Bättre mobilt bredband

Bättre mobilt bredband

Intåget av de mobila datanätverken har gjort oss mer oberoende av de fasta uppkopplingsmetoderna som fiber eller ADSL. Många användare förlitar sig helt och hållet på en bredbandsuppkoppling som levereras helt trådlöst via mobilt bredband. En trådlös uppkopplingsmetod är dock alltid mer sårbar än en fast uppkoppling. Det finns lösningar och råd för att förbättra både uppkopplingshastigheten och stabiliteten hos mobilt bredband. I detta kapitel kommer vi att titta närmare på dessa.

Modemet

Precis som hos fasta internetuppkopplingar används någon typ att mottagare (modem). Ett modem för mobilt bredband tar emot en trådlös signal som skickas från operatörens mobilmast. Därefter distribueras signalen vidare via ett trådlöst eller trådburet nätverk alternativt en USB-port. De enklare modemen på marknaden nyttjar ofta USB-porten på användarens dator. Detta gör att endast en dator åt gången kan ta emot bredband. De mer avancerade modemen kombineras ofta med inbyggd router vilket gör att den kan distribuera ett nätverk till flera datorer och försörja ett mindre hushåll med mobilt bredband.

USB-modem och 4G-router
Ett vanligt USB-modem till vänster och en mobil 4G-router till höger.

En avancerad användare kan dock få problem med en allt-i-ett-lösning, eftersom hårdvaran hos dessa enheter inte alltid är skräddarsydd för hushållets ändamål och dessutom inte är så framtidssäker (kommer en modernare dataöverföringsversion behöver hela lösningen bytas ut). Därför finns det ett tredje alternativ: en router som är anpassad för USB-modem. I denna lösning ansluts ett befintligt USB-modem direkt till routerns USB-port.

Dovado Pro AC
Tillverkaren Dovado är en routertillverkare som har specialiserat sig på routrar för USB-modem. Bredvid en router från TP-Link som har byggt in ett modem i en prestandarouter med trådbundna nätverksutgångar.

Placering av modem

Placeringen av modemet är kritiskt. I hemmet finns det mängder av elektronisk utrustning, väggar och objekt som påverkar mottagningen av signalen negativt. Därför är det ofta lönsamt att testa var i huset mottagningsförhållandena är bäst. Har modemet en inbyggd signalstyrkeindikator kan denna användas (tänk på att det kan ta upp emot en minut innan signalstyrkeindikatorn uppdateras). Alternativt kan www.bredbandskollen.se användas för att kontrollera den faktiska uppkopplingshastigheten mot mobilmasten.

Normalt är den bästa placeringen för modemet så högt som möjligt och gärna i ett fönster i riktning mot den närmsta mobilmasten. Vilken som är den närmsta masten kan operatören svara på.

Täckningskarta
Operatören Comviq visar på sin täckningskarta var närmsta mobilmast (blå punkter) finns.

Används ett USB-modem kan en USB-förlängningskabel (upp till 5 meter) användas för att placera mo-demet bättre i förhållande till datorn. Används ett modem i kombination med en router blir placering-en mer flexibel och du kan placera lösningen fritt eftersom modemet inte ansluts till datorn med USB-kabel. Om du bedömer uppkopplingshastigheten som acceptabel efter placeringstestet kan installationen anses färdig.

Banden

Är du missnöjd med uppkopplingshastigheten kan du undersöka vilka frekvensband som används där du befinner dig. I Frekvensbanden för LTE kan du läsa om täckningsband och kapacitetsband. Täckningsbanden har normalt lägre uppkopplingshastighet men bättre räckvidd och används normalt utanför storstäderna. I storstäderna används normalt kapacitetsbanden som har hög uppkopplingshastighet men sämre räckvidd (eftersom dessa nyttjar högre frekvenser). För att nå en så hög uppkopplingshastighet som möjligt är målet alltid att ansluta till kapacitetsbanden.

Standardinställningen hos modem är att både 4G och 3G ska användas. Finns inte 4G tillgängligt eller signalen inte är optimal ska modemet växla över till en 3G-uppkoppling. Detta är både postivt och negativt. Det positiva är att du utan ansträngning får en uppkoppling, det negativa är att uppkopplingshastigheten kan bli bättre om endast 4G-nätet används. Därför är det rekommenderat att i modemets inställningar kontrollera om det finns ett 4G-nät i omgivningen och i så fall låsa signalen till detta, så inte modemet automatiskt växlar över till 3G. Steg två är att säga till modemet att försöka använda kapacitetsbanden (mellan 1800-2600 MHz) och inte täckningsbanden (800-900 MHz).

Våra tester visar att med externa utomhusantenner kunde vår 4G-uppkoppling använda kapacitetsbandet (2100 MHz), istället för täckningsbandet (800 MHz) som endast var tillgängligt med modemets inbyggda antenner. Denna ändring gjorde att uppkopplingshastigheten ökade med över 300 %.

Antennens inverkan

I föregående stycke kunde du läsa att med hjälp av externa antenner ökade uppkopplingshastigheten eftersom vi kunde använda 4G-nätets kapacitetsband istället för täckningsbandet. Det är inte alltid man kan förvänta sig en sådan enorm hastighetsökning men det finns fler positiva aspekter med att använda externa antenner. Överföringen mellan modem och mobilmasten blir stabilare och mindre känslig för störningar och årstider (t.ex. en förbi passerande bil eller löv på träden kan påverka signalen negativt).

Eftersom varje användares utgångsläge är unikt kan vi endast ge generella antennråd i denna bok. En extern antenn kan göra följande möjligt:

  • göra signalnivån bättre så det går att ansluta till 3G-nätet istället för GSM-nätet
  • göra signalnivån bättre så det går att ansluta till 4G-nätet istället för 3G-nätet
  • göra signalnivån bättre så att kapacitetsbandet på 4G-nätet kan användas
  • göra signalen bättre så att en högre överföringshastighet kan uppnås
  • göra signalen mindre känslig för närliggande störningar.

Just vad en extern antenn gör för förbättring i varje enskilt fall går inte att säga utan att först undersöka vilka band som används, hur signalnivån är och hur den kan placeras.

De olika antennerna

Alla 3G- och 4G-modem för konsument har normalt integrerade antenner, för att göra lösningen portabel och enkel. Är mottagningsförutsättningarna bra så fungerar dessa vanligtvis bra och inga andra alternativ behöver nödvändigtvis utvärderas.

Vi har tidigare benämnt externa antenner det vill säga antenner som inte är integrerade i själva modemet och vilka fördelar detta ger. Både 3G- och 4G-modem bygger på Mimo-teknik (flera samtidiga dataströmmar in och ut) och använder därför flera antenner till både sändning och mottagning för att komma upp i höga hastigheter. Vanligtvis används två samtidiga antenner. Väljer du att använda externa antenner bör samma antal antenner användas som modemet har stöd för, vilket i normalfallet är två.

Det finns två huvudtyper av antenner: rundstrålande och riktade. Dessa två typer innehar helt olika egenskaper och är därför lämpliga i olika situationer.

Den rundstrålande antennen kan ta emot signal från ett 360°-område. Det vill säga att antennen inte behöver riktas in utan lyssnar lika bra från alla håll (normalt lyssnar den lite bättre åt något håll men det är försumbart i sammanhanget). Detta gör den lämplig att använda när läget på mobilmasten är okänt, antennen används på ett objekt som rör sig eller befinner sig inomhus. Nackdelen är att antennen är känsligare mot störningar och den har generellt inte lika bra antennvinst som en riktad antenn.

Rundstrålande vs riktad antenn
Antennens mottagningsegenskaper visas ofta i ett strålningsdiagram. Bilden ovan visar en hur en typisk rundstrålande antenn tar emot signalen kontra en riktantenn.

Riktantennen (även kallad yagiantenn) är som namnet antyder inte rundstrålande utan tar endast emot från ett visst håll. Fördelen med detta är att antennvinsten normalt är högre och den är inte lika känslig för störningar som den rundstrålande modellen. En riktantenn kräver dock lite mer av användaren vid montering eftersom den måste riktas in korrekt. Desto högre antennvinst antennen har desto längre når den, men den blir samtidigt svårare att rikta in eftersom öppningsvinkeln blir smalare. Vid en fast installation utomhus blir normalt slutresultatet bäst med en riktantenn.

Eftersom dagens mobila bredband bygger på att två antenner används samtidigt har det tillkommit så kallade Mimo-antenner. Dessa typer är helt enkelt två antenner som är sammanbyggda. Detta syns tydligt i slutet på antennkabeln eftersom den delas upp i två antennkontakter. En Mimo-antenn är ett smidigt alternativ för att få ett bra resultat.

Mimo-antenn från Macab
En Mimo-antenn är ett smidigt alternativ. Det ser ut som en antenn men är egentligen två sammanbyggda antenner.

Polarisation

För att uppnå maximal signalstyrka är det viktigt att de mottagande antennernas polarisation överensstämmer med den som skickas ut från masten. Polarisationen beskriver hur antennen är monterad. Polarisationen kan vara vertikal, horisontell eller korspolariserad. Genom att sända signaler med olika polarisation har modemet enklare att urskilja de olika dataströmmarna.

Vertikal-, horisontell- och korspolariserade antenner.
Bilden ovan illustrerar vertikal-, horisontell- och korspolariserade antenner. (sett framifrån)

I normalfallet nyttjas korspolarisation, det vill säga att den första antennen är vriden 45° från vertikalplanet och den andra antennen är vriden 90° i förhållande till den första. Har du fri sikt till mobilmasten är denna montering att rekommendera.

I många fall finns inte fri sikt till masten vilket kan göra att signalen mellan masten och modemet studsar och polariseringen påverkas. Då rekommenderas att en antenn monteras vertikalt och antennen under monteras horisontellt.

Vertikal och horisontell antenn
Om det inte finns fri sikt till masten rekommenderas att en antenn monteras vertikalt och en horisontellt.

Finns det möjlighet så kan båda monteringsalternativen testas för att undersöka vad som ger högst prestandaökning. Används en Mimo-antenn är antennerna redan korrekt polariserade och antennen behöver bara riktas in.

Antennvinst

Hur en antenn påverkar inkommande och utgående signal kallas antennvinst och mäts i dBi eller dBd. Ju högre dB-tal desto bättre är antennvinsten (det är möjligt med ett negativt dB-värde). Är värdet 0 dBd eller 2,15 dBi har antennen ingen antennvinst (inkommande signal blir varken bättre eller sämre). Notera att dBi och dBd inte är direkt jämförbara. Skillnaden mellan dBi och dBd är 2,15 dB i fritt utrymme. En antenn kan därför både ha 10 dBi och 7,85 dBd i antennvinst (dBi=dBd+2,15). Om två olika antenners antennvinst ska jämföras är det därför intressant att veta i vilken enhet antennvinsten anges.

Utöver att kontrollera vilken enhet antennvinsten anges i är det även av vikt att kontrollera vid vilken frekvens detta gäller. Majoriteten av de antenner som finns tillgängliga idag är så kallade multiband-antenner. Det innebär att de fungerar ganska bra på flera olika frekvensband men det finns alltid ett band som ger bäst antennvinst och detta är normalt detta som anges av tillverkaren (eftersom det ser bäst ut). För att uppnå högre antennvinst hos en rundstrålande antenn byggs flera antenner ihop på höjden och antennen blir därmed längre.

För att uppnå högre antennvinst hos en riktantenn adderas fler direktorer (se bild nedan) och även här blir antennen längre. Desto högre antennvinst en antenn har desto mer påverkad blir antennens öppningsvinkel. Hos en riktantenn är detta väldigt påtagligt eftersom öppningsvinkel kan bli ganska smal vilket gör att användaren får vara extra noggrann när antennen riktas in.

Direktorer
För att öka antennvinsten adderas direktorer. Ju fler direktorer desto smalare öppningsvinkel (svårare att ställa in).

Antennkabel till 4G-antenner

För att leda signalen mellan antenn och modem används en speciell antennkabel (koaxialkabel). Impedansen ska vara 50 Ω (och inte t.ex. 75 Ω som används hos TV-antenner). Ju högre frekvens på signalen som transporteras desto högre krav ställs på kabeln. Kontrollera därför att antennkabeln som du tänkt använda är lämplig för den specifika frekvensen. Hur en antennkabel påverkar en antennsignal anges i dB. Ju lägre dB-värde desto mindre inverkar antennkabeln negativt på signalen den transporterar, detta benämns ofta som dämpning. Används en högkvalitativ antennkabel ger längder på 7 till 10 m en godtagbar signaldämpning (omkring 5 dB per 10 m vid 2100 MHz).

Om din antenn levererats med en antennkabel är denna normalt av bra kvalitet och anpassad till själva antennen (antennkabelns dämpning är godtagbar i relation till antennvinsten). Det är sällan en bra idé att förlänga en befintlig antennkabel. Skulle en för lång antennkabel används kan dämpningen i själva kabeln vara högre än antennvinsten hos själva antennen och ingen förbättring ges. I dessa fall är det bättre att flytta modemet eller routern närmare antennen och omvandla signalen till exempelvis en nätverkskabel (som kan skickas 100 m utan förluster).

Kontakter

Om du undersöker ditt modem ser du troligtvis små antenningångar. I dessa ingångar ska dina externa antenner anslutas. Beroende på modell används olika antennkontakter. I USB-modem används ofta en mindre adapterkontakt för att spara plats (t.ex. TS9).

TS9- till SMA-adapter.
TS9- till SMA-adapter.

På 4G-routrar (routrar med inbyggt modem) där kontaktstorleken inte är kritisk är SMA-kontakten populär. Även på antennkablarna för mobilt bredband används ofta SMA-kontakten (men även FME-kontakten förekommer). Det finns diverse övergångar som kan omvandla alla dessa kontakttyper fram och tillbaka vid behov.

SMA-hane till FME-hona
SMA-hane till höger och FME-hona till vänster.

Hos trådlös nätverksutrusning används en snarlik kontakt som benämns RP-SMA (Reverse-polarity SMA). Anledningen till detta är att nätverksutrustning normalt inte är kompatibel med mobilt bredband. Så för att undvika att felaktiga antenner ansluts av misstag i de olika sammanhangen är SMA- och RP-SMA-kontakten inte kompatibla med varandra.

SMA och RP-SMA
Mittenstiftet visar om det är en SMA- eller RP-SMA-kontakt.
Relaterade produkter
Senast ändrad: 2018-04-16