несколько ключевых параметров для считывания с модема или маршрутизатора 5G:
Индикатор уровня сигнала (RSSI):
уровень сигнала (индикатор уровня принятого сигнала) измеряет уровень сигнала 5G, принимаемого устройством. Чем выше значение RSSI, тем сильнее сигнал. RSSI измеряет общую мощность сигнала, принимаемого устройством, без различия между сигналом, поступающим от целевой базовой станции (BS), и фоновыми сигналами, такими как шум и помехи. Значение может варьироваться в зависимости от конкретных условий окружающей среды, но типичные пределы для RSSI в сетях 5G могут иметь значение от -50 дБм до -120 дБм.
Мощность сигнала (RSRP):
Мощность сигнала (мощность принятого опорного сигнала) - это мера мощности сигнала 5G, принимаемого устройством. Это один из ключевых показателей, определяющих качество соединения. RSRP отражает силу фактического сигнала, который используется для синхронизации и проведения измерений в мобильной сети.
RSRP фокусируется на силе сигнала, поступающего непосредственно от базовой станции, игнорируя другие помехи и шумы в канале. Чем выше значение RSRP, тем сильнее сигнал. Пределы RSRP могут варьироваться от -44 дБм до -140 дБм.
SINR (отношение сигнал/ помеха плюс шум):
SINR измеряет отношение полезного сигнала к шуму в радиоканале. Более высокое значение SINR указывает на лучшее качество сигнала. Типичные пределы SINR в сетях 5G составляют примерно от 0 до 25 дБ.
CQI (индикатор качества канала):
CQI является показателем качества канала и указывает на возможную пропускную способность канала. Чем выше значение CQI, тем лучше качество канала. Значения CQI обычно варьируются от 1 до 15, где более высокие значения указывают на лучшее качество канала.
Пропускная способность:
Пропускная способность - это объем данных, который может быть передан по сети в единицу времени. В случае 5G пропускная способность может быть очень высокой и достигать гигабитных скоростей передачи данных.
Задержка:
это время, необходимое для передачи данных между устройством и сервером. В сетях 5G это время может быть намного ниже, чем в сетях предыдущих поколений, что особенно важно в приложениях, требующих быстрого реагирования, таких как онлайн-игры или удаленные медицинские операции.
Как улучшить сигнал 5G?
Внешняя антенна для модема может улучшить радиотехнические характеристики соединения как за счет повышения чувствительности (приема сигнала), так и эффективности (передачи сигнала). Внешние антенны часто обладают лучшими характеристиками, что позволяет им более эффективно "улавливать" и передавать радиосигналы по сравнению с антеннами, встроенными в модемы.
Замена антенн может привести к лучшему приему сигнала даже в районах, где сигнал слабый, что приводит к меньшему количеству ошибок и более широкой полосе пропускания. Кроме того, внешние антенны компенсируют ослабление сигнала, вызванное препятствиями (стенами, окнами), что обеспечивает качество и стабильность соединения.
Как выбрать антенну для 5G?
1. Осмотрите окружающую среду: проведите оценку окружающей среды, выявив возможные препятствия и другие факторы, влияющие на прием сигнала (источники потенциальных помех и т.д.). Проверьте, возможно ли установить антенну на здании так, чтобы она была обращена к BTS и ничем не загораживалась.2. Проверьте наличие сигнала: перед покупкой антенны оцените уровень сигнала в данной местности с помощью имеющегося измерительного оборудования. Проведите измерения сетевого сигнала, например, с помощью телефона, маршрутизатора или модема 5G, и сравните с полученными значениями:
RSSI: -100 дБм
RSRP: -110 дБм
SINR: 10 дБ
Если измеренные значения ниже, используйте внешнюю антенну.
3. Выбор типа антенны: на основе анализа окружающей среды выберите подходящий тип антенны, принимая во внимание ее применение и направленность. Если антенна предназначена для дома, выберите направленную антенну. С другой стороны, если антенна должна использоваться с модемом, используемым в дороге (грузовик, автофургон и т.д.), используйте всенаправленную антенну.
Выбор полосы частот: убедитесь, что антенна поддерживает полосу частот, используемую вашим поставщиком услуг. Для антенн 5G используйте широкополосные антенны с частотой 700-3800 МГц. Исключением является случай, когда базовая станция находится на расстоянии более 10 км, и в этом случае вам следует выбрать антенну для определенного диапазона. Они имеют несколько более высокий коэффициент усиления, чем широкополосные универсальные антенны.
4. Проверка совместимости: большинство стационарных маршрутизаторов (модемов) имеют разъем SMA, и антенну можно подключить непосредственно к устройству. Для мобильных маршрутизаторов может потребоваться адаптер для разъема TS5 или TS9.
5. Покупка и установка: после выбора антенны система должна быть установлена в соответствии с инструкциями производителя. Антенна должна быть установлена с вертикальной поляризацией и горизонтальной поляризацией в случае антенн MIMO. Также допустима рентгеновская поляризация.
6. Тестирование: после установки системы проверьте работоспособность антенны, выполнив измерения уровня сигнала до и после установки. Такие тесты лучше всего проводить в ночное время, чтобы избежать перегрузки BTS, связанной с обслуживанием большого количества клиентов.
7. Оптимизация: при необходимости внесите коррективы в положение антенны, чтобы получить наилучшие результаты.
Когда параметры сигнала предполагают, что следует выбрать внешнюю антенну?
Решение об использовании внешней антенны в беспроводных сетях, включая сети 5G, зависит от многих факторов. Можно предположить, что при параметрах, худших, чем указанные ниже, следует использовать внешнюю антенну.:
RSSI ниже -100 дБм
RSRP ниже -110 дБм
SINR ниже 10 дБ
Какую антенну для 5G выбрать?
1. Логарифмически-периодическая направленная антенна обладает высоким коэффициентом усиления. Однако это связано с ее большими размерами, что может стать проблемой при установке антенны на мачте (помните, что расстояние между антеннами должно составлять не менее 37 см).2. Панельная антенна имеет меньшие габариты, но и коэффициент усиления несколько ниже.
3. Всенаправленная антенна для 5G, не требует ориентации в пространстве.
Длина кабеля
Длина антенного кабеля влияет на ослабление сигнала. Однако это ослабление не так важно, как выбор антенны, и не следует стремиться экономить на каждом метре кабеля любой ценой. В большинстве ситуаций не имеет значения, какой длины соединительный кабель - 5 метров или 15 метров. Конечно, эта длина должна быть выбрана как можно более оптимально.Чаще всего модем со встроенными антеннами размещают в доме, где стены, окна или крыша эффективно ослабляют сигнал. Использование внешней антенны "обходит" вышеупомянутые препятствия, так что сигнал, достигающий модема, намного сильнее. Затухание, создаваемое кабелем, относительно ниже, чем затухание, создаваемое стенами, окнами или крышей.
Какой именно разъем для модема?
Различные типы антенных разъемов часто используются в модемах 5G для подключения внешней антенны к устройству. Вот несколько распространенных типов антенных разъемов, используемых в модемах 5G:
SMA (субминиатюрная версия A)
TS9
CRC9 (TS5)
Убедитесь, какой тип разъема имеет устройство, к которому должна быть подключена внешняя антенна.
