Jak poprawić jakość sygnału GSM

Biblioteka archiwalna.
Informacje w niej zawarte mogą być nieaktualne.
Często się zdarza że w budynkach rozmowy przez telefon komórkowy są utrudnione czy wręcz niemożliwe. Spowodowane jest to tłumieniem sygnału przez ściany, okna czy stropy (podziemia). Najczęściej takie problemy występują w marketach, tunelach, parkingach, stacjach benzynowych, lotniskach, hotelach. Z podobną sytuacją można się spotkać w budynkach położonych na granicy zasięgu stacji bazowych (obszary rekreacyjne).
Rozwiązaniem tego problemu jest zastosowanie wzmacniacza GSM, który znacznie polepszy jakość transmisji danych i zniweluje szumy, zerwane połączenia w miejscach gdzie takie problemy występowały.
Jak dobrać odpowiedni repeater GSM ?
Poniżej zostały przedstawione pytania, na które należy odpowiedzieć by dobrać odpowiedni repeater GSM oraz akcesoria:
  • Jak duży teren ma być pokryty wzmocnionym sygnałem GSM?
    • Jeżeli do 80m2 to odpowiednim urządzeniem jest repeater Signal GSM-80A6740,
    • Jeżeli do 300m2 to odpowiednim urządzeniem jest repeater Signal GSM-300A6760,
    • Jeżeli więcej niż 300m2 a mniej niż 800m2 to należy zastosować repeater Signal GSM-300A6760 wraz z kilkoma antenami wewnętrznymiA6800,
    • Jeżeli do 1200m2 to odpowiednim urządzeniem jest repeater Signal GSM-300A6760,
    • Powyżej 1200m2 należy zastosować repeater Signal GSM-1200A6780 wraz z antenami wewnętrzynymiA6800.
  • Jak silny sygnał jest poza budynkiem?
    • Jeżeli sygnał jest bardzo słaby to należy zastosować antenę GSM 20-elementowa ATK 20/850-960 MHz A7028, którą należy skierować w kierunku stacji bazowej.
    • Jeżeli sygnał jest słaby bądź dobry to należy zastosować antenę GSM 10-elementowa ATK 20/850-960 MHz A7018, którą należy skierować w kierunku stacji bazowej.
Poniżej została przedstawiona tabelka z podanym promieniem od urządzenia gdzie będzie wzmocniony sygnał GSM:

Powierzchnia [m2] promień [m]
80 5,0
300 9,8
1200 19,5

Należy pamiętać, iż każda przeszkoda (ściany, meble) wpływa na poziom sygnału przez co powierzchnia pokryta wzmocnionym sygnałem może się zmniejszyć. Aby poprawić zasięg należy zastosować mocniejszą antenę wewnętrznąA6800 bądź umieścić repeater GSM w innym miejscu tak by przeszkody nie miały wpływu na zasięg urządzenia.
Poniżej zostały przedstawione parametry repeaterów GSM


Signal GSM-80 Signal GSM-300 Signal GSM-1200
Zakres częstotliwości Up Link: 890-915MHz, Down Link 935-960MHz, Up Link: 890-915MHz, Down Link 935-960MHz, Up Link: 890-915MHz, Down Link 935-960MHz,
Moc wyjściowa UL: 5dBm, DL: 5dBm UL: 15dBm, DL: 15dBm UL: 30dBm, DL: 30dBm
Zysk 35dB, DL: 45dB UP: 50dB, DL: 60dB UP: 70dB, DL: 80dB
Pokrycie 80m2 300m2 1200m2
Płaskość charakterystyki <3dB <3dB <3dB
Maksymalne opóźnienie: 1,5 µs 1,5µs 1,5µs
Emisja pozapasmowa < -40dBm < -40dBm < -40dBm
Impedancja 50Ω 50Ω 50Ω
Złącza na anteny: zew. antena zew. antena: Gn. N, wew. antena Gn. SMA, zew. antena: Gn. N, wew. antena Gn. N zew. antena: Gn. N, wew. antena Gn. N
Zasilanie: 10V DC 10V DC 110 do 230V AC
Temperatura pracy -25°C do +55°C -25°C do +55°C -25°C do +55°C
Wilgotność 5%-95% 5%-95% 5%-95%
Wymiary [mm] 130x85x30 293x148x35 350x145x75
Instalacje repeaterów GSM w budynkach o powierzchni przekraczającej 300m2.
SIGNAL GSM-300A6760 jest idealny do instalacji w obiekcie o dużej powierzchni (nawet przekraczającym 300m2). W celu rozprowadzenia wzmocnionego sygnału GSM należy użyć rozgałęźników GSM oraz anten wewnętrznych GSM. Do obiektów przekraczających 800m2 należy stosować SIGNAL GSM-1200A6780.
W celu podłączenia anteny wewnętrznej do repeatera GSM należy użyć konektorów antenowych wtyk N - gniazdo N na przewodzie RF-5 o długościach 3m E83281 lub 5m E83283. Całkowita długość połączenia repeater-antena wewnętrzna GSM nie powinna przekraczać 20m. Należy pamiętać, że każdy metr przewodu tłumi sygnał co przekłada się na siłę wypromieniowanego sygnału przez antenę wewnętrzną.
Do rozprowadzenia sygnału do kilku wewnętrznych anten GSMA6800 służą rozgałęźniki GSM. Dostępne są rozgałęźniki, dzięki którym można podłączyć 2 A6812 lub 3 A6813 anteny wewnętrzne.
Poniżej zostały przedstawione przykładowe schematy instalacji repeatera SIGNAL GSM-300.
  • W budynku o dwóch kondygnacjach,
  • W hali o powierzchni przekraczającej 300m2,
  • W budynku wielokondygnacyjnym o dużej powierzchni.
Antena GSM 20-elementowa ATK 20/800-980 MHz + 10 m przewodu + wtyk NRozgałęźnik GSM  TRANS-DATA dwudrożny
Schemat instalacji w budynku 2 kondygnacyjnym

Antena GSM 20-elementowa ATK 20/800-980 MHz + 10 m przewodu + wtyk NRozgałęźnik GSM  TRANS-DATA dwudrożny
Schemat instalacji w hali o dużej powierzchni

Antena GSM 20-elementowa ATK 20/800-980 MHz + 10 m przewodu + wtyk NRozgałęźnik GSM  TRANS-DATA dwudrożnyRozgałęźnik GSM  TRANS-DATA dwudrożnyRozgałęźnik GSM  TRANS-DATA dwudrożnyRozgałęźnik GSM  TRANS-DATA dwudrożny
Schemat instalacji repeatera w budynku wielokondygnacyjnym

Opis instalacji repeatera GSM na terenie fabryki.
Instalację wykonała firma DIPVISION

Zdiagnozowanie problemu
Aby można było prowadzić niezakłóconą rozmowę telefoniczną potrzebne jest uzyskania stabilnego sygnału na poziomie 4 na 6 kresek na skali telefonu, natomiast wewnątrz budynku tylko w niektórych miejscach sygnał był na poziomie jednej kreski.
Sygnał na zewnątrz budynku kształtował się na poziomie 3 kresek.

Poniższe rysunki przedstawiają jakość sygnału wewnątrz budynku:
kolor czerwony - brak sygnału
kolor pomarańczowy - słaby sygnał

Rysunek A - parter
1 - pomieszczenia biurowe
2 - hala produkcyjna
Rysunek B - piętro
Struktura budowy budynku:
  • Budynek jednopiętrowy
  • Ściany nośne oraz działowe wykonane z pustaka żużlowego
  • Strop wykonany metodą tradycyjną – zbrojony beton
  • Dach pokryty blachą falistą
    Rozwiązanie problemu
    Zdecydowano się na montaż wzmacniacza GSM,A6760 do pomieszczeń o powierzchni 300 m2. Celem było umożliwienie swobodnej rozmowy na terenie pomieszczeń biurowo-mieszkalnych.
    Wykorzystano fabryczny zestaw repeatera Signal GSM-300 zawierający następujące elementy:

    • Repeter GSM pracujący w paśmie 890-960MHz
    • Zasilacz 10V DC
    • Antenę wewnętrzną z przewodem 5m
    • Mocowanie anteny wewnętrznej
    Jako anteny zewnętrznej użyto ATK 20 A7028 z przewodem 10m, zakończonym wtykiem N pasującym bezpośrednio do złącza antenowego repeatera.
    Miejscem montażu repetera Signal GSM-300A6760 był dom mieszkalno-biurowy o powierzchni około 220 m2 (15m x 15m) z przyległą halą produkcyjną o powierzchni około 400 m2 (15m x 27m).
    Rejestrator HD-CVI Dahua XVR5216AN-I2 (16 kanałów, 2Mpix, 12kl./s, 2xSATA, WizSense, IVS, HDMI, VGA, H.265+)
    Montaż repeatera Signal GSM-300
    Kolejność wykonywania instalacji:
    • Próbny montaż kompletu wzmacniacza GSM z anteną ATK 20 A7028 celem wstępnego określenia kierunku ustawienia anteny.
    • Montaż anteny ATK 20 A7028 na uchwycie murowym UML-38L30 E8682C.
    • Wprowadzenie przewodu do pomieszczenia.
    • Określenie miejsca montażu wzmacniacza GSM - powinien znajdować się możliwie jak najbliżej punktu centralnego budynku, tak aby sygnał emitowany przez antenę wewnętrzną pokrył równomiernie całą powierzchnię budynku.
    • Montaż wzmacniacza GSM w zasięgu gniazda prądowego (np. przy podłodze). Dla ochrony przeciwprzepięciowej urządzenia zastosowano listwę zabezpieczającą ACAR P7 P1316.
    • Ustawienie anteny wewnętrznej, takie ukierunkowanie anteny, aby sygnał o wymaganej mocy pokrył równomiernie wszystkie pomieszczenia.
    • Należy pamiętać o instalacji anteny wewnętrznej min. 4 m od anteny zewnętrznej, aby wykluczyć wzajemne zakłócenia.
    Efekty instalacji
    • bardzo stabilny sygnał na poziomie 4 - 5 kresek na skali telefonu
    • sygnał odporny na zrywanie głosu w trakcie połączenia
    • całkowite pokrycie sygnałem pomieszczeń biurowo-mieszkalnych oraz hali
    Obniżenie sygnału na pewnych obszarach spowodowane jest skomplikowaną konstrukcją budynku (wąski korytarz, kotłownia). Efekt działania wzmacniacza najlepiej przedstawia poniższy rysunek:
    kolor zielony - bardzo dobry sygnał
    kolor jasnozielony - dobry sygnał
    kolor żółty - wystarczający sygnał
    Rysunek C - parter
    Rysunek D - piętro
    Instalację wykonała firma DIPVISION - wzmacniacze GSM z Krakowa.
    A6740 - Wzmacniacz (repeater) GSM-80 do pomieszczeń max 80 m2
    A6760 - Wzmacniacz (repeater) GSM-300 do pomieszczeń max 300 m2