Оборудование расширения зоны покрытия сотовой связи – GSM-репитеры
Введение
GSM-репитер – это устройство, передающее электрические сигналы от одного участка к другому, предварительно усиливая эти сигналы и восстанавливая их форму. GSM-репитеры также называют GSM-усилителями, GSM-бустерами. Существует также разновидность GSM-усилителей – GSM-ретрансляторы. В отличие от репитеров, ретрансляторы принимают и передают сигнал на различных частотах.
Зона неуверенного покрытия беспроводной связи может находиться как внутри (офисные здания, гаражи, многоэтажные дома, крупные магазины и гостиницы), так и вне помещений. Вне помещений низкий уровень сигнала может быть обусловлен рельефом местности, например, возвышенностями, низинами, лиственными лесами и высотной городской застройкой. Все перечисленные факторы приводят к ослаблению или полному затуханию GSM-сигнала.
Решением проблемы плохого покрытия может стать установка активной системы усиления, рассчитанной на использование в различных вариантах установки. Система усиления обеспечивает эффективное решение данной проблемы путём перенаправления, фильтрации и усиления имеющегося сигнала на донорской антенне и последующего его направления в зону неуверенного покрытия через внутреннюю антенну (рис. 1).

Рис. 1. Пример установки внутренней и донорской антенны
Свойства и класс GSM-репитеров определяются следующими основными параметрами:
- выходная мощность;
- площадь покрытия;
- коэффициент усиления сигнала;
- потребительские характеристики;
- дополнительные функции управления.
Сочетание данных параметров позволяет выделить два больших класса GSM-репитеров – операторские и абонентские. К абонентским также можно отнести внутренние репитеры достаточно высокой мощности, потребителями которых, в основном, являются управляющие компании, занимающиеся поддержкой и обслуживанием офисных и торговых центров. По потребительским свойствам репитеры можно разделить на внешние и внутренние. Внешние репитеры оснащены влагоустойчивым защищенным корпусом, внутренние предназначены для использования только внутри помещений.
Представим краткий обзор основных типов GSM-репитеров на примере оборудования Shyam Telecom – индийской компании с тридцатилетним опытом производства оборудования для расширения зоны покрытия и улучшения качества связи, известного мирового производителя устройств этого класса.
Внутренние GSM-репитеры
Этот тип репитеров разработан для обеспечения качественной связи внутри помещения – в загородном доме, офисном или торговом помещении. Буквы “DB” в названии модели означают поддержку двух стандартов связи.
HB-20 / DB-HB-20
Простой в эксплуатации GSM-репитер, обеспечивающий площадь уверенного покрытия до 500-1000 м¹. Стандарт связи: GSM 900 / GSM 1800. Общая выходная мощность сигнала: 10 дБм. Усиление: мин. 65 дБ. Уровень шума: не более 8 дБ. Площадь покрытия: 500–1000 м².
R-20, xR-20 / DB-R-20, DB-xR-20
Более мощное устройство с покрытием до 1000 м². Идеально подходит для оснащения торговых центров, банкетных и конференц-залов, холлов аэропортов, подземных парковок. Буквы “DB” в названии модели означают поддержку двух стандартов связи, первая цифра (2R-20, 3R-20) означает число поддерживаемых поддиапазонов (рис. 2). К примеру, GSM-репитер 3R-20 разработан для операторов, поддерживающих три поддиапазона в рамках стандарта GSM 900:

Рис. 2. Схема поддерживаемых частотных диапазонов репитерами R-20, xR-20 / DB-R-20, DB-xR-20
Стандарт связи: GSM 900 / GSM 1800. Общая выходная мощность сигнала: 20 дБм. Усиление: мин. 70 дБ. Уровень шума: не более 5 дБ. Площадь покрытия: до 1000 м².
Репитеры серии Shyam Telecom R-20 также оснащены встроенным модемом для удаленного управления.
Внешние GSM-репитеры
Внешние репитеры предназначены для увеличения площади покрытия базовых станций на территориях высокой застройки, в удаленных районах. Площадь покрытия внешних репитеров составляет 5–20 км².
R-3 Channel Selective
Shyam Telecom R-3 предназначен для применения в областях слабого покрытия с небольшим объемом трафика – к примеру, в тоннелях или вдоль автомагистралей. R-3 увеличивает покрытие только на выбранных частотах. Общая выходная мощность сигнала: 40–43 дБм. Усиление: мин. 100 дБ. Уровень шума: не более 5 дБ. Площадь покрытия: 10–20 км².
R-4 Band Selective
Shyam Telecom R-4 больше всего подходит для обеспечения связи в удаленных жилых районах. Общая выходная мощность сигнала: 33–40 дБм. Усиление: мин. 100 дБ. Уровень шума: не более 5 дБ. Площадь покрытия: 5–10 км².
FCR-6 (Frequency Converting Repeater)
Серия GSM-репитеров с преобразованием частот для автомагистралей и удаленных жилых районов. Характерная особенность данных репитеров — отсутствие необходимости разделения донорской и серверной антенны, благодаря чему может быть охвачена гораздо бульшая территория. Общая выходная мощность сигнала: 30–43 дБм. Усиление: мин. 115 дБ. Уровень шума: не более 5 дБ. Площадь покрытия: 20–25 км².
Приведенный список устройств для расширения зоны покрытия является далеко не полным. Спектр оборудования включает также оптические распределенные системы, ретрансляторы сигнала, опорные предусилители, делители мощности, сплиттеры, диплексеры и другие аксессуары, состав которых определяется типом системы усиления.
Примеры использования GSM-репитера в помещении
Установка GSM-репитера в подвальном помещении показана на рис. 3.

Рис. 3. Пример использования репитера для обеспечения связи в подвальных помещениях
Распределенная сеть антенн в здании сложной структуры показана на рис. 4.

Рис. 4. Пример расстановки антенн в здании со сложной планировкой помещений