Розрахунок зони покриття​ 3G

3G - це бездротовий зв'язок третього покоління. Швидкість передачі даних може досягати десятки мегабіт , на відміну від мереж GSM , де швидкість досягає не більше 0,24 Мбіт / сек.

 Два основних стандарту 3G в Україні - це UMTS і CDMA. Всі сучасні 3G модеми та телефони підтримують обидва стандарти . UMTS 2100 - через високу частоти базових станцій має достатньо маленький радіус покриття . Тому переважно діє в густонаселених пунктах і містах.

 Для правильного підбору репитера 3G необхідно визначити :
 

1 ) який стандарт 3G використовується оператором в місці установки репитера ,
2 ) необхідно зробити вимір рівня 3G сигналу.
  

Вимірювання рівня 3G сигналу і визначення стандарту UMTS900 або UMTS2100 можна зробити практично будь-яким телефоном або модемом , активувавши функцію Netmonitor .
У нашому випадку ми використовували телефон Samsung Galaxy Mini з операційною системою Android. Для активації меню набираємо * # 0011 # і бачимо на екрані інженерне меню.

Червоною рамкою виділено значення відповідне смузі частот. Якщо це значення знаходиться в цьому діапазоні чисел 10562-10838 - то це UMTS 2100 , якщо в діапазоні 2937-3088 - то UMTS 900 . Знаючи це значення , ми вже можемо визначити з якої групи репитеров вибирати Picocell 900 або Picocell 2000 .

Всередині жовтої рамки - рівень 3G сигналу. У нашому випадку рівень сигналу -72 dBm . Основне завдання - це спираючись на динамічно мінливі значення рівня сигналу , знайти точку найкращого прийому сигналу від базової станції для розташування зовнішньої антени. Якщо це заміський будинок , то антену найкраще ставити на самий дах , а не фасад. Якщо це офіс , то необхідно поміряти сигналу з вікон з усіх боків і визначити місце найкращого прийому 3G сигналу.

Питання рівня стільникового сигналу детально розглянуто в « підручнику з установки GSM репітерів ».Правда відмічено , що для мереж 3G більш м'які умови прийому сигналу , наприклад при рівні в -92 dBm 3G модем видає швидкість до 3Мбіт в сек.
  

Розрахунок зони покриття від системи посилення стільникового 3G зв'язку

Варіант № 1 : У нашому першому прикладі використовуємо репітер Picocell 2000 SXB , зовнішня антена - AL-800/2700-8 і внутрішня антена AP-800/2500-7/9ID .
Весь прорахунок системи це елементарна арифметика: коефіцієнти підсилення йдуть зі знаком «+» , загасання в кабелі і делителях - зі знаком «-».

Червоним кольором виділено значення рівня 3G сигналу , яке ми поміряли телефоном в точці попередньої установки антени. У нашому випадку це -62 dBm . Коефіцієнт антени , згідно паспорту виробу , дорівнює 8 дБ. Відповідно, з виходу антени отримуємо -62 +8 = -54 дБ. При цьому коефіцієнт посилення це максимальне значення , в реальності може виявитися менше , т.к. у багатьох випадках сигнал приходить на антену відбитим .

Загасання в кабелі вважається теж дуже просто . Знаючи марку кабелю , дивимося за графіком загасання дБ на 100 метрах кабелю при певній частоті. У нашому випадку це кабель 8D - FB на частоті 2100 МГц. Графіки можна подивитися ТУТ . На 100 метрах втрачається 23 дБ , тобто на 1м кабелю втрачається 0.23 дБ. Допустимо у нас 9 метрів від антени до репитера , отримуємо 9 * 0.23 = 2 дБ.

Використовуемо Picocell 2000 SXB максимальний Ку = 55 дБ. З виходу репітера отримуємо -56 +55 = -1 дБ.
У даному прикладі внутрішню антену безпосередньо підключили до виходу репітера і відповідно затухання між репітером і антеною відсутня.
Ку внутрішньої антени = 9 дБ. На виході ми отримуємо -1 +9 = 8 дБм .

Переводимо значення з дБм в мВт. Отримуемо на виході внутрішньої антени 6,4 мВт. Далі , щоб отримати орієнтовну площу покриття від антени , це значення помножается на коефіцієнт 4 , який отримано дослідним шляхом і використовується для спрощення розрахунку системи : 6.4 * 4 = 25,6 кв.м.

Варіант № 2 : Абсолютно та ж схема , але сигнал в точці установки зовнішньої антени не -62 , а -75 дБм ! На виході з внутрішньої антени буде сигнал НЕ +8 дБм , а- 5дБм . По таблиці отримуємо на виході менше 1 мВт.Далі , помножити на 4 , отримаємо площу близько 1 кв.м. ! При цьому треба розуміти , що -75 дБ - це хороший сигнал на всі 5 паличок на телефоні , але для даної моделі репитера занадто малий.

Варіант № 3 : Та ж схема , той же вхідний сигнал , як в другому варіанті: - 75 дБм , але репітер Picocell 2000 SXB замінили на Picocell 2000 B60 , у якого Ку = 65 дБ і максимальна вихідна потужність 100 мВт.Проробивши аналогічні розрахунки , отримаємо з виходу внутрішньої антени 5дБм , що відповідає 3,2 мВт потужності. Розраховуємо площу покриття 3,2 * 4 = 13 кв.м. Також виходить досить маленька площа покриття.

Варіант № 4 : Тепер розглянемо варіант установки репитера 3G ( підсилювача сигналу) Picocell 2000 B60 в межах міста , де сигнал на вулиці досить сильний: На виході першого антени А1 : виходить +15 дБм = 32 мВт , на виході А2 : +17 дБм = 50 мВт і на виході А3 : +20 дБм = 100 мВт.

Множимо ці значення на 4 і отримуємо приблизні площі покриття від кожної з антен: S1 = 32 * 4 = 128 кв.м. , S2 = 50 * 4 = 200 кв.м. , S3 = 100 * 4 = 400 кв.м . Сумарна площа всіх антен: S = S1 + S2 + S3 = 728 кв.м.