Różnice w repeaterach dostępnych na rynku

Przeglądając oferty sprzedaży repeaterów, często natrafiamy na podobne możliwościami urządzenia wzmacniającego (prawidłowo regenerującego sygnał) lecz cena jest diametralnie inna często bardzo wysoka. Zastanawiamy się, w czym tkwi różnica?

W poniższym artykule postaram się na te pytanie odpowiedzieć. Całość informacji zawartych w poniższym tekście odnosi się jednoznacznie do aktualnego stanu prawnego w jakim znajdują się instalacje repeaterowe. Informacje te powinny wyjaśnić próbę walki z "śmietnikiem" powstałym w paśmie UP-LINK GSM/DCS/UMTS na który skarżą się operatorzy urzędowi komunikacji elektronicznej.

Poniższe porównanie urządzeń będzie ukazywać tylko najważniejszą z spraw, która charakteryzuje te urządzenia. Elementy pasm przenoszenia, ALC i AGC oraz kompatybilności elektromagnetycznej i inne elementy pozostaną na drugim planie, ponieważ mogły by być dość zawiłe i utrudnić zrozumienie podstawowej sprawy zakłóceń na danym paśmie.

Porównywać będziemy urządzenia dostępne dla każdego zainteresowanego wzmocnieniem sygnału GSM w danym obiekcie. Pierwsze urządzenie jest bardzo niskiej jakości i również ceny. Jego dokumentacja jest bardzo umowna a dane które podają sprzedawcy w tabeli parametrów są niezgodne z prezentowanym wzmacniaczem. Drugim urządzeniem będzie repeater wysokiej klasy z dokładną dokumentacją CE oraz zgodnymi parametrami podanymi przez producenta, lecz w porównaniu do pierwszego boostera jest to urządzenie kliku krotnie droższe. Porównanie będzie dotyczyło pasma UP-LINK*. (Test porównawczy nie ma na celu ukazania które z urządzeń jest lepsze, bo ta sprawa jest dość jasna, porównanie ma na celu ukazanie problemu z zakłóceniami które powodują tanie urządzenia szeroko dostępne na rynku internetowym.)

Uplink – pasmo częstotliwości, na których telefon komórkowy może transmitować dane odbierane przez stacje bazowe.

Pojęcie Uplink występuje także w kontekście konkretnej transmisji radiowej przeprowadzonej za pomocą dwóch częstotliwości:

  •     Na jednej z nich telefon nadaje sygnał w kierunku stacji bazowej. (Uplink)
  •     Na drugiej stacja bazowa nadaje sygnał odbierany przez telefon. (Downlink)

Termin Uplink wskazuje wtedy na tę pierwszą częstotliwość (druga opisywana jest przez termin Downlink).

OBIEKT BADANY nr 1 (TANI booster)

Schemat pomiarowy.

Dane wchodzące.:

  1. Poziom sygnału wchodzącego -65 dBm (bardzo dobry)
  2. VSWR anten pomiarowych 1.2 i 1.3 (bardzo dobry)
  3. Izolacja między antenami repeatra - rodzaj beton strop 5 sztuk (4 piętra) (bardzo dobry)
  4. Długość trasy kablowej dach - serwis = 21m

 

 Rysunek nr 1 (schemat)

1. Obiekt badany.

fot. 1 Repeater (booster)

Schemat pomiarowy wg rys (schematu) nr 1.

Opis przeprowadzanego pomiaru.: Urządzenie zostało zainstalowane wg instrukcji obsługi. Z opisu sprzedawców wynika, że urządzenie powinno przywrócić zasięg na obszarze 300m2. Antena zewnętrzna podłączona do portu anteny zewnętrznej umieszczonej na obudowie urządzenia po prawej stronie. Antena weenętrzna typu omni została zainstalowana do portu anteny wewnętrznej. Między antenami wew i zew została zachowana izolacja zakładana przez producenta, dodatkowo zwiększona o 300% ze względu na fakt iż urządzenie NIE POSIADA ZABEZPIECZENIA przed taką sytuacją i może pojawić się w tym przypadku bardzo szkodliwe zjawisko samo-oscylacji. Na antenę zewnętrzną został podany sygnał o poziomie -65dBm. Odczyt na antenie wewnętrznej wskazywał wzrost sygnału o bardzo niestabilnej charakterystyce wejściowej i przekraczającej zadane pasmo przenoszenia. Poniżej zrzuty wykonane za pomocą analizatora widma typu SignalHawk BIRD. 

fot 2. Zdjęcie poglądowe (przed pomiarem)

Zdjęcie ukazuje jedną z konfiguracji w jakiej jest dostępny omawiany booster

Rys. 2 Zrzut z analizatora widma pasmo UP-LINK (kierunek do stacji bazowej)

Opis pomiaru.: Pomiar dokonany na antenie zewnętrznej za pomocą analizatora widma przed uruchomieniem boostera. Pomiar ukazuje czyste pasmo bez zajętości kanałów (brak nośnej na częstotliwości od 880 MHz do 920 MHz)

Rys. 2 Zrzut z analizatora widma pasma Uplink (booster działający NIEPRAWIDŁOWO)

Opis wykresu (pomiaru).: Na załączonym rysunku widoczne w całym paśmie nośne zakłócające praktycznie wszystkich operatorów. Tym samym uniemożliwiając prawidłową pracę stacji bazowych znajdujących się w pobliżu szkodliwego repeatera (boostera). Nośne utrzymujące się powodują ciągłą zajętość pasma na której wszyscy użytkownicy znajdujący się w zasięgu danych stacji bazowych mogą mieć trudności z wykonywaniem połączeń. Sytuacja jest na tyle groźna, że może spowodować brak możliwości połączeni się z centrum ratownictwa pod nr 112. Tego typu zakłócenia są zgłaszane przez operatorów do Urzędu Komunikacji Elektronicznej. UKE na podstawie zgłoszenia zaczyna wyszukiwać w terenie elementu zakłócającego. Charakterystyka nieprawidłowości jasno wskazuje na pracujący w pobliżu niezgodny z normami kompatybilności magnetycznej oraz certyfikatem CE urządzenia wzmacniającego sygnał GSM. Tego typu sygnatura jest szybko odnajdywana przez urzędników państwowych, następnie jest rozpoczyna się postępowanie wobec zakłócającego. Poziomy sygnału zaznaczone markerami są na tyle wysokie że odnalezienie boostera to tylko kwestia czasu. Prawidłowo działający repeater nie powinien generować tego typu nośnych w UPLINKU tylko przenosić na określonych warunkach sygnał wygenerowany przez telefon komórkowy użytkownika pod anteną wewnętrzną. Co praktycznie jest niezauważalnym paskiem na ekranie analizatora.

Zdjęcia z pomiarów.:

fot. 3. analizator widma

fot. 4. analizator widma w trakcie pomiaru

fot. 5. tylni panel analizatora widma

Obiekt badany REPEATER GSM - PREMIUM

 

Drugim badanym urządzeniem jest repeater klasy premium o znacznie większej cenie, lecz charakteryzujący się bardzo dobrymi parametrami. Urządzenie jest wyposażone w układy zapobiegające zjawisku samo oscylacji (zakłóceń). Poniżej ten sam schemat połączeń, który umożliwia pracę w tych samych warunkach dla obydwu badanych repeaterów.

Schemat pomiarowy.

Dane wchodzące.:

  1. Poziom sygnału wchodzącego -65 dBm (bardzo dobry)
  2. VSWR anten pomiarowych 1.2 i 1.3 (bardzo dobry)
  3. Izolacja między antenami repeatra - rodzaj beton strop 5 sztuk (4 piętra) (bardzo dobry)
  4. Długość trasy kablowej dach - serwis = 21m

 

 Rysunek nr 4 (schemat)

1. Obiekt badany

 

fot. 6. Badany repeater

Opis przeprowadzanego pomiaru.: Urządzenie zostało zainstalowane wg instrukcji obsługi. Z opisu sprzedawców wynika, że urządzenie powinno przywrócić zasięg na obszarze 300m2. Antena zewnętrzna podłączona do portu anteny zewnętrznej umieszczonej na obudowie urządzenia po prawej stronie. Antena wewnętrzna typu omni została zainstalowana do portu anteny wewnętrznej. Między antenami wew i zew została zachowana izolacja zakładana przez producenta, dodatkowo zwiększona o 300%. Na antenę zewnętrzną został podany sygnał o poziomie -65dBm. Odczyt na antenie wewnętrznej wskazywał wzrost sygnału o bardzo dobrze odwzorowanej charakterystyce wejściowej i nie przekraczającej zadanego pasmo przenoszenia. Poniżej zrzuty wykonane za pomocą analizatora widma typu SignalHawk BIRD.

Rys. 5 Zrzut z analizatora widma pasmo UP-LINK (kierunek do stacji bazowej) 

Opis pomiaru.: Pomiar dokonany na antenie zewnętrznej za pomocą analizatora widma przed uruchomieniem repeatera. Pomiar ukazuje czyste pasmo bez zajętości kanałów (brak nośnej na częstotliwości od 880 MHz do 920 MHz).

Rys. 6 Zrzut z analizatora widma pasma Uplink (repeater działający PRAWIDŁOWO)

Jest to pasmo wzorcowe takie jak powinno być gdy nikt nie nadaje (lub nic nie nadaje na zadanej częstotliwości i nie zajmuje żadnego z kanałów). Tak wygląda pasmo UP-LINK po uruchomieniu repeatera, w momencie gdy pod antenami urządzenia nikt lub nic nie nadaje. Analogiczna sytuacja gdy jeden z telefonów zaczyna komunikować się z stacją bazową powinien na zrzucie pojawić się pionowy pasek o zadanej wartości zależnej od innych czynników takich jak bliskość stacji bazowej itd... Nie powinna pojawiać się szeroka nośna zajmująca większość częstotliwości tak jak to ma miejsce przy pierwszym przypadku pomiarowym a tylko dynamicznie zmieniający się pasek (nośna). Oczywiście sytuacja powyżej opisana jest dość ogólna ponieważ w momencie gdy umieścimy pod antenami repeatera modem to może on na stałe zająć jakąś część częstotliwości wymieniając dane z serwerem za pomocą sieci GSM.

Zdjęcia z pomiarów.: