Репитер сотовой связи - устройство, предназначенное для расширения зоны покрытия сигнала и обеспечивающее стабильный сигнал в местах, где он плохо улавливается или вовсе отсутствует. Нередко вместо слова «репитер» используются синонимы: усилитель сотовой связи, ретранслятор GSM, усилитель GSM, сотовый усилитель.
Разновидности репитеров
Однодиапозонные широкополосные репитеры - самые распространенные и наиболее дешевые устройства, рассчитанные на работу во всей полосе частот одного стандарта. Подобные репитеры усиливают сигналы сразу всех операторов сотовой связи, вещающих в полосе частот одного диапазона, например: 2G 900 МГц или 3G 2000 МГц.
Однодиапазонные полосовые репитеры рассчитаны на поддержку только одного оператора сотовой связи и работу только в одном диапазоне.
Мультидиапозонные репитеры работают одновременно в нескольких стандартах (например, 2G/3G или 2G/3G/4G) и позволяют обеспечить стабильную голосовую связь и доступ к высокоскоростному интернету.
Линейные усилители (бустеры или дополнительные усилители) - репитеры с низкой чувствительностью. Они применяются только совместно с репитерами и позволяют в несколько раз увеличить мощность выходного сигнала после репитера. Совместное использование репитера и бустера обычно выгоднее, чем покупка одного дорогостоящего репитера большой мощности.
Коэффициент усиления
Коэффициент усиления (КУ), измеряется в децибелах. Репитеры с высоким КУ способны работать с более низким по уровню входным сигналом. Если расстояние от объекта, на котором установлен репитер, до базовой станции оператора меньше 5 км, можно выбрать репитер с КУ 50 – 70 дБ . При расстоянии от 5 до 15 км, рекомендуется выбрать репитер с КУ 70 – 80 дБ. Если объект располагается от базовых станций операторов сотовой связи на расстояние более 15 км, потребуется репитер с КУ более 80 дБ .
На маломощных моделях репитеров значение коэффициента зафиксировано и не регулируется. В репитерах средней и высокой мощности производителями предусмотрена возможность регулировки КУ.
Выходная мощность
Чем больше мощность репитера , тем большую площадь покрытия он может обеспечить. Соответственно, чем больше объект, тем большая нужна выходная мощность репитера. При выборе репитера необходимо учитывать материал стен и перекрытий, конфигурацию помещений, наличие сигналов сотовой связи на объекте и расположение базовых станции относительно объекта.
Почти у всех производителей усилителей связи в технических характеристиках для каждой модели репитера обозначена максимальная площадь покрытия, например, до 1500 кв. м. Это значение отображает максимально возможную площадь обслуживания репитера при отсутствии каких-либо препятствий для распространения сигнала. Для определения реальной площади покрытия необходимо поделить значение данного параметра на 3, а если необходимо иметь некоторый запас мощности, то и на 5.
Безопасность
Так как репитер является излучающим устройством, неправильный выбор модели может создавать помехи для базовых станций операторов сотовой связи. В случае обнаружения проверяющими органами некорректно работающего репитера виновным признается владелец оборудования, к которому в рамках кодекса об административных нарушениях могут применяться штрафные станции.
Справочная статья, основанная на экспертном мнении автора.
Повторитель напряжения — это самый простой из возможных усилителей, обладающих отрицательной обратной связью (ООС). Выходное напряжение точно равно входному напряжению. Если оно ничем не отличаются, то вы можете спросить — зачем это нужно, если от этого ничего не изменяется?
Суть в том, что речь идет о напряжении, а не о токе. Так вот, повторитель напряжения почти не потребляет тока от источника сигнала, и позволяет получить довольно высокий ток со своего выхода.
Нам часто приходится иметь дело с активными радиокомпонентами, которые имеют очень малый выходной ток. Примером такого компонента является или . Подключение к ним элементов с низким сопротивлением приведет к уменьшению напряжения выходного сигнала, генерируемого этими источники.
В такой ситуации имеет смысл использовать повторитель напряжения. Он имеет высокое входное сопротивление, поэтому он не снижает и не искажает входной сигнал, а так же обладает низким выходным сопротивлением, что позволяет подключить энергоемкие компоненты, например, светодиод.
Большой ЖК-дисплей с подсветкой, 9999 отсчетов, измерение TrueRMS...
Richmeters RM101 - удобный цифровой мультиметр с автоматическим изменен...
Измерение: напряжения, тока, сопротивления, емкости, частоты...
Набор для сборки регулируемого блока питания...
Чтобы понять, как работает повторитель напряжения, мы должны знать три элементарных правила, определяющие работу операционного усилителя:
Правило №1 - операционный усилитель оказывает воздействие своим выходом на вход через ООС (отрицательная обратная связь), в результате чего напряжения на обоих входах, как на инвертирующем (-), так и на неинвертирующем (+) выравнивается.
Правило №2 - входы усилителя не потребляют ток
Правило №3 - напряжения на входах и выходе должны быть в диапазоне между положительным и отрицательным напряжением питания ОУ.
Предположим, что входное напряжение стало 3В, а в настоящее время на выходе у нас 1В. Что произойдет? Усилитель определяет, что между инвертирующим входом (-) и неинвертирующим (+) разница составляет 2В.
Поэтому, в соответствии с правилом №1, выходное напряжение увеличивается до тех пор, пока напряжения на входах не сравняют. Ситуацию дополнительно упрощает тот факт, что выход соединен непосредственно с инвертирующим входом (-), и это неизбежно приводит к тому, что напряжение на этих двух выводах становиться одинаковым.
Часто, в схеме повторителя напряжения, можно встретить дополнительный резистор в цепи обратной связи. Он необходим там, где требуется повышенная точность. Правила №1 и №2 относятся к идеальному операционному усилителю, которого в реальности нет.
Напряжения на входах не могут быть идеально одинаковыми, через них протекает небольшой ток, поэтому напряжение на выходе может отличаться от входного напряжения на несколько милливольт. Резистор R предназначен для уменьшения влияния этих недостатков. Он должен иметь сопротивление равное сопротивлению источника сигнала.
Каждый сигнал постепенно рассеивается в пространстве. Но наша цивилизация сейчас очень сильно завязана на том, чтобы все данные попадали в место назначения в целостном виде. А как это сделать? Значит необходимо что-то, что могло бы их усиливать или повторять. И тут на помощь приходит роутер-репитер. Что это такое? Как он функционирует? Какие бывают режимы работы и как их настраивать? Вот краткий список рассмотренных вопросов.
Репитер - что это такое и где применяется?
Первоначально разберёмся с терминами. Репитер GSM является повторителем и которые необходимы, чтобы локально расширить зону её покрытия. Это сложные активные радиоэлектронные устройства, которые функционируют вместе с радиочастотными кабелями и антеннами. Данные приборы могут быть самостоятельно применены любым пользователем сотовой сети. Важным является то, что нет необходимости получать согласие или привлекать оператора сотовой связи, когда есть желание использовать репитер GSM. Что это, мы уже выяснили, давайте немного поговорим о том, когда имеет смысл их использовать.
Применение
Использовать репитер целесообразно в таких случаях:
- Когда необходимо получить стабильную связь в месте, где слабый приём (сельская местность или на значительном расстоянии от городов). Здесь проблема решается благодаря донорской антенне, которая высоко расположена и имеет острую направленность в одну сторону.
- Для поддержания качества связи на территории, которая экранирована рельефом или строительной конструкцией (-ями). Важным является расположение антенны в зоне прямой видимости телефона.
Репитеры применяются в метро и подземных уровнях различных строений (торговых центров). Как правило, они поддерживают только один диапазон связи: GSM-1800, CDMA или GSM-900.Также наличие подобных устройств позитивно сказывается на длительности работы телефонов без подзарядки за счет того, что им не нужно усиленно искать сигнал. Благодаря снижению наводки на прочие радиоэлектронные схемы в ближайшей территории они нашли применение в пассажирских самолётах. Кстати, в режим репитера можно перевести некоторые другие устройства.
Принцип работы
Как устроен репитер? Что это с конструктивной точки зрения? Данное устройство можно классифицировать как двунаправленный усилитель, который связывает донорскую и сервисную антенны, совершая при этом коррекцию формы сигнала. Причем первая принимает данные от базовой станции, а репитер усиливает и передаёт их на вторую, и уже отсюда информация пересылается на телефонный аппарат. Обратная связь действует так же. Для недопущения эффекта самовозбуждения и циркуляции данных между антеннами необходима хорошая электромагнитная развязка между ними. Но это не верх совершенства - есть лучшие представители, которые называются ретрансляторами. Приём и в них производятся на каналах с разной частотой. Поэтому исключается вероятность возникновения эффекта самовозбуждения. Сами репитеры, несмотря на свою простоту, имеют надёжную систему защиты от негативных эффектов. Вот и весь принцип работы данного устройства. Надеюсь, что основные вопросы в данной плоскости у вас исчерпались, и можно закрывать тему про репитер. Что это - мы уже знаем, поэтому переходим к установке и режиму работы.
Установка
Как производится настройка репитера? Необходимо поместить прибор на ровной поверхности. Следует обеспечить свободное прохождение воздуха около радиатора репитера. Также рядом не должны находиться отопительные приборы. Следует закрепить антенны и проложить от них ВЧ-кабели к репитеру. необходимо тщательно изолировать с помощью специальных средств: гермоленты и силиконового герметика. Когда будет запускаться сам репитер, обязательно необходимо проверять, есть ли сигнал от базовых станций. Антенну необходимо настраивать таким образом, чтобы получать наилучший сигнал от желаемого оператора. Если необходимо пользоваться услугами нескольких из них, ориентируйтесь по тем, у кого самые слабые сигналы.
Соедините разъемы антенн и репитера. При этом проследите, чтобы поверхности ВЧ были чистыми. Если внутри есть пыль или влага, следует воспользоваться ватным тампоном или ветошью, смоченными перед протиранием спиртом, а потом высушить. Подключите к сети От него уже подключается репитер. Так, устройство теперь установлено и может функционировать. Но перед этим необходимо выбрать, как оно будет работать. Начните настраивать систему согласно приведённым ниже возможным режимам.
Режим точки доступа Access Point (AP)
Он используется, чтобы устройство работало как беспроводная Здесь всё завязано на идентификаторе SSID. Поэтому, при желании заставить работать устройство так, необходимо ввести все данные сети подключения.
Режим беспроводного моста Wireless Bridge
Он необходим, чтобы соединять две независимые проводные сети. Также такой режим может выступить в качестве беспроводного удлинителя Ethernet, который будет соединять две части одного целого. Для этого достаточно только включить его, установить необходимые параметры - и можно работать.
Режим AP/Bridge (AP+Bridge)
Он объединяет в себе преимущества предыдущих возможностей. Также здесь предусмотрен функционал, при котором возможно соединение трех и более единиц беспроводной сети.
Режим повторителя Wireless Repeater (Bridge/Repeater)
Он необходим, чтобы связать две точки в условиях, когда прямое соединение между ними не является возможным. По сути, этот режим используется для ретрансляции радиосигналов между ними. Причем соединено может быть больше двух точек/мостов, и возможно создание даже целых «цепей», в основе которых - репитер. Что это такое, думаю, объяснять не надо. Для этого необходимо ввести идентифицирующие параметры и запустить устройство.
Режим роуминга (Roaming)
Это не самостоятельная настройка, а дополнение кAccess Point. Если есть несколько точек подключения, и клиенты периодически перемещаются между зонами их влияния, то система выбирает работу через ту из них, которая обеспечивает наибольшим сигналом. Функция роуминга заключается в сборе и передаче информации о беспроводных станциях. Благодаря этому пользователь не будет ощущать, что периодически происходят обрывы связи, ведь он сразу же переходит на другую точку.
Заключение
Вот мы и «разобрали» репитер, что это такое и много других аспектов. Важным преимуществом, которым обладает данный прибор, является не только его функциональность, но и простота настройки. Обычно, чтобы настроить устройство, необходимо ввести только обозначение, куда подключаться и как - и этого вполне хватает, потому что всё остальное делает сам репитер wifi. Что это такое, а также его возможности были рассмотрены на протяжении всей статьи, поэтому сейчас не остаётся ничего иного, как попрощаться с вами.
10BASE5 вполне могут обойтись без них. Для сетей из нескольких таких сегментов необходимы простейшие репитеры . А при выборе в качестве среды передачи витой пары ( 10BASE -T) или оптоволоконного кабеля ( 10BASE-FL ) уже необходимы концентраторы (если, конечно, в сеть объединяются не два компьютера, а хотя бы три). В сети Fast Ethernet применение концентраторов обязательно.Функции репитеров и концентраторов
Репитеры (повторители), как уже отмечалось, ретранслируют приходящие на них (на их порты) сигналы, восстанавливают их амплитуду и форму, что позволяет увеличивать длину сети. То же самое делают и простейшие репитерные концентраторы . Но помимо этой основной функции концентраторы Ethernet и Fast Ethernet обычно выполняют еще ряд функций по обнаружению и исправлению некоторых простейших ошибок сети. К этим ошибкам относятся следующие:
- ложная несущая (FCE – False Carrier Event) ;
- множественные коллизии (ECE – Excessive Collision Error) ;
- затянувшаяся передача (Jabber) .
Все эти ошибки могут вызываться неисправностями оборудования абонентов, высоким уровнем шумов и помех в кабеле, плохими контактами в разъемах и т.д.
Под ложной несущей понимается ситуация, когда концентратор получает от одного из своих портов (от единичного абонента или из сегмента) данные, не содержащие ограничителя начала потока данных, то есть преамбула пакета началась, но в ней нет признака начала кадра.
Если после старта передачи кадр не начался в течение заданного временного интервала (5 мкс для Fast Ethernet, 50 мкс для Ethernet), то концентратор посылает сигнал "Пробка" всем остальным портам, чтобы они обнаружили коллизию. Длительность этого сигнала также составляет 5 или 50 мкс. Затем выявленный порт переводится в состояние "Связь неустойчива" (Link Unstable) и отключается. Обратное включение порта концентратором может произойти только при поступлении от него правильного пакета, без ложной несущей .
Ситуация множественных коллизий фиксируется при выявлении в данном порту более 60 коллизий подряд. Концентратор считает количество коллизий в каждом порту и сбрасывает счетчик, если получает пакет без коллизии. Порт, в котором возникают множественные коллизии , отключается. Если в течение заданного времени (5 мкс для Fast Ethernet, 50 мкс для Ethernet) в этом порту не будет зафиксировано коллизий, то он снова включается.
Ситуация затянувшейся передачи фиксируется в случае, когда время передачи превышает более чем в три раза максимально возможную длительность пакета, то есть 400 мкс для Fast Ethernet или 4000 мкс для Ethernet. При обнаружении такой затянувшейся передачи соответствующий порт отключается. После окончания затянувшейся передачи данный порт снова включается.
Кроме перечисленных функций концентратор также активно способствует обнаружению любых коллизий в сети. При одновременном поступлении на его порты двух и более пакетов он, как и любой абонент, усиливает столкновение путем передачи во все порты сигнала "Пробка" в течение 32 битовых интервалов. В результате все передающие абоненты всех сегментов обязательно обнаруживают факт коллизии и прекращают свою передачу.
Таким образом, даже самый простой концентратор представляет собой довольно сложное устройство, позволяющее автоматически устранять некоторые неисправности и временные сбои. Таким образом, концентратор не только объединяет точки включения кабелей сети, но и активно улучшает условия обмена, повышает производительность сети, отключая время от времени неисправные или неустойчиво работающие сегменты. Впрочем, главный признак концентратора остается – он не производит никакой обработки информации, воспринимает пакеты как единое целое, не анализируя их содержимое.
Как и сетевые адаптеры , концентраторы могут быть односкоростными и двухскоростными. Для большей свободы в проектировании сети лучше выбирать именно двухскоростные (10/100 Мбит/с) концентраторы .
Чаще всего репитеры и концентраторы выполняются в виде отдельных автономных блоков, имеющих внутренний или внешний источник питания.
Некоторые концентраторы рассчитаны на подключение жестко заданного количества сегментов определенного типа (например, на четыре сегмента 10BASE2 или же на восемь сегментов 10BASE -T). Для этого на них устанавливаются соответствующие типу сегмента разъемы: BNC , RJ-45 , AUI или оптоволоконные разъемы.
Другие, более дорогие концентраторы , называемые наращиваемыми, стековыми ( Stackable ), имеют модульную структуру и позволяют гибко приспосабливать их к заданной конфигурации сети. В этом случае в каркас (стек) концентратора может быть установлено различное число (обычно до 8) сменных модулей, каждый из которых ориентирован на один или несколько сегментов какого-нибудь типа и имеет соответствующие разъемы для подключения кабеля сети (например, BNC , AUI , RJ-45 , ST-разъемы). Как правило, количество подключаемых сегментов (портов концентратора ) выбирается кратным четырем: 4, 8, 12, 16, 24. Наращиваемый концентратор может поддерживать, к примеру, 192 порта (восемь модулей, каждый из которых рассчитан на 24 сегмента). Структура такого наращиваемого концентратора показана на рис. 13.3 .
Рис.
13.3.
Простые симплексные системы радиосвязи получили наибольшее распространение в качестве ведомственной связи в малых и средних предприятиях. Они просты, надежны, автономны и быстро-развертываемы. Достаточно выдать сотрудникам радиостанции, договориться о порядке радиообмена - придумать позывные или спецкоманды при необходимости.
В то же время простые радиосистемы, состоящие только из портативных или автомобильных раций могут не обеспечивать необходимой дальности связи. Для полного охвата уверенным сигналом территории обслуживания может потребоваться использование ретранслятора (другое название - репитер).
Репитер работает по следующему принципу: одновременно принимает сигнал на одной радиочастоте, усиливает его и передает на другой. Таким образом, ретранслятор одновременно работает как передатчик и как приемник. Такой режим работы называется дуплексным.
Абонентские радиостанции для работы с ретранслятором программируются в режим полудуплекса также называемого двухчастотным симплексом. При нажатии на тангенту радиостанция передает на частоте 1, а при отжатии - переходит в режим приема на частоте 2. В отличие от ретранслятора, у радиостанции в режиме двухчастотного симплекса прием и передача осуществляется не одновременно, а последовательно (с нажатием тангенты). Таким образом частота 1 является приемной для ретранслятора и передающей для абонентской станции, а частота 2 - наоборот - передающей для ретранслятора и приемной для абонентской рации.
Ретранслятор устанавливается по-возможности на самую высокую точку для обеспечения прямой радиовидимости ретранслятор - абонент. Кроме того, ретранслятор комплектуется высокоэффективными антеннами с большим коэффициентом усиления. За счет этого достигается наибольшая дальность связи ретранслятор-абонент, а как следствие - и дальность абонент-абонент.
Все радиопередачи в системе с ретранслятором осуществляются через ретранслятор. Это означает, что абонентские радиостанции уже не могут взаимодействовать между собой напрямую, без участия ретранслятора. Даже если вы находитесь совсем недалеко от собеседника, радиосвязь все равно будет осуществляться через ретранслятор.
В этом заключается одно из ограничений ретранслятора - если, например, два абонента решат отправиться в "командировку", прихватив с собой пару радиостанций, то связь между ними прекратиться, как только они покинут зону дообслуживания ретранслятора. Это ограничение можно преодолеть путем программирования в абонентских станциях как канала для работы с ретранслятором, так и дополнительного симплексного канала для прямой связи абонент - абонент.
Прямой канал также может потребоваться в случае выхода из строя ретранслятора. В системе связи с ретранслятором последний является "узким горлышком" с точки зрения надежности системы. Поэтому качеству оборудования и монтажа репитера уделяют пристальное внимание. Рекомендуется иметь в запасе резервный ретранслятор и блок бесперебойного питания.
Существуют однобэнодвые или однодиапазонные ретрансляторы, а также кросс-бендовые или двухдиапазонные ретрансляторы. Однодиапазонные ретрансляторы предоставляют одинаковый сервис для каждого абонента сети. Они предназначены для расширения зоны действия радиосети, как правило состоящей из однотипных радиостанций. Кросбендовые ретрансляторы кроме функции расширения зоны покрытия служат для обеспечения свзи между радиостанциями двух разных диапазонов. По сути кросбендовый ретранслятор является радиомостом между двумя диапазонами частот.
Принцип работы кроссбендового репитера несколько отличен от работы репитера однодиапазонного. Кроссбендовый ретранслятор умеет как принимать, так и передавать сигнал на обоих радиочастотах. Работает он следующим образом: при появлении сигнала на частоте 1 ретранслятор принимает его и одновременно передает на частоте 2. А при появлении сигнала на частоте 2 - ретранслятор переизлучает его на частоте 1.
Абонентские станции также работают иначе. Рации программируются в обычном симплексном режиме работы. При этом группа радиостанций, работающих на частоте 1 представляет собой простую сеть симплексных станций, напрямую взаимодействующих между собой. Ретранслятор же принимает сигналы этой группы радиостанций и транслирует их на радиочастоте 2. Таким образом абоненты сети частоты 2 слышат переговоры абонентов сети 1. Аналогично переговоры сети 2 ретранслятор транслирует на частоту 1, и абоненты первой сети могут слышать переговоры абонентов из второй радиосети. В результате благодаря кроссбендовому ретранслятору становятся возможными переговоры между абонентами радиосетей двух разных диапазонов.
Полезно применять кросс-бендовые ретрансляторы в случае, когда используемые диапазоны имеют существенные различия в физике распространения радиоволн. В качестве примера приведем использование в качестве частоты 2 длинноволновой части УКВ диапазона (LowBand или VHF), а в качестве частоты 1 - диапазон LPD или FRS. В этом случае основная дистанция преодолевается на УКВ частоте, которая хорошо огибает препятствия в виде холмов и других неровностей рельефа, а также имеет незначительное ослабление при прохождении сквозь чащу леса. В качестве абонентских станций используются миниатюрные рации безлицензионного диапазона. Такая система позволяет абонентам быть непривязанными к базовой станции и в то же время взаимодействовать на большом расстоянии.
Интересен вариант применения кроссбендового ретранслятора на автомобиле. Такая система будет удобна для служб сервиса, которые по роду своих обязанностей должны передвигаться на автомобиле, но выполнять работу вне его. Например сельский врач обслуживая пациента на дому будет иметь непрерывную связь, захватив с собой карманную рацию, которая в свою очередь связывается с больницей через автомобильный ретранслятор. Находясь в автомобиле, врач может вести переговоры непосредственно с автомобильной радиостанции.
Загрузка...
