Síť 5G - jak vybrat anténu?

Služby bezdrátového přístupu k internetu poskytované provozovateli mobilních sítí jsou stále oblíbenějším způsobem přístupu, který volí účastníci.
Síť 5G je pátou generací standardů bezdrátových telekomunikačních technologií, která nabízí výrazně vyšší rychlost přenosu dat než předchozí generace 3G a 4G. 5G má potenciál změnit způsob, jakým spolu budou komunikovat lidé, vozidla a zařízení. Kromě vysokorychlostního přenosu dat poskytuje síť 5G nižší latenci a vyšší kapacitu síťových buněk (podporovanou 1 vysílačem), aby bylo možné podporovat mnohem větší počet zařízení současně. Díky tomu je 5G klíčovým prvkem pro rozvoj technologií, jako jsou autonomní automobily, internet věcí (IoT), cloudové hry a rozšířená realita (AR).
Maximální rychlosti dosahované sítí 5G se mohou lišit v závislosti na řadě faktorů: přenosových mechanismech používaných konkrétním provozovatelem sítě, použitém frekvenčním pásmu, dostupnosti infrastruktury a podmínkách prostředí. Obecně lze říci, že síť 5G má potenciál nabídnout přenos dat rychlostí až několik gigabitů za sekundu. V praxi však mohou být typické rychlosti 5G mnohem nižší. To nic nemění na skutečnosti, že síť 5G poskytuje mnohem vyšší rychlosti, než jaké nabízely dřívější generace bezdrátových sítí. V závislosti na konkrétních podmínkách se tyto rychlosti mohou pohybovat v rozmezí desítek až stovek megabitů za sekundu (Mbps).
Pásma pro mobilní bezdrátový přenos dat v Evropě
.
V Evropě jsou frekvenční pásma používaná pro bezdrátovou komunikaci, včetně mobilních technologií, regulována Evropskou konferencí poštovních a telekomunikačních správ (CEPT) a Evropskou agenturou pro elektronické komunikace (BEREC). Mezi nejčastěji používaná frekvenční pásma patří:
  • 700 MHz: nízkofrekvenční pásmo, které nabízí lepší pokrytí a průnik v budovách. Používá se v 4G i 5G.
  • 800 MHz: nízké frekvenční pásmo, které nabízí lepší pokrytí v terénu, zejména ve venkovských oblastech.
  • 900 MHz: frekvenční pásmo používané zejména pro 2G a 3G. Může být použito i pro některé implementace 4G.
  • 1800 MHz: střední frekvenční pásmo, které se široce používá pro 2G a 4G.
  • 2100 MHz: střední frekvenční pásmo, které se často používá pro 3G, ale v některých oblastech může být použito i pro 4G.
  • 2600 MHz: vysoké frekvenční pásmo, které se často používá pro 4G a je také významnou součástí některých implementací 5G.
  • 3500 MHz (3,5 GHz): frekvenční pásmo, které se stává klíčovou oblastí pro rozvoj 5G v Evropě. Je hojně využíváno pro jeho implementaci díky své schopnosti přenášet velké objemy dat s vysokou propustností.
Je třeba poznamenat, že konkrétní přidělení kmitočtových pásem se může v jednotlivých zemích lišit, protože rozhodnutí o této otázce často závisí na místních předpisech.
Pásma pro 5G v Polsku
V Polsku jsou plánována následující pásma pro 5G:
  • 700 MHz: pásmo, které má být využito pro rozvoj 5G a pro zajištění lepšího pokrytí na zemi, zejména ve venkovských oblastech.
  • 2100 MHz: pásmo středních frekvencí, které se plánuje využít pro zavádění 5G, zejména jako doplněk pásem vyšších frekvencí.
  • 2600 MHz: frekvenční pásmo, které se rovněž plánuje pro využití v 5G, a to díky své schopnosti přenášet velké množství dat s vysokou propustností.
  • 3500 MHz (3,5 GHz): klíčové frekvenční pásmo pro 5G, které by mělo být v Polsku široce využíváno pro zavádění nových služeb a aplikací založených na 5G.
5G parametry signálu
Parametry signálu 5G se mohou lišit v závislosti na konkrétních podmínkách prostředí, vzdálenosti od vysílače, použitých frekvencích a konfiguraci sítě. Zde je několik klíčových parametrů, které lze vyčíst z modemu nebo směrovače 5G:
  • Indikátor síly signálu (RSSI): síla signálu (Received Signal Strength Indicator) měří sílu signálu 5G přijímaného zařízením. Čím vyšší je hodnota RSSI, tím silnější je signál. RSSI měří celkovou sílu signálu přijímaného zařízením, aniž by rozlišoval mezi signálem přicházejícím z cílové základnové stanice (BS) a signály na pozadí, jako je šum a rušení. Hodnota se může lišit v závislosti na konkrétních podmínkách prostředí, ale typické limity pro RSSI v sítích 5G se mohou pohybovat od -50 dBm do -120 dBm.
  • Výkon signálu (RSRP): Výkon signálu (Referenční výkon přijímaného signálu) je měřítkem výkonu signálu 5G přijímaného zařízením. Je to jeden z klíčových ukazatelů, který určuje kvalitu připojení. RSRP odráží sílu aktuálního signálu, což je signál, který se používá k synchronizaci a měření v mobilní síti.
  • RSRP se zaměřuje na sílu signálu přicházejícího přímo ze základnové stanice, přičemž ignoruje ostatní rušení a šum v kanálu. Čím vyšší je hodnota RSRP, tím silnější je signál. Limity RSRP se mohou pohybovat od -44 dBm do -140 dBm.
  • SINR (Signal-to-Interference plus Noise Ratio): SINR měří poměr použitelného signálu a šumu v rádiovém kanálu. Vyšší hodnota SINR znamená lepší kvalitu signálu. Typické limity pro SINR v sítích 5G jsou přibližně od 0 dB do 25 dB.
  • CQI (Channel Quality Indicator): CQI je ukazatel kvality kanálu a udává možnou propustnost kanálu. Čím vyšší je hodnota CQI, tím lepší je kvalita kanálu. Hodnoty CQI se obvykle pohybují v rozmezí 1 až 15, přičemž vyšší hodnoty znamenají lepší kvalitu kanálu.
  • Propustnost: Propustnost je množství dat, které lze v síti přenést za jednotku času. V případě 5G může být propustnost velmi vysoká a dosahovat gigabitových přenosových rychlostí.
  • Zpoždění: je doba potřebná k přenosu dat mezi zařízením a serverem. V sítích 5G může být tato doba mnohem kratší než v předchozích generacích sítí, což je důležité zejména u aplikací, které vyžadují rychlou odezvu, jako jsou například online hry nebo vzdálené lékařské operace.
Jak zlepšit signál 5G?
Externí anténa pro modem může zlepšit rádiový výkon připojení zvýšením citlivosti (příjem signálu) i účinnosti (vysílání signálu). Externí antény mají často lepší vlastnosti, které jim umožňují "zachytit" a přenášet rádiové signály efektivněji než antény zabudované v modemech.
Změna antén může vést k lepšímu příjmu signálu i v oblastech, kde je signál slabý, což vede k menšímu počtu chyb a větší šířce pásma. Externí antény navíc kompenzují útlum signálu způsobený překážkami (stěny, okna), což má za následek kvalitu a stabilitu připojení.
Jak vybrat anténu pro 5G?
1. Prozkoumejte prostředí: provést posouzení prostředí, identifikovat možné překážky a další faktory ovlivňující příjem signálu (zdroje možného rušení atd.). Zjistěte, zda je možné anténu na budově instalovat tak, aby směřovala k BTS a nebyla ničím blokována.

2. Zkontrolujte dostupnost signálu: před zakoupením antény vyhodnoťte sílu signálu v dané oblasti pomocí dostupného měřicího zařízení. Proveďte měření síťového signálu, například pomocí telefonu, směrovače nebo modemu 5G, a porovnejte s hodnotami:
  • RSSI: -100 dBm
  • RSRP: -110 dBm
  • SINR: 10 dB
Pokud jsou naměřené hodnoty nižší, použijte externí anténu.

3. Výběr typu antény: na základě analýzy prostředí vyberte vhodný typ antény s ohledem na její použití a směrovost. Pokud je anténa určena pro domácnost, zvolte směrovou anténu. Na druhou stranu, pokud má být anténa použita s modemem používaným na cestách (nákladní automobil, karavan atd.), použijte všesměrovou anténu.

Výběr frekvenčního pásma: ujistěte se, že anténa podporuje frekvenční pásmo používané vaším poskytovatelem služeb. Pro antény 5G používejte širokopásmové antény 700 - 3800 MHz. Výjimkou je situace, kdy je základnová stanice vzdálená více než 10 km, v takovém případě byste měli vybrat anténu pro konkrétní pásmo. Mají o něco vyšší zisk než širokopásmové univerzální antény.

4. Kontrola kompatibility: většina pevných routerů (modemů) má konektor SMA a anténu lze zapojit přímo do zařízení. U mobilních směrovačů může být vyžadován adaptér pro konektor TS5 nebo TS9.

5. Nákup a instalace: po výběru antény je třeba systém nainstalovat podle pokynů výrobce. Anténa by měla být namontována ve vertikální polarizaci a v případě antén MIMO v horizontální polarizaci. Přípustná je také křížová polarizace X.

6. Testování: po instalaci systému otestujte výkon antény měřením síly signálu před a po instalaci. Takové testy se nejlépe provádějí v nočních hodinách, aby nedošlo k přetížení BTS spojenému s obsluhou velkého počtu zákazníků.

7. Optimalizace: v případě potřeby upravte polohu antény, abyste dosáhli nejlepších výsledků.
Kdy parametry signálu naznačují, že by měla být zvolena externí anténa?
Rozhodnutí o použití externí antény v bezdrátových sítích, včetně sítí 5G, závisí na mnoha faktorech. Lze předpokládat, že při horších parametrech, než jsou uvedeny níže, by měla být použita externí anténa:
  • RSSI pod -100 dBm
  • RSRP pod -110 dBm
  • SINR pod 10 dB
Jakou anténu pro 5G zvolit?
Směrová anténa pro 5G:
Log-periodická anténa má vysoký zisk. To je však způsobeno jejími velkými rozměry, což může být problém při systému antény na stožáru (nezapomeňte dodržet minimální vzdálenost mezi anténami 37 cm).
TRANS-DATA 5G KYZ 10/10 anténa + 5 m kabel + SMA [698-960, 1710-2700, 3300-3800 MHz].
Anténa TRANS-DATA 5G KYZ 10/10 A741027_5 (2x5 kabelů), A741027_10 (10m kabel). Anténa má konektory SMA.
Panelová anténa má menší rozměry, ale také o něco nižší zisk.
Anténa TRANS-DATA 5G KPZ 8/9/8
TRANS-DATA 5G KPZ 8/9/8 anténa (30cm dráty) A741026. Anténa má konektory N.
Všesměrová anténa pro 5G:
Anténa TRANS-DATA 5G DZ7
Anténa TRANS-DATA 5G DZ7
Délka kabelu
Délka anténního kabelu ovlivňuje útlum signálu. Tento útlum však není tak důležitý a člověk by se neměl snažit za každou cenu ušetřit na každém metru kabelu. Ve většině situací zůstane irelevantní, zda má přípojný kabel 5 nebo 15 metrů. Samozřejmě by tato délka měla být zvolena co nejoptimálněji.
Modem s vestavěnými anténami se nejčastěji umisťuje do domu, kde stěny, okna nebo střecha účinně tlumí signál. Použití externí antény "obchází" výše uvedené překážky, takže signál dosahující k modemu je mnohem silnější. Útlum způsobený kabelem je relativně nižší než útlum způsobený stěnami, okny nebo střechou.
Jaký typ konektoru pro modem?
V modemech 5G se často používají různé typy anténních konektorů pro připojení externí antény k zařízení. Zde jsou uvedeny některé běžné typy anténních konektorů používaných v modemech 5G:
  • SMA (SubMiniature verze A)
  • TS9
  • CRC9 (TS5)
Zkontrolujte, jaký typ konektoru má zařízení, ke kterému má být připojena externí anténa.
Seznam modemů s konektorem SMA:
  • Huawei:
    • B535
    • B311
    • B315
    • B525
    • B593
    • E5186
    • B890
    • E5175
    • B880
    • B310
    • B315
    • B593u-12
    • B593s-22
    • B593u-91
    • B593u
    • E5172AS-22
    • E5172S-22
    • E5172
    • B525
    • B612
    • B520s-93a
    • B715(B715s-23c)
    • 4G Router 3 Pro B535
  • ZTE
    • MF286
    • MF283
    • MF286D
  • TP-Link
    • Archer MR200
    • Archer MR400
    • Archer MR600
    • TL-MR6400
    • Archer C50
    • MX515v
  • D-Link
    • DWR-921
    • DWR-953
    • DWR-956
  • Netgear
    • Nighthawk M1 MR1100
  • Asus
    • 4G-AC68U
  • Mikrotik
    • wAP ac LTE6 kit
  • Ubiquiti
    • AmpliFi HD Mesh Router
  • Tenda
    • 4G680
  • Vodafone
    • B4000
    • B3500
    • B3000
    • B2000
    • B1000
  • Peplink
    • Balance 30 LTE
  • Alcatel
    • Linkhub HH40
    • Linkhub HH70
    • LinkHub HH41
  • Zyxel
    • LTE 3311
Seznam modemů s konektorem TS9. Pro antény s konektorem SMA použijte adaptér E83206.
  • Huawei:
    • B190
    • B528
    • B529
    • B529g
    • B618
    • B618s-22d
    • B618s-65d
    • B628-265 (pro 2)
    • B628-350 (pro 3)
    • B818 (Router 3 Prime)
    • B818-263
    • E392
    • E397
    • E398
    • E587
    • E587u-2
    • E589
    • E5332
    • E5332s-2
    • E5372
    • E5375
    • E5377
    • E5573
    • E5577
    • E5577c
    • E5577Cs-321 Lite
    • E5756
    • E5775
    • E5776
    • E5785Lh-22c
    • E5785-23c
    • E5785Lh
    • E5786
    • E8278
    • E8377
  • Orange
    • Airbox
    • Airbox LTE
    • Airbox 2
    • Airbox 2 Plus
  • ZTE
    • MF60
    • MF61
    • MF62
    • MF63
    • MF80
    • MF90
    • MF91
    • MF91D
    • MF91E
    • MF91S
    • MF93
    • MF93D
    • MF93E
    • MF192
    • MF195
    • MF289F
    • MF297D
    • MF626i
    • MF631
    • MF633
    • MF633+
    • MF633BP+
    • MF645
    • MF668
    • MF668+
    • MF669
    • MF669B
    • MF669+
    • MF821
    • MF823
    • MF825
    • MF910
    • MF971v
    • MF980
  • ZTE
    • MC801A
    • MC888
  • Alcatel/TCL
    • Linkhub HH71
    • Linkhub HH71V1
    • HH130V1
    • HH130VM
  • NOVATEL
    • MC727
    • MC760
    • U727
    • U760
    • USB727
    • USB760
  • Sierra Wireless
    • Sprint 598U
  • AirCard
    • 305
    • 306
    • 309
    • 310
    • 310U
    • 312
    • 319
    • 320U
    • 402
    • 501
    • 502
    • 503
    • 504
  • Compass
    • 597
    • 885
    • 888
    • 889
    • USB301
    • USB302
    • USB305
    • USB306
    • USB307
    • USB308
    • USB309
    • USB598
    • APEX 880
  • Netgear:
    • AC810s, Nighthawk M1 MR1100
  • Cyfrowy Polsat
    • B150
  • D-Link
    • DWR-932C1 LTE