Internet přes LTE - jak zesílit příjem

[František Ryšánek]

Možná ještě ohledně "i při tom zisku +49 dB je to dost bída" - dovolím si to trochu relativizovat. Ono to nevypadá jako kdovíco, zejm. když to má člověk přizoomované na šířku přes celou obrazovku. Ale: ona to možná až taková bída není.

Varování: následují ohavné a ne zcela podstatné technické detaily :-)

Možná si všimnete v malém okénku, kde roluje "debug log", řádku "max. sample val <číslo>" . Upozorňuji, že tuner přijímá kanál široký jenom 2 MHz = celý ten obrázek je z těchto kanálků/štráfků složený (naštěstí jenom 2 MHz. Ještě aby chudák s těmi 8 bity samploval celých 30 nebo kolik MHz.) Tuner naladí nějakou nosnou a z demodulátoru padají kvadraturní vzorky = každý vzorek je komplexní číslo = dvojice hodnot I+Q, každá má osmibitové rozlišení. Tzn. každý vzorek lze přepočítat na okamžitou amplitudu a fázi (ne že by to bylo pro FFT potřeba, naopak FFT je konzumuje hezky nastojato). Ta dvě čísla I a Q padají z toho demodulátoru se znaménkem, tzn. maximální hodnota I nebo Q může být -127..+128. No a ta moje debugovací hláška "maximum sample value" je jediné číslo - jedná se o nejvyšší zaznamenanou amplitudu komplexního vzorku = z každého vzorku si počítám absolutní hodnotu pythagorovou větou, a pamatuju si v daném okně tu nejvyšší. Jinak řečeno, už hodnoty kolem 128 znamenají "jsme na prahu přebuzení". Teoretické maximum je asi 180, v koutě "dosažitelného komplexního čtverce". Jedna z věcí, nad kterou jsem uvažoval, je indikátor přebuzení - no zatím jsem ho nedopsal (musel bych z ligy prostého lepiče postoupit do ligy bastliče vizuálních komponent). Zábavný zádrhel je totiž v tom, že zatímco čistá osamocená sínusová vlna může bez ořezu dosáhnout tuším -3 dB z plného rozsahu (deciBel Full Scale), tak pokud jich smícháte víc, všechny se shodnou úrovní, tak už musíte s úrovní signálu ustoupit, aby celá ta směs nenarážela na ořez (clipping). Pokud si správně pamatuju, tak kanálky uprostřed DVB-T muxů (signál typu "hustý šum") lížou přebuzení už někde kolem -30 dBFS ! Pozná se to právě podle toho, že "max sample val" leze přes stovku - ovšem při skenu napříč pásmem je těžké toto ve výpisu postřehnout, protože poslední řádky v debugu už odpovídají "prázdným" štráfům na okraji prohlíženého pásma. Výkon základnovky kolísá, ale třeba takových 809 MHz je podle mého už dost možná na hranici přebuzení. Skyline umí točit jedinou frekvenci bez skenování, stačí zadat "od = do" shodnou frekvenci.
Jak se ořez prakticky projeví? Pokud je pevný zisk nastavený moc vysoko, tak "hustý šum" v obrázku nikdy nevyleze až "po strop" = k 0 dBFS, ale projeví se "komprese" = pokud pomalu přidáváte zisk (a máte kam) tak tento typ signálu se na výstupu FFT zastaví někde u -20 dBFS a dál se nehne.

Jestli správně koukám, kolega Wift naměřil v místnosti LTE Band 20 od O2 na úrovni cca -80..-90 dBmW. Aspoň tak si vykládám součet pevného zisku a hodnoty dBFS ve spektru - tuším to přibližně sedí. To není úplně špatně - a chytal to na hrubě nevhodnou anténu :-)

[Reklama]

[František Ryšánek]

BTW holý měděný drát hraje trochu líp, než drát v PVC izolaci. Jednak PVC je pro VF použití mizerné dielektrikum (má ztráty) a kromě toho jakékoli dielektrikum na laděném zářiči antény tuto rozlaďuje, protože má jiný index lomu než vzduch. Tzn. zhoršuje se "jakost" laděného prvku. Na druhou stranu je pravda, že čtvrtvlnný proutek zatížený pár desítkami ohmů jmenovité impedance koaxu nebude mít kdovíjakou elektrickou jakost, takže to není zase kdovíjaký průser...

[peterkozel]

Dobry den, chcel by som poprosit o radu, teraz pouzivam
https://mikrotik.com/product/wap_ac_lte6_kit
interne anteny nestali za nic tak cez redukciu u,fl-sma som na to namontoval klasicku antenu konkretne
https://eshop.sectron.cz/cs/antena-lte-konektorova-flat-g913l-90-180-5-dbi-sma-m/p-12811/
v tomto prevedeni mam pohoda signal pri vezi na kopci cca 500m, vsetko je to umiestnene interne, ked skenujem okolite veze tak mi najde aj vysielac o ktorom s urcitostou viem ze je vzdialeny cca 6km lte 1800mhz, chcel by som ho pouzivat, da mi to cca 10mbps ale je to fest citlive na polohu mikrotiku, preto mam v plane na ten smer kde je stoziar nasmerovat ex antenu, potreboval by som poradit ktore riesenie je lepsie

bud toto
https://mikrotik.com/product/lhgg_lte6_kit

alebo pouzit svoje mikrotik wap ac

a k tomu
https://eshop.sectron.cz/cs/antena-lte-stozarova-xl7025-698-2700-mhz-15-dbi-sma-m-rg58u-10m/p-15225/
bolo by tam cca 5m kabla

este sa spytam - je nutnost mat dve anteny?, jedna down a druha up?

 - ak mam na mikrotiku klasicke anteny v linku hore tak je nejaky predpis kolko maju byt od seba daleko?, ak su pri sebe tak mozu sa rusit?

[František Ryšánek]

@peterkozel: palec nahoru za přístup "přímo k jádru pudla". Takže externí proutek je citelně lepší, než integrovaná anténka LTE mikrotiku? To je pro Mikrotik dost ostuda :-D

Myslím, že chybu neuděláte, ať už zvolíte venkovní all-in-one talířek, nebo přidáte venkovní 15dBi logárko ke stávajícímu interiérovému Mikrotiku. Jenom to že stávající anténu vystrčíte ven z okna Vám přidá nejmíň 10 dB, pokud nebydlíte v dřevostavbě s nepokovenými skly.

Už mi tu někdo vysvětlil, že ten talířek LHGG má průměr asi 39 cm. To už by v pásmech 1800/2100 mohlo něco trochu odrážet do ohniska, protože délka vlny = 300/1800 = 0.16 m a minimální reflektor bývá lehce přes půl vlny. Čistě podle efektivní plochy to nevypadá zle.

A to logárko je taky zajímavý kousek - hlavně se mi hodně líbí její graf SWR. Pravda je, že 5m RG58 na těch vyšších pásmech nic moc, ten kabel Vás připraví možná o 5 dB - ale jinak věřím, že zrovna tahle multiband anténa má šanci trochu fungovat (což je obecně u vícepásmových antén principielní problém). Budete řešit průchod kabelu zdí a správně byste se měl zamyslet taky nad bleskojistkou, hlavně pokud anténa bude někde vysoko. (Pokud bude za oknem, tak je riziko jistě menší, než když bude na komíně - přesto se i za oknem dle normy jedná o venkovní prostředí.) V zásadě pokud tu vzdálenou věž vidíte použitelně v interiéru na 5dBi proutek, tak na to logáro vystrčené za okno to musí svištět jako fík. Pokud byste potřeboval řešit delší kabel, sáhněte po něčem, co používají (používali) wifináři = RF240, RF400 apod. A ten originální RG58 klidně zkrátit a znovu nakonektorovat - pokud nejde pod krytem důstojně odmotovat a nahradit.

Ještě mi trochu vrtá hlavou, zachránit se šrotu satelitní ofsetový talíř 90+ cm a naroubovat mu něco vhodného do ohniska jako ozařovač. Třeba to logáro ;-) Nebo by se dal bastlit biquad s reflektorem, nebo cantenna... Každopádně na takovém bastlu je nějaká zámečnická práce, jednak s ozařovačem a jeho uchycením do ohniska, jednak s uchycením ofsetového talíře pod nepůvodním úhlem (asi 45* od svislice).

[peterkozel]

@František Ryšánek-
dakujem za radu, pravda je taka ze v tejto oblasti som v podstate amater ale kedze ma to zaujma a bavi tak si hladam info kde sa da a vase postrehy co tu pisete su fest fajn, taketo informacie sa len tak barz kde nedaju najst, hmm ten mikrotik velke sklamanie, vela ludi po forach to davalo za vinu tomu modemu ale problem bol v antene, ta antena ukazovala skvele parametre signalu a napriek tomu to cele padalo, rychlost..., muchy ma aj ten modem ale dufam ze update fw to vyriesi, mikrotik je fajn ale bezdrat im akosi nejde, aj v tejto teme niekto uvadza problem s nasmerovanim lhgg hore v linku, preto asi skusim teda wap ac plus ex antenu, ked sa s tym pohram tak kabel bude 3metre, praveze na komin to nemozem dat, tazko to vysvetlovat ze preco nie, skratka zle rozmiestnenie veci, kabelaz, pristup..., pojde to na bok domu, skusal som aj ine zariadenie od mikrotiku ako wifi ap, fajn moze sa tam dat hore tx power a presvietit to ale toto je skor blbost ako riesenie, aj tam bol problem s antenou a celym fungovanim wifi, fajn dakujem

[Reklama]

[5nik]

Ještě mi trochu vrtá hlavou, zachránit se šrotu satelitní ofsetový talíř 90+ cm a naroubovat mu něco vhodného do ohniska jako ozařovač. Třeba to logáro ;-) Nebo by se dal bastlit biquad s reflektorem, nebo cantenna... Každopádně na takovém bastlu je nějaká zámečnická práce, jednak s ozařovačem a jeho uchycením do ohniska, jednak s uchycením ofsetového talíře pod nepůvodním úhlem (asi 45* od svislice).

Na podobná řešení cílí Mikrotik s LDF LTE.

[František Ryšánek]

Na podobná řešení cílí Mikrotik s LDF LTE.

Tak to je masakr :-) Hmm. Se 100cm parabolou celkový zisk 30dB - jenom? Když samotná jednotka má 8 dB?
Taky vidím rozporuplné informace o dostupnosti. i4wifi má na webu hezký grafík zisku, na kterém mi přijde "poměrně zajímavý" úbytek 5 dB už pod 1.6 GHz - tzn. pro "band 20" 800MHz nepoužitelné? (Kde se vzal ten graf?) Zároveň i4wifi tvrdí, že už to vyřadili ze sortimentu. Přitom T-CZ to na svém webu označují za novinku...

[František Ryšánek]

A hele, vyštrachal jsem online kalkulátor zisku parabolické antény. Na 800 MHz mi to pro 100 cm vychází asi na +18 dB, na 1800 MHz asi +25 dB. Pravda je, že ono to možná nejde přímo sečíst s udávaným maximálním ziskem samotného ozařovače, pokud je udáváno "maximum v ose", protože energie z paraboly dopadá v širším rozsahu úhlů, kde už je ozařovač mimo své optimum... modulo pohádka o úhlovém nedozáření/přezáření apod. BTW dříve zmíněná 40cm parabolka má na 800 MHz přínos jenom asi 10 dB.

Pardon EDIT:  to je při 100% účinnosti odrazu. A vzorec na tom webu počítá tupě s ideálním poměrem (D/lambda)^2, není tam žádná "korekce efektivní plochy" (jako že nějaký okraj antény ve vztahu k délce vlny se neuplatní). Tzn. čekal bych, že pro lambda blížící se průměru antény bude účinnost disproporčně horší.

[WIFT ​​​​​​​​​​]

@František Ryšánek

Sice vůbec nevím, co říkáte, ale čte se to dobře .
Mohu tomu rozumět i tak, že parabolická anténa Mikrotiku pravděpodobně bude horší, než když tam dám tu prvkovou P-58? (už mi dorazila, dneska to jdu montovat, překvapilo mě, jak je oproti té P-22 velká, a to jsem zatím viděl jen krabici ).

[František Ryšánek]

@Wift popravdě taky zrovna nevím, kterým směrem argumentuju :-)
Tady vidím hezký graf zisku P58 (a dalších antén) podle frekvence. Je vidět, že P58 taky netahá úplně odspoda, ale 10 dB v pásmu 800 MHz taky není špatný výsledek. Jestli to bude o fous lepší nebo horší než 40cm all-in-one paraboloid, to si netroufám soudit. Ten all-in-one má parabolu částečně zastíněnou vlastním rádiem v ohnisku. Naopak hrabičky budou mít nějaký přívodní kabel (který pravda na 800 MHz zase tak moc nebolí).

Decibel sem nebo tam... to je stejně tak malý rozdíl, že to v přímém srovnání prakticky není poznat.
3 dB jsou dvojnásobek výkonu. -3 dB jsou polovina.
6 dB je dvojnásobek proudu a napětí, tzn. čtyřnásobek výkonu.
10 dB je desetinásobek výkonu.
20 dB je desetinásobek napětí a proudu, tzn. stonásobek výkonu.
Atd. prostě logaritmické měřítko.
Reálně pokud si na nějakém audio-přístroji přidáte 3 dB, tak rozdíl v hlasitosti skoro nepostřehnete. To rádio to má podobně. Decibel sem nebo tam může mít znatelný vliv v situaci, kdy máte nějakou "digitální" modulaci a bitová chybovost je na hraně, kdy si s ní už poradí oprava chyb. Přidáte několik málo decibelů a "uživatelský dojem" se citelně zlepší. Teda pokud ten kanál je stabilní. Pokud má vliv že zaprší, zafouká, nebo naroste listí, tak to chce větší rezervu :-)

Důležitý faktor může taky být, že ziskové=směrové antény potlačují rušení a odrazy zezadu a z boků (příjem více cestami). Tzn. nejen že směrová anténa zvedne úroveň signálu, ale taky zlepší odstup rušení. A jestli je té směrovosti dosaženo parabolou, nebo sfázovanou řadou laděných prvků, to na věci zase tolik nemění :-)

[WIFT ​​​​​​​​​​]

Takže stran situace v Pasečné: Můj předpoklad, že použití antény P-58 L700 U MIMO při směřování na Svatý Tomáš vyřeší vše, se ukázal jako lichý. Svatý Tomáš je prostě úplně marnej, kdo to vybudoval, by zasloužil na ten vysílač pověsit za koule. Mírně se zlepšil příjem v 3G (dostal jsem se až na 7 Mbit, může se ale klidně jednat o náhodu), vůbec se nezlepšil příjem v LTE (dokonce bych řekl, že je to ještě horší než s tou 800MHzovou anténou P-22 - zjevně tam běžné 1800MHz LTE nedojde a P-58 má v 800MHz pásmu o trošku slabší zisk a už je to na tomhle děsném vysílači znát).

Co ale pomohlo, bylo nasměrovat P-58 na Přední Výtoň / Lipno (jsou s Pasečnou téměř v přímce) Sílu signálu ukazuje router jako 50 % (alias dvě čárky) a rychlost se místy dokáže dostat na 18-19 Mbit, většinou je kolem 10 Mbitů. Bude tedy tradičně hodně záležet na vytíženosti tamní lokality.

V podstatě jsem tak postavil řešení stabilnější než s Mikrotikem RBLHGR&R11e-LTE6.

[František Ryšánek]

@Wift: gratuluji k úspěchu (třebaže Vám nepřipadá dokonalý) a děkuji za informaci.
Koukám na mapy.cz (nástroj měření vzdáleností ukáže i výškový profil) že na BTSku v Přední Výtoni je to 5 km a zřejmě i přímá viditelnost. Do Lipna je to 10 km a přímá viditelnost taky na hraně. Svatý Tomáš / Vítkův kámen je jenom 4 km, ale hned vedle Pasečné mírně cloní nevysoký zalesněný hřbet.

[Tonda]

Pro Pasečnou jsou nejbližší dva vysílače Vítkův kámen a vysílač jižně od Přední Výtoně. Nepsal si jakého máš operátora, ale O2 a T-M jsou na obou, Vodafone pouze na Přední Výtoni, to je jasná nevýhoda. Dále Vítkův kámen má jen dva sektory (běžně bývají tři po 120 st.) a nevím jak zjistit kam směřují, nicméně severní a i severozápadní svah kopce U Pasečné je na mapách pokrytí TM i O2 vybarven a na mapě VF nikoliv, takže nějaký signál z Vítkova kamene tam jde.

Bohužel Pasečná leží na jihozápadním svahu a oba ty vysílače jsou přes ten svah na sever a na východ a ten svah tam do určité míry překáží, jak moc pro který vysílač by záleželo kde přesně v Pasečné je to stanoviště. Každopádně pro dobrý příjem jsou potřeba v této situaci tu anténu hlavně dostat co nejvýš.

Anténa P-58 sice oproti P-56 má lepší 800 MHz a přidává i pásmo 700 MHz, ale od 1200 MHz nahoru je P-58 horší než P-56 a obě mají i pásmo 2,6 GHz, které nevyužiješ, to používají jen ve velkých městech pro navýšení kapacity. Čistě pro 700-900 je od nich zdaleka nejlepší P-40 a i ta P-22 je lepší než ty širokopásmové. Přednostně pro 1800 a 2100 je lepší P-54, která umí i 900 a 800 taky bere uspokojivě, což mi vyhovuje, přednostně se připojí na 1800, ale na 800 funguje taky.

[WIFT ​​​​​​​​​​]

Pro Pasečnou jsou nejbližší dva vysílače Vítkův kámen a vysílač jižně od Přední Výtoně. Nepsal si jakého máš operátora, ale O2 a T-M jsou na obou

Hrajeme tam na O2. Zkoušeli jsme T-Mobile, výsledek není o moc lepší, ale hlavně T-Mobile při snaze domluvit se tvrdí, že už tam má plno a nikoho dalšího prostě připojit nechce.

Bohužel Pasečná leží na jihozápadním svahu a oba ty vysílače jsou přes ten svah na sever a na východ a ten svah tam do určité míry překáží, jak moc pro který vysílač by záleželo kde přesně v Pasečné je to stanoviště. Každopádně pro dobrý příjem jsou potřeba v této situaci tu anténu hlavně dostat co nejvýš.

Stanovištěm je barák úplně na kraji obce směrem na Vítkův kámen (pravá strana vozovky). Je tam takový stožárek, který původně sloužil na TV anténu, ta šla pryč a místo ní jsem tam dal ty LTE antény tak vysoko, jak to jen šlo (fakticky je to o fous níž než je hromosvod toho baráku).

Anténa P-58 sice oproti P-56 má lepší 800 MHz a přidává i pásmo 700 MHz, ale od 1200 MHz nahoru je P-58 horší než P-56 a obě mají i pásmo 2,6 GHz, které nevyužiješ, to používají jen ve velkých městech pro navýšení kapacity. Čistě pro 700-900 je od nich zdaleka nejlepší P-40 a i ta P-22 je lepší než ty širokopásmové. Přednostně pro 1800 a 2100 je lepší P-54, která umí i 900 a 800 taky bere uspokojivě, což mi vyhovuje, přednostně se připojí na 1800, ale na 800 funguje taky.

P-56 už je dražší, než by mi bylo milé a obávám se, že v daných podmínkách bych za tu cenu vyždímal navíc možná nějaký ten teoretický megabit. Teď už se mi to každopádně měnit nechce . Ve finále už mám beztak pocit, že limitujícím faktorem teď bude vytížení sítě operátora, když se nedostanu na toho Svatého Tomáše (Vítkův kámen), protože tam překáží ten les a kopec. Když jedu kolem, tak u odbočky na Svatý Tomáš není signál prakticky žádný, chytnu se mobilem na rakouský roaming. Ten vysílač je tam na dvě věci: malý hnědý a velký hnědý .

[Tonda]

Takže jestli to dobře chápu, tak je to dvojdům čp. 103-104? To je v rámci té osady dobrá poloha v té vyšší části. Namodeloval sem linii viditelnosti, odhadl sem výšku antény na baráku na 7m a výšky vysílačů z fotek na gsmwebu na 15 m (Vítkův kámen) a 20 m (Přední Výtoň) Pokud se bere v úvahu pouze terén a ne vegetace měl by být na oba přímý výhled a tedy bych na tu vzdálenost čekal, že by mohlo slušně hrát i 1800 MHz viz
https://i.imgur.com/ALN4mcV.jpg
https://i.imgur.com/x8tjUXw.jpg
Přijde mi z těch profilů, že na Vítkův kámen je to lepší, ale je tam víc vegetace. Samozřejmě mohou být antény pro vyšší pásmo namířené víc k zemi, z Vítkova kamene taky může být tvým směrem zrovna ten chybějící sektor, vlastně je to i pravděpodobné, proč by tím svítili do Rakouska.

Bohužel 800 má menší kapacitu a věší dosah, takže to je to jako první přetížené. K mému modemu Huawei existuje aplikace, která mi ukáže na jakou buňku jsem připojen a umí nastavit, která pásma se budou používat. Taky dost napívé aplikace NetMonster na mobil, ukáže které vysílače jsou slyšet.

Tam kde sem kupoval je P-56 za 1020 Kč a P-58 za 1040 Kč jeden kus, P-58 MIMO set se dvěma anténami 1860 Kč. P-56 i P-54 má sice výrobce na webu i jako MIMO sety, ale reálně dostupné jsou jen jednotlivě. Rozdíl je, že MIMO sety mají instalační držáky pro úhel +/- 45 st, kdežto ty samostatné pro horizontální nebo vertikální instalaci, netuším jak moc velký vliv má jestli antény v křížové polarizaci jsou natočeny jako x nebo +.