Projekt anteny do LTE na częstotliwość 1800 MHz wraz z instalacją

Witam Was, chciałem przedstawić swój projekt anteny do LTE. Konstrukcja powstała w wyniku braku alternatyw na lepsze łącze internetowe. Obecnie mam Neostradę 10/1, realnie down. 6Mb/s upload 0.5Mb/s. Był to eksperyment, wiedziałem, że mam kilka BTS w okolicy, tak więc chciałem zobaczyć, co da się osiągnąć.

Wiem, że antenę można kupić, jednak chciałem zrobić coś lepszego, przynajmniej miałem taką nadzieję, że uda mi się osiągnąć lepszy wynik.

W skład anteny wchodzi:
- blacha miedziana 0.4mm (trochę za cienka w sensie konstrukcyjnym),
- drut 2.5mm²,
- sklejka 8mm,
- złącza antenowa TNC i SMA,
- obudowa do anteny panelowej kupiona na allegro około 5zł kosztowała i poprawiło to estetykę.

Pierwsze fotki, blacha miedziana została przyklejona do sklejki za pomocą kleju silikonowego szybkoschnącego:



Serce anteny (nie wiem, jak to nazwać) było wyginane jak najdokładniej za pomocą wzornika.
Potem przyszedł czas na lutowanie. Blachę z drutem ustawiłem na odpowiedniej wysokości za pomocą mufy miedzianej dostępnej w markecie. Wiem, że luty nie są najpiękniejsze, niestety dwie lutownice naraz nie dawały rady by to ładnie polutować, za szybko mi cyna wysychała. Musiałbym mieć coś mocniejszego albo jakiś palnik.



Docelowo układ miał być z tyłu domu na maszcie z słupków do ogrodzenia, niestety prędkość jaką osiągnąłem to około 30Mb/s / 10Mb/s. Więcej się nie udało, więc spróbowałem dalej od komputerów na szczycie drugiego dachu.



Wyniki przynajmniej dla mnie wyniki okazały się bardzo dobre. Tam na zdjęciu widać w oddali BTS, idealnie na wprost anteny między drzewami i innymi budynkami.

Początkowo instalacja wyglądała tak:
Dach z anteną => kabel antenowy trilan 240 8m => modem Huawei e3372 => hub USB aktywny => Kabel USB aktywny 10m => Kabel USB aktywny 5m => Hub USB aktywny => PC Windows7. Połączenie działało stabilnie, ale tylko na Windowsie. Pod Linuxem był problem z pakietami odbieranymi mnóstwo błędów oraz ściąganie danych max 0.1Mb/s (nie dowiedziałem się, jak to naprawić), wysyłanie danych było ok. Router TPLINK TL-MR3420 też nie wykrywał tego mixa.



Musiałem zrobić aktualizację konstrukcji.
Teraz jest Dach i antena => Kabel Trilan 240 8m => Modem + Kabel USB aktywny 5m => Router w skrzynce rozebrany (nie mieścił się) => Skrętka 19m.



Konstrukcja działa dobrze przynajmniej od 4 dni. W skrzynce nic się nie grzeje.
Uszczelnianie kabli trochę popsuło estetykę. Muszę kupić większą obudowę, jak coś funduszy nazbieram.


Podaje jeszcze parametry sygnału:
RSSI => -51 dBm
rsrq -6dB
rsrp -75dBm
sinr 23dB
ecio -32 dBm
rscp -145 dBm

Wywołane z modemu za pomocą:
http://192.168.8.1/api/device/signal
http://192.168.8.1/api/net/signal-para

Kilka innych informacji:
Modem jest zmodyfikowany jakimś niemieckim firmware i nowym webui, tak więc ma większe możliwości.



Do budowy anteny korzystałem z tego kalkulatora:
http://jeroen.steeman.org/Antenna/double-biquad-antenna i tego opisu
http://buildyourownantenna.blogspot.com/2014/...-biquad-sector-antenna-for-2450-mhz-wifi.html

Jeżeli macie pytania/uwagi, to proszę pisać.

Mierzyłeś czymś impedancję takiej anteny?
Też kiedyś miałem ochotę na coś takiego, ale trochę się bałem, że jeśli nie trafię z imedancją w 50 Ohmów, to część mocy tranzystora wyjściowego będzie się odbijać i wydzielać w modemie, co może go w dłuższej perspektywie ubić (chociaż nie znam się zbytnio na w.cz. więc nie wiem czy nie mówię bzdur, ale bałem się ubić mój Huawei E398).

Ale tak to wygląda fajnie, gratulacje

Konstrukcja ciekawa. Próbowałeś wystawiać sam modem w to miejsce gdzie teraz są anteny? Można by wtedy oszacować "zysk". Z innej beczki, czy działają ci kody USSD na modemie z poziomu WebUI? Jeśli tak to jaką wersję firmware masz i czy możesz się podzielić jej źródłem?

Kolego, jaki router wykorzystałeś?
Sprawdzałeś prędkość po Wi-Fi?

A nie lepiej było użyć modemu/routera LTE i zrobić zasilanie PoE? Mniej kombinowania, a układ prostszy i pewniejszy. Poza tym 230V pozostaje w bezpiecznym miejscu, w mieszkaniu. A modem/router LTE można stosunkowo niedrogo kupić - w przybliżeniu za równowartość dwóch modemów na USB.

Ja mam na strychu Huawei B593s-22 w hermetycznej, zamykanej skrzynce - coś takiego, ale nieco większa:


Do skrzynki wchodzi kabel UTP kat 5, zakończony standardowo wtykiem RJ45 (oczywiście, przez zakręcany, uszczelniany przepust). Wewnątrz adapter PoE - gniazdko RJ45 z wtykiem DC 2,1/5,5 i RJ45 na kabelkach. To jest podpięte do Huaweia. Do niego również są podłączone dwie anteny panelowe kupione na all... znanym portalu. Oba przewody H155 naturalnie przez przepusty. Całość, łącznie z antenami na strychu. Dach eternitowy, więc tłumienność znikoma. Poza dachem anteny praktycznie widzą BTS'a. W czasie, kiedy BTS nie jest obciążony, wyciągam maksimum dla sieci LAN - nieco ponad 90Mbps. No, kabel PoE leci do mieszkania, zostaje rozdzielony na LAN i zasilanie, wpięty w switch 16-portowy i dalej reszta urządzeń - komputery, dodatkowy AP, drukarka, DVR... Pracuje to prawie dwa lata bez żadnych obawień z mojej strony. Czasami tylko operator (taki z dodatnim znakiem) nie wyrabia gdy BTS jest obciążony.

Ciekawe, co się stanie przy pierwszej możliwej burzy.... Oczywiście nie pytam sarkastycznie, sam jestem czy sprzęt nie zacznie "padać"... Szczególnie boje się o ten kabel aktywny USB 5m, choć kable to mają na prawdę dobrze ekranowane.

Poza tym koncepcja fajna, anteny super.

Prawidłowo anteny do LTE powinny mieć polaryzację -45/+45 stopni, a nie poziom/pion jak Twoje.

Już odpowiadam na pytania
Wersja oprogramowania
Hardware version: CL2E3372HM
Software version: 22.315.01.00.00
Web UI version: 17.100.11.00.03-Mod1.0

Postaram się jutro wrzucić te oprogramowanie. Tu też ważna informacja jest to modem megafon hilink wersja nie do aktualizacji. Za pierwszym modem nie pamiętam jakim firmware ale do tej wersji... uwaliłem cały modem. Na szczęście znalazłem na forum procedure ratunkową, czyli robimy otwór w modemie, zwieramy jeden pin do masy i wchodzimy w tryb serwisowy. Trochę tym zabawy ale do ogarnięcia. Żadnych linuxopodobnych komend i cudów.

Obudowa jest jaka jest, była wcześniej przeznaczona tylko na modem i kabel USB, kupiona w TME więc zapłaciłem jak za zborze, przy okazji podaj mi model tej obudowy zrobię upgrade jak coś kasy zaoszczędzę.

W kwestii impedancji nie mam pojęcia ile ma, modem działa 3 tygodnie prawie non-stop i dwa razy tylko zwiechę zaliczył, jednak nie wiem z jakiego powodu, po prostu modem był widoczny wszystkie parametry w normie a netu brak.

W kwestii burz, jeśli ktoś kojarzy ostatnie burze co zrobiły mały saigon w Warszawie i nie tylko to ten modem to przeżył spokojnie, błyskało się nad nim i było ok. Oczywiście jak pójdzie przepięcie na linii to go nic nie uratuje.

w kwestii Poe nie mam w tym żadnej wiedzy nawet nie skojarzyłem, że można takie coś tu zastosować, trudno 15m kabla 230V jakoś nie jest wydatkiem, zagrożenia raczej nie widzę wielkiego jest trochę zabezpieczony. Przy okazji na początku kabla i na końcu jak widzisz dałem dodatkowo koraliki ferrytowe, do USB dodatkowo też.

Router to TPLINK TL-MR3420 v2 z beta oprogramowaniem ostatnim.

Modem wystawiałem na dachu tak samo telefon, oba mają zasięg na max. Tutaj problem stanowił położenie, ten dach w deszcz, śnieg, szron itd jest nie jest najlepszym na wspinaczkę jak coś się popsuje a anteny nie przewiduje by coś się z nimi stało, są dobrze zabezpieczone, na zewnątrz farba do jachtów biała, w środku lakier samochodowy.

Ten router jest tylko pośrednikiem, nie będę na nim docelowo stawiał całej sieci by go nie obciążać. Będę jakiegoś lepszego asusa kupował ale nie powiem wam jak to wszystko połączyć muszę się dokształcić w tej materii.

USSD działa chociaż nie widzę w tym USSD specjalnie zastosowania, ale może mnie ktoś oświeci.


Przy okazji wie ktoś jak sprawdzić czy doszedł SMS przez to API ale tak by nie odpytywać modemu co chwila o SMS`y, chyba, że w ma to gdzieś w kwestii wydajnościowej?

oskar777 wrote:

w kwestii Poe nie mam w tym żadnej wiedzy nawet nie skojarzyłem, że można takie coś tu zastosować, trudno 15m kabla 230V jakoś nie jest wydatkiem, zagrożenia raczej nie widzę wielkiego jest trochę zabezpieczony. Przy okazji na początku kabla i na końcu jak widzisz dałem dodatkowo koraliki ferrytowe, do USB dodatkowo też.

Bardziej mi chodziło o 230V w pobliżu kabla USB oraz fakt stosowania zasilaczy praktycznie na zewnątrz. Jest co prawda puszka hermetyczna, ale jednak...

PoE to sprawa prosta. Dane lecą po parze pomarańczowej i zielonej. Parę niebieską traktujesz jako (-), a parę brązową jako (+). Jedna żyła ma 0,5mm^2, przy wykorzystaniu pary daje to 1mm^2, co spokojnie wystarcza na zasilenie typowego routera, a nawet dwóch przy jakiejś rozsądnej długości kabla. U mnie jest to jakieś 10 metrów do modemu/routera, a do dodatkowego AP idzie jakieś 5 metrów. Zasilanie w mieszkaniu buforowe - zasilacz 13,8V 40A, aku żelowe 2x90Ah, więc internety są nawet jak prądu zabraknie. Chyba, że zabraknie prądu również na BTSie, to wtedy ten tylko w trybie GSM pracuje na swoim zasilaniu rezerwowym.

Aha, PoE w swojej standardowej specyfikacji przewiduje nawet 60V, więc trzeba to wziąć pod uwagę, stosując fabryczne urządzenia PoE.

Wygadałem się z tą stabilnością, padły mi na jakiś czas DNS`y. Dopiero włączenie i wyłączenie całej tej instalacji pomogło. Między czasie zmieniałem pakiet internetowy może to zepsuło na chwilę bo w tym samym czasie prawie padło jak pakiet zmieniałem. Sam nie wiem. Wyłączyłem DNS`y w ustawieniach modemu na routerze i takie coś się pojawiło

Nigdy nie miałem takich dobrych wyników, może ktoś wie o co chodzi?

Normalne na bezprzewodowym, raz 100 raz 20

Można by też wykorzystać dokładniej częstotliwości kanałów up/down, żeby lepiej się dostroić. Bo LTE 1800 MHz to tylko ogólna nazwa (LTE Band 3):

"Uplink" 1710 – 1785 MHz
"Downlink" 1805 – 1880 MHz

Biorąc nawet środki tych przedziałów, to różnice w rozmiarze boku "oczka" wynoszą 3mm - może mieć to wpływ.

Dlatego w LTE cześciej stosuje się numery "bandów" niż częstotliwości, bo one czasem bardzo się różnią w zależności od kierunku transmisji np. w B12100 MHz, 1920 – 1980 oraz 2110 – 2170.

Ewidentnie brakuje mi:
- podania konkretnych wymiarów które wykrztusił ci kalkulator
- sprawdzenia, jakie osiągi i parametry sygnału ma goły modem wyciągnięty na dach. Bez sprawdzenia na konkretnym BTSie jak zachowuje się sam modem i modem z antenami, wyrokowanie czy ten układ coś daje to wróżenie z fusów. Też mi się zdarzyło zrobić anterny z których byłem dumny aż się nie okazało, że realnie nic nie poprawiają bo rozminąłem się z częstotliwośią albo wykonanie miało jakąś fatalną wadę

Co do tego co fizycznie jest (albo nie ma ):
- aż prosi się o zasilanie PoE jak sugerował @prosiak_wej
- czemu tracisz sygnał na 8 metrach koncentryka zamiast kupić/zrobić pigtaila i schować modem i antenę w jednej obudowie? Albo modem + router w jednej, szczelnej skrzynce tuż przy antenie; wydaje się to najsensowniejszym rozwiązaniem. Razem z PoE daje ci to w sumie jeden niskonapięciowy układ (przewód) na zewnątrz budynku.
- osobiście osobm zainteresowanym budową własnej anteny polecałbym na początek konstrukcję typu biquad zamiast double biquad, przy małej dokładności zysk tego drugiego względem pierwszego będzie w zasadzie zerowy, za to zdecydowanie łatwiej jest zrobić z dużą dokładnością zwykłego biquada.

Ortiz, przy tak wykonanym promienniku celowanie w konkretne kanały nie jest realne. Zwróć uwagę, jak bardzo zaokrąglone są narożniki kwadratów, już w tym momencie te anteny są...hmm...szerokopasmowe Ale generalnie w pełni się zgadzam.

oskar777 wrote:

Wygadałem się z tą stabilnością, padły mi na jakiś czas DNS`y. Dopiero włączenie i wyłączenie całej tej instalacji pomogło.

Przy takim rozwiązaniu przyzwyczaj się do częstych resetów całości. Przedłużacz USB i takie kombinacje. Modem sam w sobie lubi się wieszać przy pracy ciągłej.

Mając trochę doświadczenia w tym temacie proponuje Mikrotika z portem USB na dachu, wpięcie modemu bezpośrednio w gniazdo Mikrotika, zasilanie POE 24V i oczywiście net protectory po stronie MT jak i zasilacza POE, skrętka ekranowana.
Są gotowe "klocki", łączysz tylko patchcordami (zasilacz poe, net protectory, Mikrotik ma możliwość zasilania przez POE)
Problem zawieszania się modemu realizujesz prostym skryptem odłączającym na 1s zasilanie na porcie USB w przypadku niemożliwości pingania Googla przez 10s.
Do tego obudowa hermetyk, dławik na skrętkę i odgromówka nad urządzeniem.
Prosto, bezpiecznie, niezawodnie i bez gluta

Powiem tak, kombinowalem z modemam jak kolega, z tym , ze nie robilem anten tylko kupowalem. I skonczylem na MIKROTIKU:-) ma router z antena zintegrowany sxtlte dziala zadowalajaco a ja zapomnialem ze mam internet z gsmu.

hubiwit o tym myślałeś http://www.mikrotik.org.pl/?produkt,4543 czy jest coś tańszego co działa stabilnie? Czy to http://mikrotik.org.pl/?produkt,3414 plus modem jaki mam czyli huawei e3372? Tylko nie znalazłem informacji czy to działa na pewno
Net protector chodzi Ci o to http://www.dipol.com.pl/zabezpieczenie_sieci_axon_poe_netprotector_J2836.htm ?


W kwestii automatycznego resetu jedynie co mi przychodzi to wziąć
esp8266 plus obsługę pinga https://github.com/dancol90/ESP8266Ping/blob/master/examples/HostPing/HostPing.ino i tym resetować sieć jak np 10x google mi nie odpowie po tym fakcie po API modemu wysłać SMS o awarii

oshii wymiary tutaj chociaż podałem kalkulator napisałem też, że modem na dachu testowałem i było max, nie testowałem parametrów ale teraz już tam nie wejdę nie jest to takie proste.


W kwestii poe co zrobić jak hub USB jest na 5V a router na 12V? są jakieś rozdzielacze dedykowane czyli na linii idzie np 15V bo z tego co czytam to trzeba bawić się w przetwornice lub LMxxx by osiągnąć dwa napięcia.

Gdzie można dorwać te hermetyczne większe obudowy?

Policz wszyskie koszty i problemy z jakimi sie zmagasz i ten mikrotik wcale nie wyjdzie az tak drogo. Szukalem tez tanszych ale tylko takie zintegrowane z modemem znalazlem i musze przyznac, ze dziala pieknie, bo nawet nie wiem, ze je mam.

@oskar777 szczerze mówiąć to guzik podałeś albo ja jestem za głupi, żeby zrozumieć który speedtest jest od czego (i przede wszytkim: z jakiego BTSa...), w jakiej konfiguracjji (z anteną czy bez) i w którym miejscu (na dachu, w pomieszczeniu czy gdzieś w ogrodzie).
Tworzysz opis amatorskiej anteny (+ "dodatków" wokół anteny) a nie zrobiłeś podstawowych testów a zebranych danych nie pokazałeś w jakiejś czytelnej formie. Nie mam nic do projektów typu "skoro działa to jest dobrze" ale jak już go publikujesz na elektrodzie to musisz się spodziewać krytyki, choćby dlatego, żeby ewentualni naśladowcy nie powielali twoich błędów. W obecnej formie nie da się ocenić, czy te anteny przynoszą więcej szkody czy pożytku

oskar777 wrote:

W kwestii poe co zrobić jak hub USB jest na 5V a router na 12V? są jakieś rozdzielacze dedykowane czyli na linii idzie np 15V bo z tego co czytam to trzeba bawić się w przetwornice lub LMxxx by osiągnąć dwa napięcia.

Przetwornica 12V->5V to przecież grosze.

Krytyka mi nie przeszkadza, z tymi speedtestami masz rację, jak rozdzielam obrazki z opisami to mi strasznie układ rozwala. Wolniejszy speedtest to modem + antena na maszcie. Szybszy speedtest to LTE na dachu.

Sam modem na dachu ma też RSSI -51 dBm

Parametry na maszcie RSSI -65 do -67 dBm, innych parametrów nie znam, wtedy nie znałem API tego modemu, nawet nie widziałem, że takie coś istnieje.

Przetwornica może i grosze ale jak się pytam czy tak to się stosuje jak masz instalację za 300-400zł to nie jestem do końca pewien czy stosowanie chińskiej przetwornicy za 10zł jest odpowiednie, dlatego wolę się spytać.

wpisujesz w allegro "obudowa anteny panelowej" i wyskoczy Ci lista

oskar777 wrote:

Przetwornica może i grosze ale jak się pytam czy tak to się stosuje jak masz instalację za 300-400zł to nie jestem do końca pewien czy stosowanie chińskiej przetwornicy za 10zł jest odpowiednie, dlatego wolę się spytać.

Obniżasz napięcie tylko pod modem za 120 (?) zł, zawsze możesz tez zastosować dodatkowe zabezpieczenie choć sam nie wiem, czy to konieczne.

Chyba najbardzej mi w ten instalacji brakuje jednego kroku - po stworzeniu konceptu nie zadałeś sobie pytania:

Quote:

dobra, jak ten układ teraz uprościć, żeby było jak najmniej przewodów, zasilaczy itp.

Osobiście układ który ma działać stabilnie (choć osiągnie tylko ~20-40 Mbit) zbudowałbym tak:
Modem + RPi 1/2 (używka z allegro) + OpenWRT, wszystko zasilanie 5V przez skrętkę . Wszyske elementy zmieszczą ci się w jednej obudowie razem z anteną.
Modem już miałeś, RPi + zasilacz to 60 zł.
Coś takiego mam wewnątrz budynku. Jedyną niewiadomoą jest tylko spadek napięcia na 10m skętki i ogólna stabilnośc takiego zasilania, trzeba by to sprawdzić empirycznie.
Żeby podbić osiągi do max. możliwości LTE trzeba by sie rozejrzeć za lepszym klonem RPi.

Zalety:
- prościej już się nie da
- jeśli coś się powiesi, łatwo ustalić co, malina czy modem, jeśli modem to łatwo oskryptować jego reset; nie da się co prawda odciąć zasilania w porcie USB, ale można zasilać modem przez przekaźnik kontrolowany z GPIO
- duże możliwości zabawy z OpenWRT albo Raspbianem

EDIT. W sumie to nawet całe te RPi do niczego ci nie potrzebne, masz już router z USB, pakujesz do niego OpenWRT, podłączasz modem, zasilasz skrętką i już pozbywasz się jednej zbędnej puszki.

A to juz stabilizatora za 5 zeta nie mozna wstawic???

oshii też myślałem o tym RPI ale jego temperatura pracy jest w okolicy 0-70st tak na oficjalnej stronie RPI napisali, jak ma być na dworze gdzie mogę mieć -15 czasem to odpada. O modem się nie martwię bo on się grzeje trochę i tam nie sądzę by temperatura spadła. Może bym dał jakieś oświetlenie w obudowie by ciepło generowało ale to kombinowanie jest.

Quote:

wszystko zasilanie 5V przez skrętkę

No bez jaj!

Quote:

W kwestii automatycznego resetu jedynie co mi przychodzi to wziąć
esp8266 plus obsługę pinga

Nie trzeba wyważać otwartych drzwi:
Tools --> NetWatch --> Host
Host 8.8.8.8
Interval: 00:00:10
Timeout: 1000 ms

Tools --> NetWatch --> Down
On down:
/system routerboard usb power-reset duration=4

W kwestii MT ja stosuję:

RouterBOARD 951Ui-2HnD Link Dodatkowo masz AP w ogródku
Możesz także dać inny jak chcesz mieć Wifi AC np.
Routerboard RB962UiGS-5HacT2HnT hAP ac Link


Modem - którykolwiek LTE kompatybilny z Mikrotikiem u mnie siedzą jakieś ZTE, mogę potem sprawdzić jakie

Net Protector - mogą takie być (pamiętać o dobrym uziemieniu)

ZASILACZ Ubiquiti POE-24V 1A POE-24-24W Link

Rozwiązanie takie stosuję w kilku miejscach do podglądu monitoringu z kamer i jest bezproblemowe. Oczywiście do MT od razu ładujemy najnowszy soft.

PS.
Malina + modem na USB - średnio to widzę jeżeli chodzi o stabilność - przygrzeje słońce - słabe chłodzenie, spadki na zasilaniu, przetwornice POE = problemy (testowałem takie rozwiązania) itp. Nie wiem też czy malina obsługuje usb power-reset podczas pracy systemu

@oskar777, Jeśli będzie problem z zapewnieniem odpowiednich warunków pracy dla prostego układu to tym bardziej prędzej czy później odmówi posłuszeństwa instalacja w takiej formie. Będziesz się wtedy zastanawiał, czy przestał działać modem, hub usb, zasilacz od huba, router czy zasilacz o routera Sporo do sprawdzenia w środku zimy
Zgodzę się tylko, że z tymi antenami modemowi raczej nie grozi zamarznięcie

Swoją drogą aż jestem ciekaw, czy dałoby radę ugrzać malinkę podkręcając procesor i obciążając jakimś skryptem w chwilach, gdy nie jest obciążona ruchem sieciowym.

hubiwit wrote:

Quote:

wszystko zasilanie 5V przez skrętkę

No bez jaj!

No z tymi 5V na długim linku trochę zaszalałem

hubiwit wrote:

Nie wiem też czy malina obsługuje usb power-reset podczas pracy systemu

Niestesty, trzeba kombinować z GPIO.

http://www.anteny24.pl/mt-rb-sxt-lte
I temat internetu zakmniety.
Zadne zewnetrzne moduly, zadne rzeźby. Moze i wyjdzie dwa razy wiecej, ale mozliwosci rowniez mnogosc i dowolnosc.

Tyle, że wtedy przestaje to być DIY Co innego sprzęt instalowany u klienta, co innego zabawa we własnym zakresie i na własne potrzeby.