Підключення приватного сектора до мережевої інфраструктури все ще залишається наболілим питанням для багатьох власників заміського будинку. Провайдери не поспішають підключати дачні селища і "села" через малу кількість абонентів і великих затратат на організацію вузла доступу. Як ні парадоксально, але на дворі 2016 рік, на форумах вже обговорюють мережі п'ятого покоління 5G і "Інтернет речей", а тема підключення дачної ділянки своїми силами все ще залишається актуальною. На щастя розвиток кінцевого обладнання радіодоступу теж не стоїть на місці, на ринку існують рішення, що дозволяють організувати радіоміст на відстань до 50 км, і все це за цілком доступною ціною. Нижче ми розглянемо загальні принципи організації радіомосту своїми силами до найближчої базової станції оператора зв'язку і організації підключення до 4G-мережі для виходу у всесвітню павутину.
Визначаємося з доступним покриттям мережі
Для організації бездротового підключення до мережі Інтернет природно краще орієнтуватися на 4G LTE-покриття, ніж на 3G (але за відсутністю кращого можна зупинитися і на 3G). Отримати інформацію про наявність покриття на що цікавить вас території можна декількома способами. Найбільш очевидний - подивитися на кількість "палиць", що відображають рівень сигналу мережі у вашому смартфоні, і якщо у вашого оператора на потрібної вам території немає радіопокриття, то можна "переставляти сімки" в пошуках сигналу. Менш очевидний, але не менш продуктивний - скористатися картою радіопокриття, представленої на офіційному сайті оператора зв'язку. Так, наприклад, виглядає карта покриття LTE оператора "Мегафон" в Свердловській області:
Для порівняння, карта з зонами доступу 4G LTE оператора "МТС" для тієї ж місцевості:
Щоб дізнатися про наявність 4G мереж, наведена на офіційному сайті оператора, як правило, досить точна. Проаналізувавши її можна визначитися з оператором, що надає послуги зв'язку і минути процедуру стомлюючого перебору SIM-карт, в пошуках бездротового інтернету. Аналогічні карти покриття можна знайти і на інших сайтах операторів: Білайн, Yota і Tele2.
Якщо приватний сектор, який ви хочете підключити, знаходиться всередині зони обслуговування, то вас можна сміливо привітати, тому що для підключення до мережі вам буде потрібно тільки модем з підтримкою LTE. Але якщо заміський будинок знаходиться на кордоні зони обслуговування мережі 4G або у видаленні від неї, то не поспішайте засмучуватися, організувати підключення до мережі оператора можливо, але буде потрібно додаткове обладнання для посилення радіосигналу.
Якщо виробляти більш детальний аналіз покриття території, то стає очевидно, що на сьогоднішній день LTE-мережу різних операторів закриває 100% міста Єкатеринбурга, і приблизно 70% території покрито мережами 4G по Свердловській області в цілому. А це означає, що якщо ви проживаєте в Свердловській області, то з великою ймовірністю вам не буде потрібно дороге бездротове обладнання для організації доступу в Інтернет, і при будь-якому розкладі цей доступ отримати в принципі можливо.
Яких швидкостей передачі даних очікувати
Швидкість передачі даних буде прямо залежати від обраного вами тарифного плану та ще купи факторів, пов'язаних зі специфікою поширення радіосигналу і завантаженістю мережі. При виборі тарифу для бездротового підключення слід мати на увазі, що оператори зв'язку, як правило, вказують в якості швидкостей підключення ту швидкість, яку може реалізувати бездротове обладнання, і вона дуже часто відрізняється від тієї швидкості, яка реально буде доступна абоненту. Це не є обманом кінцевого споживача, обладнання дійсно може роздати 150 Мбіт в секунду, але завантаження мереж оператора не дозволяє дати такі швидкості всім абонентам. Незважаючи на це можна зазначити, що середньостатистичному абоненту для комфортної роботи вистачає каналу і в 10 Мбіт / сек для задоволення потреб серфінгу по Інтернет-сторінок, для відправки E-mail'ов і перегляду відео-контенту. Сучасні 4G мережі цілком можуть забезпечити такі швидкості навіть на кордоні зони обслуговування базової станції. У віддалених районах слід орієнтуватися на швидкості близько 2 Мбіт / сек.
Схема підключення приватного будинку
Візуально схема підключення приватного будинку показана на малюнку нижче:
Схема включає наступні елементи: зовнішня спрямована антена, яка встановлюється на дах будівлі і повертається в напрямку прийому сигналу від найближчої базової станції. Одержуваний сигнал приймальня антена передає в роутер, який в свою чергу роздає трафік всім абонентам в будинку. Різні моделі роутерів можуть роздавати сигнал як по звичайній кручений парі, утворюючи дротове з'єднання, так і по бездротовому Wi-Fi каналу.
потрібне обладнання
Нижче ми розглянемо ті базові елементи мережі, які повинні бути присутніми між персональним комп'ютером користувача і базовою станцією оператора при організації бездротового підключення на далекі відстані.
Ми не будемо торкатися характеристики цих елементів мережі, а лише розглянемо їх функціональне призначення. Якщо детально занурюватися в тонкощі технічних можливостей кожного вузла, то кожен з них повинен удостоїтися окремої статті. Отже, для організації підключення до 4G мережі нам буде потрібно:
LTE-модем;
роутер;
Зовнішня антена.
Призначення LTE-модему. За зовнішнім виглядом сучасні LTE-модеми дуже схожі на USB Flash-накопичувачі. Завдання модему полягає в тому, щоб працюючи по протоколу стільникового зв'язку (в даному випадку LTE) виробляти фізичне сполучення інформаційного сигналу з середовищем його поширення. Модем здійснює модуляцію несучого сигналу відповідно до змін інформаційного (вхідного) сигналу, а також демодуляцію - прийом несучого сигналу з каналу зв'язку і перетворення його в інформаційний сигнал, зрозумілий комп'ютеру (обчислювальному пристрою).
У LTE-модем вставляється SIM-карта оператора зв'язку і користувачеві надаються послуги зв'язку відповідно до вибраного тарифного плану. Якщо модем підключений до USB-порту комп'ютера (або ноутбука) безпосередньо, то для прийому сигналу застосовується вбудована в модем антена. Габарити її досить малі, тому така антена не зможе працювати на великій відстані від базової станції, а при передачі сигналу від абонента до базової станції не зможе забезпечити високий рівень сигналу, а відповідно - високу швидкість передачі даних. Таким чином, працювати з такого роду модемом зручно лише в зоні хорошого покриття базової станції, не кажучи вже про те, що користуватися таким модемом зможе тільки один користувач (не рахуючи роздачу інтернету по Wi-Fi від ноутбука або ПК). Схема організації зв'язку в цьому випадку буде виглядати так, як показано на малюнку нижче:
Призначення роутера. Якщо 4G сигнал потрібно роздавати більш ніж на одного користувача, то найефективніше використовувати для цих цілей роутер, з можливістю підключення LTE-модему. Його зовнішній вигляд показаний нижче:
Відмітна особливість LTE-роутерів від звичайних полягає в наявності USB-порту. Крім підключення до порту 3G / 4G-модема, при включенні Flash-накопичувача такий роутер може здійснювати функції мережевого сховища даних FTP, медіа і принт-сервера. Окремо слід звернути увагу на те, що не всі моделі таких роутерів дозволяють підключеним LTE-модемів використовувати свої вбудовані антени для радіодоступу. У бюджетних моделях найімовірніше модем буде працювати від своєї внутрішньої мікрополоскової антени, в той час як omni-антени безпровідного роутера будуть використовуватися лише для передачі даних по Wi-Fi. Так що установку такого роутера слід розраховувати в якості додаткового пристрою, призначеного для поділу трафіку на декількох абонентів в будинку, а не як підсилювач сигналу від базової станції. Схема організації зв'язку, наведена вище, доповнюється додатковим елементом - роутером:
Призначення зовнішньої антени
Якщо підключений абонент останньої милі знаходиться на кордоні зони обслуговування базової станції, то в якості підсилювача інтернет сигналу може бути використано рішення у вигляді підсилювача з вбудованою широкосмугового антеною:
LTE-модем підключається до такого підсилювача і починає використовувати його антену в якості приймача. На ринку широко поширені панельні антени, що працюють в широкому діапазоні частот і підтримують відразу декілька стандартів передачі даних: стільникового зв'язку (GSM 1800), 2G (EDGE), 3G (UMTS 2100), 4G (WiMAX, LTE) а також Wi-Fi. Подібні рішення є вузькоспрямованими і повинні бути максимально точно спрямовані на джерело сигналу (базову станцію оператора).
Антени виконуються у вигляді решітки з мікросмужкових антен, захищених від зовнішніх впливів пластиковим корпусом. У комплекті, як правило, йде кріплення до труби з можливістю регулювання кута нахилу. Подібні підсилювачі дозволяють організувати безпровідний канал на 1.5-2 кілометра.
Якщо необхідно організувати радіоміст з сильно віддаленими будівлями (близько 15 кілометрів і більше) то потрібні високонаправленние антенні рішення з продуктивної радіочастиною, що мають високу потужність (до 28 дБм). У цьому випадку в якості зовнішніх антен використовують параболічні антени, здатні фокусувати електромагнітну хвилю в вузький пучок, ось приклад такого рішення:
На малюнку зображена офсетний параболічна антена AX -2400 OFFSET MIMO з опромінювачем. Вона призначена для роботи з бездротовими точками доступу стандарту IEEE802.11n і інших пристроїв LTE, WIMAX. Опромінювач має два входи, таким чином реалізуючи підтримку технології MIMO 2х2. Застосування параболічних дзеркал більшого діаметру дозволяє отримати і більший коефіцієнт посилення. Випромінюючі елементи встановлюються в Радіопрозорий корпусі і надійно ховаються від опадів і агресивних впливів зовнішнього середовища. Вже згадана нами схема зв'язку доповнюється високонаправленной антеною:
На ринку зустрічаються варіанти, що дозволяють підключати такі високонаправленние антени безпосередньо до LTE-модему. Для з'єднання з модемом використовується кабель з хвильовим опором 50 Ом, для чого антена забезпечується роз'ємами N-female. На малюнку нижче показані: LTE-модем і кабельна збірка, що дозволяє зробити підключення до спрямованої антени.
Таким чином, на ринку існує велика кількість обладнання, що дозволяє зробити підключення до бездротової LTE-мережі оператора зв'язку навіть в районах, розташованих на кордонах зони обслуговування базової станції і навіть на значній відстані від неї.
