РЕКЛАМА
ПОИСК И ЦЕНЫ
Поиск по сайту THG.ru


Поиск по ценам в Price.ru




ИНФОРМАЦИЯ
ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ
Технология WiMAX: текущее состояние

Обзор Apple iPad: перспективный, но сырой интернет-планшет

DrayTek VigorFly 200: домашний маршрутизатор Yota Ready

DrayTek Vigor 2910VG: универсальный маршрутизатор для дома и офиса

Усиление сигнала WiMAX: немного о тонкостях

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
bigmir)net TOP 100

4G

Усиление сигнала WiMAX: немного о тонкостях
Краткое содержание статьи: На сегодняшний день беспроводные сети WiMAX набирают всё большую популярность. WiMAX предлагает мобильность по сравнению с технологиями xDSL и большую скорость, чем 3G в сотовых сетях GSM или CDMA (сеть SkyLink). Но следует понимать, что не существует способа поймать сигнал WiMAX там, где его нет. Для усиления сигнала в сети WiMAX можно использовать специальные антенны. Они подключаются либо к соответствующему разъёму на WiMAX-роутере, типа ZyXEL MAX-206, либо к USB-модему. В отличие от роутера, модемы не оснащены доступными разъёмами для внешних антенн. Их приходится модифицировать, монтируя на модем так называемые "пигтейлы". Как же определиться с тем, что, действительно, нужно конечному пользователю, и как после этого сделать правильный выбор самого оборудования и связующих компонентов? Об этом вы узнаете, прочитав сегодняшний обзор на страницах THG.ru.

Усиление сигнала WiMAX: немного о тонкостях


Редакция THG,  3 июня 2010


Усиление сигнала WiMAX | Введение

На сегодняшний день беспроводные сети WiMAX набирают всё большую популярность. WiMAX предлагает мобильность по сравнению с технологиями xDSL и большую скорость, чем 3G в сотовых сетях GSM или CDMA (сеть SkyLink). Декларируемая максимальная скорость WiMAX составляет десять мегабит, и наша практика показывает, что в идеальных условиях это возможно. Но, эти идеальные условия, к сожалению, встречаются не так уж часто. Расстояния и рельеф играют против беспроводных операторов и их пользователей, ведь покрытие WiMAX очень невелико. Например, у самого популярного WiMAX-оператора Yota заявлена возможность подключения всего в пяти крупнейших городах России: Москве, Санкт-Петербурге, Уфе, Сочи и Краснодаре. За пределами этих городов поймать WiMAX тоже можно, но недалеко. Даже в Москве, зачастую уже в двух километрах за МКАД, модем "не видит" радиосигнал.

Вторая проблема - внутри помещений сигнал WiMAX теряет в мощности значительно сильнее, чем сигнал сотовой связи. За счёт этого в подвальных помещениях и длинных туннелях сигнал и вовсе пропадает. Последняя проблема, чаще всего сказывающаяся на скорости передачи данных по WiMAX - большая загруженность базовых станций. Прирост абонентской базы у Yota оказался таким быстрым, что в некоторых местах города на одной базовой станции сидит слишком много абонентов, и скорость скачивания начинает напоминать GPRS.

Усиление сигнала WiMAX: тест и обзор

Все эти проблемы так или иначе решаемы. Последняя из описанных выше, связанная с перегрузкой базовых станций, в меньшей степени может быть решена абонентом (разве что он переместится в пространстве, благо мобильный WiMAX это позволяет, и модем подключится к менее загруженной базовой станции), а о двух первых поговорим подробнее.

Следует понимать, что не существует способа поймать сигнал WiMAX там, где его нет. Не стоит надеяться, что в ста километрах от Москвы, Уфы или другого города, где не установлены базовые станции Yota, вы сможете что-нибудь скачать. Но на разумном удалении от базовых станций, даже если модем не видит сигнала, а также в случаях, когда устройство видит слабый сигнал и не соединяется (либо качает слишком медленно не из-за перегрузки базовой станции), есть способы улучшить приём и даже получить устойчивый сигнал. Суть заключается в том, что сигнал в этих местах есть, но слишком слабый.

Для усиления сигнала в сети WiMAX можно использовать специальные антенны. Они подключаются либо к соответствующему разъёму на WiMAX-роутере, типа ZyXEL MAX-206, либо к USB-модему. В отличие от роутера, модемы не оснащены доступными разъёмами для внешних антенн. Их приходится модифицировать, монтируя на модем так называемые "пигтейлы". Такая операция лишает владельца модема гарантии, но позволяет в ряде случаев существенно улучшить скорость приёма и отправки данных, а иногда даже подключиться к WiMAX там, где до этого модем сети "не видел".

Усиление сигнала WiMAX: тест и обзор

Как же определиться с тем, что, действительно, нужно конечному пользователю, и как после этого сделать правильный выбор самого оборудования и связующих компонентов? Так, если, например, требуется подобрать подходящий маршрутизатор, то всегда было возможно обратиться к обзорам и тестам оборудования, как печатным, так и электронным; изучить установленные разъёмы, выяснить скорости, удостовериться в наличии той или иной возможности. Иначе обстоит дело в случае, когда речь заходит о соединительных кабелях, патч-кордах, пигтейлах. Найти какую-либо подробную информацию бывает крайне затруднительно, а порой не удаётся даже установить и самого производителя. Столь малый интерес к параметрам электрических и оптических кабелей среди продавцов, покупателей, компаний-интеграторов и журналистов вызван, вероятно, кажущейся простотой обсуждаемых изделий. Мы решили изменить эту ситуацию и доказать читателям, что качественные линии связи не менее важны, чем само активное сетевое оборудование. В этой статье мы расскажем о пигтейлах и фидерах, а также коснёмся темы ряда их параметров. Компания Ittrivial, выступившая инициатором темы, провела для нас специальный мастер-класс, на котором при помощи весьма дорогостоящего оборудования наглядно демонстрировалась разницу между качественными и не очень качественными пигтейлами, кабелями снижения и их разъёмами.

Пигтейлы для обзора Усиление сигнала WiMAX предоставил интернет-магазин Ittrivial

Усиление сигнала WiMAX | USB-модемы Samsung SWC-U200: универсальное решение

Подключение к сети Yota может производиться с помощью встроенной в ноутбук беспроводной WiMAX-карты, внешнего модема или специализированного маршрутизатора (Yota Egg, ZyXEL MAX-206M2 или ASUS Mobile WiMAX/Wi-Fi Center). Внешний модем может подключаться к компьютеру или ноутбуку через PCMCIA (Samsung SWC-E100) или USB (Yota Jingle или Samsung SWC-U200), но лишь последний продукт можно назвать по-настоящему универсальным решением. Универсальность состоит в возможности подключения модема не только к стационарному компьютеру или ноутбуку, но и некоторым маршрутизаторам, имеющим USB-порт. Сегодня на официальном сайте Yota указано лишь одно устройство, поддерживающее работу с модемом Samsung SWC-U200 в сетях WiMAX, это DrayTek VigorFly 200, однако такие подключения возможны и с помощью других маршрутизаторов, например, ASUS WL500gP v2, WL500W и WL520gU, D-Link DIR320, DrayTek Vigor 2910VG, а также ряд других, для которых производители выложили исходные коды прошивок или существуют альтернативные версии микропрограммного обеспечения.

Усиление сигнала WiMAX: тест и обзор

Сам обсуждаемый модем позволяет осуществлять подключения к WiMAX-сети в зоне уверенного приёма базовой станции, но если уровень принимаемого внутренней антенной сигнала недостаточен для подключения, то решением может служить подключение внешних антенн и переключение передающего/принимающего ВЧ канала на подключенные внешние антенны. Модем Samsung SWC-U200 не имеет внешних гнёзд для подключения дополнительных антенн, поэтому такое подключение производится, увы, с нарушением целостности корпуса оборудования. На плате устройства производителем размещены разъёмы для внешних антенн (на самом деле, для диагностических и ремонтных работ) в виде микропереключателей. К разъёму на плате устройства подключается пигтейл – мягкий и гибкий кабель, позволяющий подключить маршрутизатор или модем к фидеру. Обычно пигтейлы имеют небольшую длину и используются исключительно для мягкого подключения к небольшому антенному разъёму на плате. Пигтейл не отличается хорошими электромагнитными показателями.

Усиление сигнала WiMAX: тест и обзор

Фидер – толстый антенный кабель, используемый для связи антенны и пигтейла. Фидеры имеют значительно большую длину, чем пигтейлы, и меньшее затухание. Финальным звеном является сама антенна, обычно внешняя и всепогодная.

На фотографии ниже представлен вариант подключения двух внешних антенн с дополнительной удерживающей скобой. Естественно, такая модернизация корпуса лишает пользователя гарантии производителя, поэтому придётся определяться в каждом конкретном случае, оправдано ли такое вмешательство в работу SWC-U200.

Усиление сигнала WiMAX: тест и обзор

Подключение внешних антенн требует использования соответствующего пигтейла с согласованным волновым сопротивлением и разъёмом, спроектированным непосредственно под данный переключатель, а не просто подходящий по размеру. "Приблизительно" подходящий разъём может погнуть или даже вовсе отломить тонкий внутренний усик переключателя, что сделает всю конструкцию неразборной, так как встроенная антенна перестанет работать. Если с геометрией разъёма всё выглядит очевидным, то в том, какие параметры бывают у высокочастотных трактов, попробуем разобраться подробнее.

Усиление сигнала WiMAX | Не все пигтейлы одинаково полезны: техническая часть

Любая высокочастотная линия передачи обладает волновым сопротивлением, под которым понимается отношение амплитуды напряжения бегущей волны к амплитуде силы тока бегущей волны в линии, по которой распространяется эта электромагнитная волна. В беспроводных сетях всё используемое высокочастотное оборудование изготавливается с волновым сопротивлением 50 Ом, в телевизионных каналах – 75 Ом, поэтому телевизионные антенные кабели не могут быть использованы в телекоммуникационных сетях.

От стыков сред с разными волновыми сопротивлениями часть энергии может отражаться обратно, что приведёт к возникновению стоячей волны в кабеле. Естественно, что чем больше такое отражение, тем меньше энергии доходит непосредственно до нагрузки. Чтобы определить численные параметры таких отражений вводят коэффициент стоячей волны (КСВ), который может быть рассчитан по формуле КСВ = (U_пад+U_отр)/(U_пад-U_отр ), где U_пад и U_отр – амплитуды падающей и отражённой волн. КСВ = 1 – идеальный и недостижимый на практике случай, когда вся энергия от генератора проходит через разъём, ничего не отражается. Аналогичным образом вводится и коэффициент бегущей волны: КБВ = 1/КСВ. Чем меньше значение КСВ, тем лучше, но говорить о КСВ стоит применительно к тому диапазону частот, для которого используется линия связи. При КСВ до 1.5 пигтейл можно считать приемлемым. Если же КСВ находится в диапазоне от 1.5 до 2, то стоит обратить внимание на потери в высокочастотных разъёмах, то есть на качество их исполнения. КСВ более 2 указывает на явную неисправность ВЧ тракта, его, однозначно, требуется заменить.

Для тестирования были взяты три пигтейла (для подключения к 4G модемам Samsung) и несколько фидеров (кабелей снижения) разных производителей, в том числе и те, которые продаются на российском рынке компанией АйТи Тривиал.

Усиление сигнала WiMAX: тест и обзор

Здесь же следует заметить, что указанная компания продаёт качественные пигтейлы для подключения внешних антенн также и к модемам BM325, обеспечивающих доступ стационарных ПК и ноутбуков к WiMAX-сети Comstar.



Рассматриваемые образцы имели различные разъёмы для подключения к модему, что нас несколько удивило. Разъёмы отличались друг от друга размерами и формой.



Нам было любопытно сравнить КСВ качественного пигтейла (последний график) и тех, что выполнены кустарно (первые два измерения). Маркерами М1 (2,5 ГГц) и М2 (2,7 ГГц) отмечены границы частотного диапазона WiMAX. Полный диапазон частот измерений располагался от 0 Гц до 3 ГГц. По представленным ниже графикам видно, что КСВ качественного пигтейла находится заметно ниже 1.5 единиц, в то время как менее качественные образцы показывают величины КСВ от 1.75 до 2.75, что является совершенно неприемлемым, ведь производство таких ВЧ кабелей не является технологически сложной задачей. Большое значение КСВ плохо не только тем, что до антенны доходит меньшее количество энергии, но ещё и тем, что большая часть энергии возвращается обратно в модем, не рассчитанный на работу в таких условиях. Большое значение КСВ может приводить к ощутимому нагреву оборудования.

Разница в качестве изготовления кабелей снижения ещё более заметна для невооружённого глаза. В качественном разъёме фидера (на фотографии сверху) экран припаивается к разъёму, в менее качественном же – просто зажимаются волоски.

Естественно, разница в разделке кабеля сказывается и на его передающих свойствах, но она не столь существенна, как в случае с пигтейлами. Правда, на оригинальных фидерах (нижний график) отсутствуют выбросы КСВ для определённых частот.

Кроме проблем с отражёнными сигналами существует ещё и рассеиваемая в линиях передачи энергия. Мы также решили провести соответствующее измерение для кустарных (сверху) и оригинальных (снизу) кабелей снижения. Полученные показатели затухания различаются приблизительно на 1дБ, то есть где-то в 1.25 раза. Потери и отражения в некачественных пигтейлах, разъёмах и фидерах могут быть настолько велики, что сам эффект от применения внешней антенны может быть нивелирован.

Некачественные части ВЧ-трактов несут в себе и ещё одну не столь очевидную на первый взгляд проблему: в домашних условиях диагностика работоспособности пигтейла или фидера невозможна, поэтому собрав схему подключения к Yota с использованием внешней антенны абонент может получить не те скорости, которые могли бы быть достигнуты в принципе в данном месте с использованием ВЧ-компонентов с предсказуемыми параметрами. Кустарно изготовленные пигтейлы и фидеры даже в одной партии могут существенно отличаться друг от друга по отражению и затуханию, что приведёт к совершенно разным результатам даже в полностью аналогичных точках использования WiMAX. Плохая разделка кабеля в разъёмах приводит к потере кабелем его гидрофобных свойств, что с течением времени приводит к полной или частичной неработоспособности частей ВЧ-тракта, монтированного наружно. И коль скоро наш читатель решится на применение внешних антенн для усиления сигнала WiMAX-модема, мы могли бы лишь порекомендовать приобретение всего активного и пассивного сетевого оборудования от известных и проверенных поставщиков, предлагающих качественную по всем параметрам продукцию, чтобы не было обидно за бесцельно потраченные средства.

Усиление сигнала WiMAX | Заключение

Какое оборудование покупать, каждый потребитель, конечно же, решает для себя сам, мы же в данной статье лишь хотели осветить те подводные камни, которые могут встретиться в процессе выбора, приобретения, настройки и эксплуатации; указать на ряд малоизвестных рядовому пользователю параметров выбираемого WiMAX оборудования. К сожалению, кустарно произведённые комплектующие не проходят должного тестирования на соответствие всем требованиям ВЧ-траков, поэтому гарантировать стабильную работу во всех допустимых условиях не возможно. В качестве же серийно выпускаемых пигтейлов и фидеров можно быть уверенными, так как кроме автоматизированной разделки с соблюдением технологии изготовления все ВЧ-компоненты проходят обязательную проверку, используемые же разъёмы были специально сконструированы, а не подобраны среди геометрически подходящих.

Усиление сигнала WiMAX: тест и обзор

Также хотелось бы напомнить читателю, что указанная в статье "доводка" модема приводит к потере гарантии производителя, но в том случае, когда это единственная возможность подключиться к сети, принимаемый риск может стать оправданным.




Свежие статьи
RSS
Обзор и тестирование корпуса Zalman Z9 Neo Plus White GIGABYTE GA-AB350N-Gaming WIFI: обзор и тест материнской платы Лучшие мониторы для игр: текущий анализ рынка X299 Aorus Gaming 7: обзор и тест материнской платы Топ-25 криптовалют по рыночной капитализации
Обзор и тестирование корпуса Zalman Z9 Neo Plus White GIGABYTE GA-AB350N-Gaming WIFI: обзор и тест материнской платы Лучший монитор X299 Aorus Gaming 7: обзор и тест материнской платы Топ-25 криптовалют по рыночной капитализации
РЕКЛАМА
РЕКОМЕНДУЕМ ПРОЧЕСТЬ!

История мейнфреймов: от Harvard Mark I до System z10 EC
Верите вы или нет, но были времена, когда компьютеры занимали целые комнаты. Сегодня вы работаете за небольшим персональным компьютером, но когда-то о таком можно было только мечтать. Предлагаем окунуться в историю и познакомиться с самыми знаковыми мейнфреймами за последние десятилетия.

Пятнадцать процессоров Intel x86, вошедших в историю
Компания Intel выпустила за годы существования немало процессоров x86, начиная с эпохи расцвета ПК, но не все из них оставили незабываемый след в истории. В нашей первой статье цикла мы рассмотрим пятнадцать наиболее любопытных и памятных процессоров Intel, от 8086 до Core 2 Duo.

ССЫЛКИ
Реклама от YouDo
Грузовые перевозки в Рузе на Юду.