Strona głowna < Artykuły

Usługa internetowa TRANSFERNIGHT w Sferii SA

(badanie szybkości łącza)

Autor Jan Z.T. (10.01.2010 r)
(zapiska nr 24)

Spis tresci:
1. Wstęp
2.
Wyniki badania przepustowości łącza na antenie z modemu
3.
Jak określić odpowiednią długość anteny prętowej
4. Jak określić maksymalną odległość od stacji bazowej
5. Stacje bazowe Sferii (stan na 2010 r.)


1. Wstęp

(spis)

Sferia jest firmą która świadczy usługę dostępu do internetu na częstotliwości 850 MHz w technologi CDMA 2000 czyli w zasadzie do 3,1 Mbps (ok. 380 kB/s). Ostatnio Sferia razem z właścicielem Polsatu próbują rozwinąć łatwy dostęp do internetu szerokopasmowego (radiowego) na obszarze całej Polski z zapowiadaną prędkością do 25 Mbps (ok.3 MB/s) czyli zadawalajacą do oglądania pełnometrażowej telewizji w klasie HDMI.

Obecna technologia CDMA 2000 jaką posiada Sferia jest 3 krotnie szybsza niż zwykłe CDMA ale 2 krotnie wolniejsza niż technologia HSDPA. Oczywiście te maksymalne transfery są tylko możliwe gdy antena odbiorcza &bdquowidzi&rdquo (nie ma żadnych przeszkód fizycznych i jest na tej samej wysokości położenia) antenę nadawczą, co w warunkach miejskich jest mało spotykane. W mieście w większości odbiera się falę dwu i wielokrotnie odbitą lub załamaną (dyfrakcja) od przeszkód takich jak np. budynki. Dzięki tej właściwości odbijania jakie posiada fala decymetrowa można ją odebrać nawet w miejscach zasłoniętych za pomocą zwykłej anteny prętowej (o określonej długości zależnej od częstotliwości nadawania o czym dalej). Natomiast w przypadku znacznych odległości od nadajnika stacji bazowej operatora należy stosować anteny kierunkowe dipolowe i w tym przypadku możliwości dobrego odbioru zależy w dużej mierze od &bdquosiły&rdquo stacji bazowej.

Usluga internetowa TRANSFERNIGHT jest świadczona w godzinach od 12.00 w nocy do 12.00 w południe z szybkością reklamowaną do 2,4 Mbps na modemie ANYDATA ADU-E100D produkcji koreańskiej. Zakres częstotliwości modemu to:

- nadawcza > 824 ÷ 849 MHz ; odbiorcza > 869 ÷ 894 MHz

Ograniczeniem w tej usłudze jest spadek szybkości łącza o połowę jeżeli w ciągu ostanich 7 dni (od momentu naliczania) przekroczy się limit transferu (download + upload) 3 GB danych, co zapewne dla wielu jest aż nadto. Czyli w ciągu miesiąca można swobodnie pobrać do 12 GB danych.

a) Wyniki badania przepustowości łącza na antenie z modemu (spis)

Wydajnosć łącza na antenie z modemu

b) Wynik badania przepustowości łącza na antenie zewnętrznej

Warunki badania:

- antena prętowa o długości całkowitej 37 cm, ze zmieną długością w zakresie od 12 cm do 37 cm

- długość kabla łączeniowego (koncentryk) 2m o oporności falowej 50? (niskostratny),

- antena umieszczona na framudze okna wewnątrz pomieszczenia,

- antenę należy jeżeli to możliwe &bdquonakierować&rdquo na daną stację bazową operatora w taki sposób aby miała przed sobą przestrzeń otwartą czyli trzeba określić na której stronie okna zamontujemy antenę. Jeżeli wybierzemy złą stronę okna to szybkość może nam spaść nawet o połowę. Najlepiej to określić po badaniu szybkości transferu podczas łączenia internetowego np. SPEEDTest ( http://www.reohix.com/speedtest.html ) ale do serwera miescowego w tym przypadku Warszawy, lub znajomości położenia stacji bazowej danego operatora, po podłączeniu anteny zewnętrznej, modem należy umieścić w szczelnej &bdquometalowej puszce&rdquo. Ta metalowa puszka może być wykonana z kartonu i oblepiona folią metalową do której podłącza się minus (np. osłonę koncetryka).

Przy tych warunkach szybkość łącza wzrosła prawie 2 razy (9 dni pomiarów) i wyniosła

* 1,5 ÷ 1,72 Mbps (183 ÷ 210 kB/s) dla serwera w Warszawie (67% reklamowanej),

* najlepszy odbiór był na długości anteny = 26,4 cm,

* oczywiście do dalszych serwerów szybkość ta malała (np. w Teksasie-USA do 0,7 Mbps)

2. Jak określić odpowiednią długość anteny prętowej

(spis)

a) podstawowy wzór na obliczenie długości fali (&lambda) w metrach w zależności od częstotliwości (f):

&lambda [m] = 300 / f [MHZ]

w przypadku modemu ANYDATA ADU-E100D o f = 824 &ndash 894 MHz wyniesie:

&lambda = 0,364 &ndash 0,336 m (36,4 &ndash 33,6 cm)

w przypadku internetu ze SFERII o f = 850 MHZ wyniesie:

&lambda = 0,3529 m (35,29 cm)

b) najmniejsza częstotliwość rezonansowa linii odpowiada długość fali (&lambda) własnej linii (wibrator niesymetryczny tzw. popularna antena prętowa) czyli:

&lambda = 4 x L

c) najmniejsza długość anteny prętowej wyniesie:

L[m] = 0,25 x &lambda

- w przypadku modemu ANYDATA ADU-E100D o &lambda = 36,4 &ndash 33,6 cm wyniesie:

L = 9,1 &ndash 8,4 cm

- w przypadku internetu ze Sferii o &lambda = 35,29 cm wyniesie:

L = 8,82 cm.

d) określenie rzeczywistej długości anteny zewnętrznej (o zmiennej długości):

Wiadomo z fizyki o ruchu falowym, że w takich ośrodkach jak zamknięte słupy powietrza, struny czy pręty metalowe odbicia fali zachodzą na obu końcach. W takich ograniczonych ze wszystkich stron obszarach mogą powstawać tylko fale stojące o pewnych określonych długościach.

W przypadku anteny prętowej (umocowanej na jednym końcu), na końcu zamocowanym pojawia się się węzeł a na końcu swobodnym strzałka fali. Na całej długości pręta może przypadać: 1/4, 3/4, 5/4, 7/4, 9/4, 11/4 itd. długości fali.

a zatem w przypadku anteny dla internetu ze Sferii (dla 850 MHz) wyniesie to odpowiednio:

8,82 cm; 26,47 cm; 44,11 cm; 61,76 cm; 79,4 cm; 97,05 cm ...

Optymalną wartością dla miasta jest antena prętowa o zmiennej długości wynoszącej 45 cm, przy czym 1-wszy człon przesuwnej anteny powinien wynosić 8,8 - 9 cm.

Uwaga: nie osłonięta część kabla koncentrycznego który lutujemy do podstawy anteny prętowej też już należy uważać za antenę i wliczać go do ogólnej jej długości. Wszytko co nie osłonięte w układzie antenowym stanowi już antenę.

e) uwagi końcowe:

W tym momencie trzeba zaznaczyć, że przez zastosowanie dłuższej anteny nie spowoduje to wzrostu siły sygnału ponieważ amplituda fali (prądu) w takim pręcie wraz z jej długością odpowiednio maleje. Największa amplituda jest dla anteny prętowej o długości 0,25 &lambda czyli w przypadku Sferii to L = 8,82 cm na końcu swobodnego pręta. W warunkach miejskich ze względu na liczne przeszkody (odbicia i interferencje) takiej nie zniekształconej fali często nie można uzyskać a przez zmianę długości anteny można śmiało uzyskać choć o mniejszej amplitudzie jej pośrednią czyli 0,75&lambda czy 1,25&lambda itd. Dlatego aby mieć jako taki wybór należy stosować antenę prętową o zmiennej długości. Najlepiej do tego celu wykorzystać antenę prętową od starych telefonów komórkowych lub od przenośnych odbiorników radiowych UKF które miały je wysuwane.

Do anten prętowych należy stosować kable współosiowe nisko-stratne o oporności falowej 50? ponieważ kable do TV czy satelitarne 75? całkowicie się nie nadają.

Oczywiście powyższe wzory można zastosować do obliczenia długości anten prętowych dla innych operatorów którzy używają innych częstotliwości.

3. Jak określić maksymalną odległość od stacji bazowej (spis)

W zasadzie w przypadku odbioru fal decymetrowych (300 &ndash 3000 MHz) anteny teoretycznie powinny się &bdquowidzieć&rdquo. Zasięg widzialności tzw. geometrycznej określa się długością linii prostej wg wzoru:

AB [km] = 3,57 x (h10,5 + h20,5) [m]

Np. dla stacji bazowej umieszczonej na 10 piętrowym budynku o h1 = 30 m (licząc do punktu posadowienia podstawy anteny) oraz anteny odbiorcy na wysokości h2 = 4 m a odległość AB = 25,7 km.

4. Stacje bazowe Sferii (stan na 2010 r.)

(spis)

a) Dla miasta Warszawy (PDF) > stacje bazowe nr 1

b) Pozostałe (PDF) > stacje bazowe nr 2

 

(spis artykułów)