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UMTS Signalverstärker

18. Aug 2016

UMTS Empfang verstärken & optimalen 3G Empfang erzielen

Beste UMTS Verstärker

Der 3G-Standard, von UMTS über HSDPA bis HSPA+, hat seit Jahren einen festen Platz in der mobilen Internetwelt. Trotz der weiten Verbreitung gibt es allerdings immer noch vielerorts Empfangsprobleme. Warum muss man überhaupt den UMTS-Empfang verstärken, welche Signalverstärker gibt es und wie kann man nachhaltig die mobile Datenübertragung und den Handyempfang verbessern? Ihre Mobilfunkspezialisten von FTS Hennig versorgen Sie mit Antworten.

Warum funktioniert das GSM Netz und warum gibt es bei UMTS, HSPA und Co. ständig Probleme?

Die Frequenzbänder unterhalb von 1 GHz (GSM arbeitet bei 900 MHz) weisen günstigere Ausbreitungsbedingungen auf. Die Funkzellen können größer sein und somit wird eine solide Indoor-Versorgung ermöglicht. Aufgrund der Wellenlänge sind Durchdringung und Beugung der Strahlen sehr günstig. Doch je höher die Frequenz wird, desto kleiner bzw. kürzer sind die Wellen und so erschwert bei UMTS & Co. (2100 MHz) jeder Baum, jedes Haus, jedes Fenster und jedes Sofa die Wellenausbreitung. Dieses physikalische Problem lässt sich am besten anhand des Lichts (400-800 THz) verdeutlichen. Hinter jedem Objekt entsteht ein Schatten und die Strahlen verlaufen geradlinig. Daher werden zur Nutzung des 3G-Netzes in den "Schattenzonen" häufig Antennen und Verstärker benötigt.

Zu den Ausbreitungsbedingungen kommen nun noch weitere Faktoren hinzu. Im GSM-Netz wird nur mit 8-Bit-Verschlüsselung gearbeitet. Die 8-Bit-Struktur benötigt keine große Qualität und funktioniert auch bei sehr geringen Signalwerten. UMTS und HSPA benötigen für die Datenübertragung wesentlich höhere Signalpegel, denn hier wird das Quadratur-Amplituden-Modulationsverfahren angewendet. Pro Zeiteinheit können je nach Qualität 4, 16, 64 oder mehr Zustände erreicht werden. Je mehr Zustände erreicht werden, umso schneller wird das Signal. Gleichzeitig wird es aber auch störanfälliger.

Einflüsse im UMTS Netz

Infografik: Alle wesentlichen Einflüse im 3G-Netz

Zellenmanagement der 3G-Zellen

Die UMTS-Zellen atmen, d.h. dass sie sich je nach Auslastung vergrößern bzw. verkleinern. Bei erhöhter Auslastung der Zelle durch ein hohe Anzahl von Nutzern (Alle strömen am Morgen mit dem Smartphone ins Ballungsgebiet zur Arbeit etc.) will sich die Zelle vor Überlastung schützen und verkleinert sich. Alle Nutzer, die am Zellenrand gerade so eingebucht sind, fallen heraus. Im Sprachgebrauch der Netzbetreiber heißt es, der Nutzer werde an die benachbarte Zelle übergeben oder an das GSM-Netz. Für Kunden, die über einen UMTS-Verstärker nachdenken, gibt es aber keine benachbarte Zelle. Zudem hat auch das verfügbare Datenvolumen Einfluss auf die Größe der Zelle. Wenn Nutzer in der Zellenmitte das vorhandene Datenvolumen benötigen, verkleinert sich die Zelle.

UMTS-Nutzer in den Randgebieten der Zelle müssen durch bestmögliche Empfangs- und Sendeleistung der Zelle einen Standort mitten in der Zelle "simulieren". Dieser Gedanke geht nicht immer auf, da die Paketlaufzeiten auch gemessen werden. Je weiter entfernt man sich befindet, desto länger dauert eben auch die Übertragung. Aber durch guten Empfang und damit weniger Bitfehler kann man diesem Fakt entgegen arbeiten.

UMTS, HSDPA, HSPA - Was empfange ich denn nun?

Das Handy-Signal verstärken heißt im 3G-Netz konkret: Wir wollen nach Möglichkeit die beste Modulation und damit HSPA+ (64QAM). Reicht die Signalqualität dafür nicht, verringert sich die Modulationsgüte und die Datenrate wird kleiner. Wir werden von HSPA über HSDPA zu UMTS durchgereicht. Im Extremfall wird auf EDGE (GSM/2G) umgeschaltet.

Da Sie aber für minderwertiges Datensignal genau so viel bezahlen wie für die maximale Geschwindigkeit (HSPA+), sollte jeder bestrebt sein, auch das Maximum zu erreichen.

FAZIT

Wer mit dem Handy, dem Tablet oder dem Notebook in attraktiver Geschwindigkeit stabil im Internet surfen möchte, muss fast immer den UMTS-Empfang verstärken - sonst wird man bis zum GSM-Standard durchgereicht. Bezahlen muss man aber dennoch den vollen Preis.

Signal Verstärker vom Feinsten: Die aktive UMTS Antenne mit 26 dBi

Die aktive UMTS Antenne 26dBi ist eine Außenantenne und für die Montage am Antennenmast ausgelegt. Das Herzstück der Antenne besteht aus einem optimal abgestimmten Antennenelement und dem bidirektionalen Sende- und Empfangsverstärker von novero Dabendorf. Mit diesem Verstärker werden sämtliche Kabel- und Steckerverluste, die auf dem Signalweg vom Router zur Außenantenne entstehen, ausgeglichen. Dadurch wird ein optimaler Datendurchsatz durch optimierte Sende- und Empfangseigenschaften erreicht. Solange kein Datenverkehr geführt wird, ist nur der Empfangsverstärker aktiv. Bei Verbindungsaufbau wird zusätzlich der entprechende Sendeverstärker aktiv. Um den UMTS-Empfang zu verstärken, wird durch die Verwendung spezieller Antennenkabel nicht nur die Dämpfung minimiert, sondern es entsteht ein echter Zugewinn.

Aktive Antenne UMTS

Infografik: Installation der aktiven UMTS Antenne mit 26dBi Gewinn

Die Stromversorgung wird über das Antennenkabel gewährleistet. Über eine Einspeisebox, die sich in der Nähe des Routers befindet, werden 12 Volt bereitgestellt.

Da der Verstärker unmittelbar am Antennenfußpunkt arbeitet, wird das Sendesignal optimal abgegeben. In Empfangsrichtung können durch den Dämpfungsausgleich die Signale bestens empfangen werden.

Es können mit Hilfe von besonders dämpfungsarmen Kabel wie dem ECOFLEX 10 Kabellängen bis zu 40 m erreicht werden. Das heißt, die Antenne kann ohne Probleme an der besten (höchsten) Position installiert werden. Das robuste Montagezubehör erleichtert die Entscheidung für einen Antennenmast.

iPhone Booster

Ähnlich wie die aktive Antenne funktioniert auch der s.g. iPhone Booster. Bei diesem Gerät liegt die Bedeutung nicht auf der Verstärkung der Antenne sondern in der aktiven Ankopplung Ihres Smartphones an das Antennenkabel. Mit dem ebenfalls verwendeten Verstärker werden die Koppelverluste und Kabelverluste komplett aufgehoben. Mit der Verwendung einer leistungsstarken UMTS-Antenne steht einem ungetrübten Internetvergnügen mit iPhone & Co. nichts mehr im Weg.

Diese aktiven Antennen und aktive wie auch passive Antennenkoppler sind hauseigene Entwicklungen von FTS Hennig. Novero Dabendorf liefert den Verstärkerbaustein und die Applikationen werden bei FTS Hennig gefertigt. Erhältlich sind die Antennen und Koppler in Ihrem Antennendiscount24.

FAZIT

Funkdienste unterliegen Störungen aus der Umwelt und aus dem Netz. Für sichere, stabile und schnelle Datenverbindungen sind optimales Empfangs- und Sendevermögen wichtig. Mit aktiven Antennen, Verstärkern und Kopplern können Sie Ihren UMTS-Empfang verstärken und das Internet in vollen Zügen genießen.


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