Открыть список
Как стать автором
Обновить

Nextivity Cel-Fi RS2 black — интеллектуальный усилитель 3G-сигнала

Блог компании Цифровой Ангел
Nextivity Cel-Fi RS2 black (single band)

Наверняка каждый из нас не раз сталкивался с плохим качеством связи — низким уровнем 3G-сигнала. Для кого-то эта проблема некритична, но бывают случаи, когда стабильная связь жизненно важна. Если это ваш случай, рекомендую прочитать данную статью.

Покрытие в России все еще оставляет желать лучшего. Особенно это касается 3G-сетей. Даже на улицах города телефон цепляет 3G далеко не всегда, не говоря уже об офисах в многоэтажных бизнес-центрах, всевозможных подвальных и гаражных помещениях и других железобетонных конструкциях. Центральная часть России в основном равнинная, и за городом сигнал оператора распространяется без существенных помех, вопрос лишь в расстоянии до базовой станции. Однако, в местах с холмистым или горным рельефом либо при плотной городской застройке даже близость БС не дает гарантии уверенного приема.

Многие работают удаленно, отдыхая от города на дачах и в загородных домах. И в этом случае необходимым условием спокойной работы является наличие качественного покрытия, а также стабильного и быстрого интернет-канала.

В этой статье я хочу познакомить вас с абонентским терминалом Nextivity Cel-Fi RS2 black. Это сравнительно новое решение, используемое крупными международными операторами: Vodafone, AT&T, T-Mobile, Orange group и др., а так же одобренное и сертифицированное в России. Оно служит для увеличения зоны уверенного приёма-передачи голоса и данных по технологии 3G.


Вариантов улучшения покрытия известно не так уж много. Для начала рассмотрим распространенные решения, чтобы стало понятно, почему появилась необходимость в чем-то новом.

Схема затухания 3G-сигнала в помещении

Стандартный проводной 3G-репитер/усилитель


При его использовании, во-первых, необходимо очень детально разобраться в теме. Дело в том, что двунаправленный усилитель увеличивает сетевой уровень шума (помехи), осложняя для других пользователей доступ к сети. Чтобы минимизировать этот эффект, придется много читать, гуглить, проверять. Во-вторых, надо будет купить правильные комплектующие — внешнюю и внутреннюю антенну, подходящий радиочастотный кабель, разъемы и переходники. Затем смонтировать все это, правильно сориентировать антенны, добиться приемлемого уровня сигнала. Ну и, в третьих, в продаже практически нет готовых комплектов, как нет и сертифицированных решений. Причина в том, что подобные системы портят операторам сигнал, меняют карту покрытия. Из-за того, что такие репитеры обладают фиксированным коэффициентом усиления, независимо от требуемого уровня сигнала и зачастую превышает показатели базовой станции. К тому же передача сигнала вверх (в сторону БС) идет непрерывно.

Стандартный проводной 3G-репитер/усилитель

В результате таких установок, что еще хуже, возникают следующие печальные ситуации: тех. департамент оператора фиксирует воздействие недопустимых радиопомех на БС и инициирует обращение о проверке законности эксплуатации радиоэлектронных средств (РЭС) в адрес Федеральной Службы по Надзору в Сфере Связи, Информационных Технологий и Массовых Коммуникаций (Роскомнадзор). Радиочастотный Центр в свою очередь проводит поисково-пеленгационные мероприятия, анализирует электромагнитную обстановку и выявляет, что источником излучения является репитер. Далее определяется место установки и владелец репитера, а так как у последнего отсутствуют разрешение на использование радиочастотных каналов и нет свидетельства о регистрации такого репитера, Роскомнадзор выносит постановление по делу об административном правонарушении в области связи. Постановлением обязывают виновника оплатить штраф и принять меры по устранению нарушений, что подразумевает полное отключение/снятие репитера.

У операторов также существуют профессиональные репитеры. Они требуют массу настроек и технических согласований. Стоимость их ниже, чем у базовой станции, но все равно это суммы порядка 100-300 тыс. руб. Поэтому ставят такие только на крупные объекты и ключевым клиентам (у которых высокие ежемесячные начисления).

Пляски с бубном вокруг 3G-модема


Выносная направленная антенна, фокусировочная антенна, перенос модема на крышу (на даче) и т.п. Выглядеть это может примерно вот так:

Пляски с бубном вокруг 3G-модема

Вот примеры DIY

Судя по отзывам, фокусировка сигнала «наугад» — дело почти безнадежное. Здесь требуются кропотливые расчеты. А внешние антенны для модема, опять же, сложны в установке и настройке. К тому же, получаем лишь ограниченный вариант реализации способа №1 — исключительно для интернета. Максимум что можно сделать — установить 3G-ротуер и раздавать интернет по Wi-Fi. Но о разговорах по телефону речь не идет, и если у вас одинаково плохой уровень 2G и 3G — такое решение будет половинчатым.

Однако, кому интересно — по ссылкам выше процесс описан детально, и авторы довольны полученным результатом.

Фемтосота — «своя» миниатюрная базовая станция


Может быть полезной в городе, где необходимо обеспечить офисное или любое другое помещение качественной голосовой связью. Для 3G-интернета вещь, можно сказать, бесполезная, потому что сама фемтосота требует стабильного интернет-канала 3-7 Мбит/с. Ну и ее установку надо согласовывать с оператором, а для этого надо быть корпоративным клиентом. Надо добавить, что у фемтосоты жесткая географическая «привязка» к конкретному адресу, в-связи с чем возможность свободного перемещения отсутствует. И если у вас в локальной сети хранится конфиденциальная информация, то канал на оператора потенциально уменьшает безопасность данных. Плюсом фемтосоты является полное отсутствие необходимости сигнала базовой станции.

Фемтосота

На этом распространенные способы улучшения 3G-сигнала, в общем-то, заканчиваются. И теперь, зная теорию вопроса, можем посмотреть, что за устройство разработала компания Nextivity.

Nextivity Cel-Fi RS2 black


Если кратко, то это беспроводная система двустороннего усиления 3G-сигнала на стороне абонента, не требующая настройки, не создающая помех другим пользователям и увеличивающая емкость сотовой сети.

Внешне это выглядит как два черных ящика, правда достаточно стильных, в духе Apple. Комплект состоит из приемного и передающего модулей, общающихся между собой по Wi-Fi (отсюда, видимо, и название устройства — Cel-Fi). Приемник, так называемый Window Unit, устанавливается в зоне c наилучшим уровнем 3G-сигнала, чаще всего ближе к окну. Передатчик можно отнести на расстояние до 25 метров (в открытом пространстве) и расположить так, чтобы покрыть максимальную, либо просто проблемную, зону в помещении. Причем, задача поиска оптимального места очень проста и не требует даже базовых знаний теории. Наверное, проще один раз увидеть.



Теперь более детально разберем принцип работы устройства, применяемые технологии, характеристики и особенности.

Комплектация

Устройство поставляется в увесистой коробке. Маленьким и незаметным его не назовешь — габариты приемника 20x15 см, передатчик чуть поменьше. Разбирать их я не стал, но ощущение, что внутри корпусов обоих модулей довольно пусто. Увы, при всей технологичности антенн их размер имеет значение.

Комплектация Nextivity Cel-Fi RS2 black

В коробке находятся:

  • Устройство приема «Window Unit»
  • Устройство покрытия «Coverage Unit»
  • Два одинаковых адаптера электропитания
  • Руководство по установке и подключению

Все подчеркнуто просто, ничего лишнего.

Общий вид блоков Nextivity Cel-Fi RS2 black

На передней панели «приемника» индикатор питания и 5 светодиодных индикаторов уровня сигнала зеленого цвета. На первый взгляд, странное решение — достаточно было бы обойтись одним привычным, с 5-ю полосками. Объясняется скорее всего тем, что данные блоки стоят на приличных расстояниях, и в случае изменений пользователю достаточно посмотреть издалека и зафиксировать индикацию.

Устройство приема Cel-Fi RS2 black — вид спереди

Снизу есть слот Micro SD (видимо, для настройки под оператора, о чем ниже), порт SMA для внешней антенны, разъем питания, кнопка сброса.

Устройство приема Cel-Fi RS2 black — вид снизу

У модели RS1 были еще прорези для навешивания на стену. У RS2 их нет. Было решено, что это не совсем правильно с точки зрения функционала встроенных антенн. Прикрепляя устройство, например, к бетонной стене, мы напрочь закрывали антенну.

Устройство приема Cel-Fi RS2 black — вид сзади

Устройство приема Cel-Fi RS2 black — вид сверху

На передней панели «передатчика» числовой светодиодный индикатор зеленого цвета, который показывает числа от 0 до 9 и помогает определить оптимальное расположение передатчика относительно приемника. Также есть красный индикатор, который сигнализирует о неполадке либо о неправильной установке модуля, о чем расскажу ниже, и индикатор питания.

Устройство покрытия Cel-Fi RS2 black — вид спереди

Устройство покрытия Cel-Fi RS2 black — вид сбоку

Устройство покрытия Cel-Fi RS2 black — вид сзади

Снизу устройства покрытия есть вход питания и кнопка сброса. Плюс вход micro-USB — видимо, для прошивки и отладки.

Устройство покрытия Cel-Fi RS2 black — вид снизу

Устройство покрытия Cel-Fi RS2 black — вид сверху

Оба устройства имеют пассивное охлаждение. Тепло рассеивается через многочисленные прорези в корпусе. В эти прорези, наверное, прекрасно набирается пыль.

Адаптеры питания одинаковые, поэтому их не перепутать.

Адаптер питания

Принцип работы, технологии

Оконный, принимающий, модуль устанавливается в зоне наиболее уверенного приема сигнала оператора — как правило, на подоконнике. Т.к. корпус полуоткрыт, установить его на улице не удастся из-за недопустимых температур и влажности. Но большой разницы для сигнала быть не должно. К тому же дополнительно можно подключить внешнюю антенну, но, как я понимаю, это для совсем уж запущенных случаев.

SMA-порт для подключения внешней антенны

Принятый сигнал передается на устройство покрытия по Wi-Fi. Блоки связываются между собой на частоте 5 ГГц (диапазоны частот U-NII-1 5.15-5.25 ГГц или 5.25-5.35 ГГц и U-NII-2 5.47-5.725 ГГц). В этом диапазоне пока нет такого мусора, как в обычном Wi-Fi, но приход сюда двухдиапазонного Wi-Fi может повлиять на ситуацию. Однако, в алгоритм процессора заложен 7-микросекундный цикл проверки свободности частоты в данном диапазоне, в случае занятости юниты «спрыгивают» на чистую. если все диапазоны заняты, — блоки, действительно, не смогут связаться между собой.

Расстояние между устройствами в закрытом помещении может составлять до 25 метров, в зависимости от возможных потерь сигнала при прохождении физических преград (стен/перегородок и их конструктивного материала). Опыт использования людьми говорит, что в зонах, где не пробивает Wi-Fi, и этот блок не работает и наоборот. Например, человек пишет, что, разместил передатчик через три стены и примерно в 7.5 метрах от приемника, и модули друг друга не увидели (Wi-Fi сигнала тут также нет). А вот расположив его в районе гостиной, 10 метров, две стены, есть Wi-Fi покрытие, удалось добиться отличной работы Cel-Fi.

Устройство покрытия ретранслирует и усиливает полученный 3G-сигнал оператора на площадь до 1235 кв.м.

Важно, что сигнал усиливается в обоих направлениях — на абонента и на базовую станцию.

В Cel-Fi установлен процессор IntelliBoost Baseband. Это специализированный процессор, разработанный компанией Nextivity для оптимизации приема-передачи 3G-сигнала внутри помещений. IntelliBoost обладает расширенными возможностями фильтрации, выравнивания сигнала и подавлением эха. Процессор достаточно быстрый, чтобы обеспечить высокую скорость передачи данных и широкое распространение 3G-сигнала в здании. Cel-Fi позволяет одновременно поддерживать до 30 голосовых и 6 дата сессий. IntelliBoost контролирует усиление в реальном времени, автоматически корректируя параметры без отрицательного влияния на макро-сеть. Cel-Fi RS2 поддерживает функцию Power control на линиях вверх и вниз, а также автоматическое отключение передатчика при отсутствии активности абонентского оборудования в зоне охвата абонентского терминала. Вот для наглядности замеры работы данной функции от одного из российских операторов:

Абонент в зоне покрытия Cel-Fi RS2

Абонент вышел из зоны покрытия Cel-Fi RS2

Встроенный софт Cel-Fi защищен кодом производителя и предварительно настраивается для работы с одной из авторизованных сетей операторов сотовой связи России: МТС, МегаФон, ВымпелКом, Ростелеком. Можно создать Firmware под любого оператора «на коленке», но защита не позволит залить прошивку в память устройства. Перепрошить устройство под другого оператора можно в авторизованном центре.

Устройство Cel-Fi не требует активации и регистрации IMSI-списка абонентов, а также разрешений со стороны оператора мобильной связи. Cel-Fi RS2 имеет все необходимые разрешения для установки и использования внутри помещений.

Технические характеристики и особенности

  • Процессор: Nextivity’s IntelliBoost Baseband II с передачей немодулированных сигналов, высокотехнологичным алгоритмом подавления эхо-сигналов и частотно-селективной фильтрации.
  • Поддерживаемый стандарт сотовой связи: UMTS 2100 МГц.
  • Рабочая полоса: 5 ГГц, в соответствии с ETSI EN301 893 V1.5.1.
  • Коэффициент усиления: до 100 дБ (до 20 метров между устройством приема и устройством покрытия).
  • Максимальный EIRP: нисходящий канал связи – (14,7 дБм по линии вниз и до 25,7 дБм по линии вверх).
  • Чувствительность WU: 104-106 dBm. Если сигнал присутствует в данном значении, то WU примет-обработает-усилит и передаст сигнал на CU. Для более слабого сигнала можно установить внешнюю антенну. Антенну нужно выбирать в зависимости от технических условий: всенаправленную, направленные: панельную, параболическую.
  • Рабочая высота: от -60 до 3050 м. Не знаю, чем обусловлены такие ограничения, но глубина позволяет установить устройство также в метро либо в горных районах, не выше и не ниже, чем обычно живут люди. Возможность использования заявляется более 99,9%. Для экстремальных условий, полагаю, существуют другие, специализированные решения.
  • Размеры (ширина × глубина × высота): Устройство приема (Window Unit) 144 × 146 × 212 мм. Устройство покрытия (Coverage Unit) 146 × 59 × 158,5 мм.
  • Вред здоровью: соответствует Правилам обеспечения защиты здоровья людей и окружающей среды WEEE 2002/96/EC). Максимальная мощность изучаемого сигнала 295 мВт. Это меньше, чем пиковая мощность обычного мобильного телефона. Т.е. при гораздо более значительном удалении от человека опасного облучения нет вообще.
  • Потребляемая мощность: менее 12 Вт на устройство.
  • Рабочая температура: 0-40 градусов, влажность 5-95% без образования конденсата. Это исключает установку Cel-Fi на улице или даже на балконе.
  • Рекомендованная розничная цена — 19990 р.

Остальные технические характеристики, интересные, в основном, профильным специалистам (соответствие стандартам, помехоустойчивость, сертификация и т.п.), можно найти в документации к устройству.

Особенности алгоритмов

  • алгоритм автоматической регулировки усиления (АРУ) непрерывно отслеживает потери сигнала от базовой станции и передает мощность для обеспечения максимального усиления.
  • оптимизация коэффициента усиления по линии вверх с целью снижения уровня шумов на входе базовой станции.
  • автоматическое отключение передатчика при отсутствии активности абонентского оборудования в зоне охвата абонентского терминала.
  • система выключается по команде сети оператора или при обнаружении неисправности (опция в большей степени приоритетна для операторов).

Возможность использования в:

  • квартирах
  • офисах
  • дачах
  • удаленных загородных коттеджных комплексах
  • бизнес-центрах
  • супермаркетах
  • складских, подвальных и парковочных зонах
  • промышленных объектах
  • кафе и ресторанах
  • других объектах с неустойчивым и слабым уровнем 3G (UMTS) сигнала


Включение и настройка

Я планирую сделать отдельную статью с детальным тестированием работы устройства в разных условиях, поэтому опишу сейчас лишь краткий опыт применения.

Я поставил WU на подоконнике, где телефон показывает 2-3 палочки.

image

image

Согласно инструкции, CU и WU необходимо разнести таким образом, чтобы добиться максимального числового значения на экране CU.

image

image

Переносить передатчик по офису довольно неудобно из-за необходимости каждый раз искать розетку либо таскать за собой провод удлинителя. Я бы добавил небольшой резервный аккумулятор, как делают в некоторых электронных часах, чтобы можно было ненадолго отключить питание и перенести на другое место без отключения устройства. Но в целом, это не критично.

image

Мне удалось найти в офисе место, где CU показал 8. Находящиеся поблизости телефоны немедленно выдали все «палочки» 3G-сигнала. До включения в этом месте были плавающие 1-2 деления.

Замеры, сделанные на телефоне при помощи Speedtest (download/upload/ping time):

  • Cel-Fi выключен: 820/45/311
  • Cel-Fi включен, телефон рядом с CU: 2455/823/132
  • Cel-Fi включен, телефон примерно в 7 метрах от CU: 1617/729/61
  • Wi-Fi для сравнения: 19020/15934/8

Естественно, качество голосовой связи в данном случае также повышается, пропадает эхо, задержки, шумы, помехи.

В нашем офисе мне не удалось связать WU и CU даже на 2 соседних этажах. Видимо, проблема в материалах межэтажных перекрытий. Также было место, где сигнал 3G был слабый даже при работающем Cel-Fi. Но чтобы проверить, как и что влияет на уровень сигнала и сделать выводы, я собираюсь провести детальные тесты. Заодно проверю известное мне проблемное место, где телефон без репитера постоянно скачет между 2G и 3G, периодически пропуская входящие звонки.

У меня есть картинки с визуализацией замеров для 3-этажного дома.

Стандартное покрытие 3G

Стандартное покрытие 3G

Покрытие 3G с Nextivity Cel-Fi RS2 black

Покрытие 3G с Nextivity Cel-Fi RS2 black

Выводы

Рассматривать устройство Cel-Fi в плане «точно поможет/не поможет» не совсем корректно. Безусловно, надо пробовать.

Однако, даже то, что я увидел при беглом тестировании, впечатляет. Сигнал 3G достигает максимума, скорость передачи данных заметно возрастает.

Немаловажным плюсом может стать экономия заряда аккумулятора в телефоне: Cel-Fi управляет уровнем мощности между базовой станцией оператора и пользовательскими устройствами с целью продления срока работы батарей абонентских устройств.

Есть и значимые плюсы использования Cel-Fi для мобильных операторов: повышение емкости сетей, увеличение трафика, сокращение числа разрывов связи и, как следствие, повышение лояльности пользователей и снижение нагрузки на техподдержку.

Полезные ссылки


  1. Описание и документация на сайте официального представителя в России
  2. Nextivity Coverage Tester (приложение для Android)
  3. ПО для мониторинга данных MDMA (Mobile Data Monitoring Application)
  4. Обзор на Mobile Review (Cel-Fi RS2 white single band)
  5. Корпоративный сайт Nextivity


Для справки, компания Nextivity основана в 2006 году. Штаб-квартира находится в Сан-Диего (Калифорния). Nextivity Inc. является проектировщиком и разработчиком закрытых сотовых систем операторского класса, а также лежащего в их основе программного обеспечения. Опыт команды включает в себя участие в более двадцати start-up проектах и сотрудничество с такими крупными компаниями, как Qualcomm, Broadcom, HP, Motorola и Intel. Штаб-квартира в Сан-Диего поддерживает офисы продаж и технической поддержки во всем мире посредством партнеров. С июля 2009 года поставки Cel-Fi-систем операторам Европы, Северной Америки, Азии, Ближнего Востока и Африки составили десятки тысяч комплектов.

Хронология выпуска и продаж продуктов компании Nextivity модели Cel-Fi RS

Cel-Fi RS1 поддержка UMTS 2100 (снято с производства):

image

Cel-Fi RS2 white (single band) поддержка UMTS 2100 (продажи в России до конца 2012 г.):

image

Cel-Fi RS2 black (single band) поддержка UMTS 2100 (продается в России с 2013 г.):

image

Cel-Fi RS2 dual band поддержка UMTS 900/2100 (продается в России с 2013 г.):

image

Cel-Fi RS3 поддержка UMTS 900/2100, LTE (ожидается в России в 2014 г.):

image
Теги:nextivitycel-fi rs2 black3gусилительрепитерфемтосотамобильная связькачествопокрытие
Хабы: Блог компании Цифровой Ангел
Всего голосов 25: ↑23 и ↓2 +21
Просмотры40.4K

Комментарии 30

Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Похожие публикации

Лучшие публикации за сутки

Информация

Дата основания
2002
Местоположение
Россия
Сайт
digitalangel.ru
Численность
11–30 человек
Дата регистрации

Блог на Хабре