В то время как жители мегаполисов обсуждают 10-гигабитные порты на роутерах — где‑то в других местах выбор, в лучшем случае, из единственного проайдера, а то и вообще ничего оптически‑проводного нет. В этих случаях остается либо мобильный интернет, либо спутниковый.
Спутниковый — отдельная тема, а вот мобильный можно легко подключить к домашней сети. Казалось бы, в чем вообще проблема — воткнуть USB‑модем в роутер и всё! Но есть нюансы...
Во‑первых, в некоторых местах покрытие сети оставляет желать лучшего, связь нестабильна или ее вообще нет, а во‑вторых, иногда скорость соединения с интернетом удивляет, в худшую сторону (в-третьих, мобильный интернет сейчас, похоже, доламывают — но пока не доломали окончательно).
Общая концепция такова: для усиления сигнала можно использовать внешнюю антенну, для чего ее надо будет навести на какую‑нибудь базовую станцию поблизости, ну и немного «поиграть с настройками».
Расположение базовых станций есть в инернете, это не секретная информация.
Причем на некоторых сайтах можно посмотреть, на какой конкретно вышке какие операторы представлены — потому что если сеть окажется «чужая» — ничего работать в ней не будет. От этого зависит выбор сим‑карты для модема.
В качестве cамого USB‑модема возьмем что‑нибудь простое, и не слишком ругаемое, например «USB‑WiFi роутер Olax» (это не реклама, это просто второй попавшийся на плейсмаркете).
Позиционируется он как мобильный WiFi‑роутер с поддержкой 4G: достаточно просто воткнуть его в любой блок зарядки USB и подключаться по WiFi.
Но он также подходит и как модем для роутера, и что самое главное — имеет гнезда для подключения внешней антенны.
Есть еще более простые «USB‑WiFi‑роутеры», но без подключения внешней антенны.
Их тоже можно было бы использовать, но с ними это проделать немного сложнее.
В качестве внешней антенны возьмем, к примеру, квадратную коробку «3G/4G/MIMO/GSM антенна», с двумя антенными разьемами — их таких море разнообразных.
Технология MIMO как раз и предполагает одновременное использование спаренных антенн для приема‑передачи, поэтому два разьема на антенне, и два гнезда на модеме.
И вот тут начинаются нюансы: разьемы на модеме стандарта CRC9, маленькие и тонкие, а на антенне могут быть разные, в моем случае — это F‑разьемы.
F‑коннектор — это по сути металлический наконечник, который просто накручивается на слегка подрезанный антенный кабель RG6, такой же, как у внешних ТВ‑антенн или спутниковых тарелок. Из‑за простоты монтажа очень удобен.
А для перехода от толстого антенного кабеля к тонкому разьему CRC9 потребуется переходник — пигтейл (свинячий хвост) — то есть, раз уж используется RG6 и F‑разьемы — то и пигтейлы нужны под F‑разьемы.
Установка антенны интуитивно понятна (надеюсь): найти подходящую неподвижную опору‑трубу, или прикрутить к стене крепление «для спутниковой антенны».
Прикрутить к ней крепление коробки антенны, направить в нужную сторону.
Но это еще далеко не всё.
Вернемся к модему: он включен в роутер (или в компьютер, работающий роутером), при этом он определяется как USB‑сетевая карта.
Если настроено автоматическое получение IP‑адреса по DHCP — интерфейс получит какой‑то адрес, конкретно для этих модемов — 192.168.100.100, при этом адрес самого модема будет 192.168.100.1
В WiFi‑роутерах типа Кинетика это происходит автоматически, если используется что‑то другое — можно настроить вручную:
ip link show
# в списке появится какой-то новый интерфейс типа enx344b50000000
ip link set dev enx344b50000000 up
dhclient enx344b50000000
# или вручную (потому что dhlient может поломать настройки DNS и default route)
ip addr add 192.168.100.100/24 dev enx344b50000000
Заходим браузером на 192.168.100.1 (далее по конкретно этой модели, но принципы общие):
Вводим пароль (admin по умолчанию). Смена пароля на свой — Modify login Password.
WiFi Settings — Disable (у меня уже есть WiFi, зачем еще одна сеть?)
Advanced Settings — Router: Можно поменять адрес сети, и заодно выключить DHCP, если не используется WiFi, а адрес на интерфейсе задается вручную.
Это может быть полезно, когда к роутеру подключено несколько однотипных модемов, чтобы не конфликтовали адреса сетей между ними.
Advanced Settings — IMEI/TTL: можно указать там желаемый IMEI — «уникальный идентификатор мобильного устройства», можно поставить от старого телефона.
И указать TTL для отправляемых пакетов.
Как вы понимаете, это для тех случаев, когда кто‑то пытается фильтровать подключения, в стиле «это интернет только для телефона!»
Но самое главное — настройки работы с сетью.
По умолчанию — все настройки автоматические, и вот как раз это иногда и мешает нормальной работе.
Тут немного надо пояснить как оно в принципе устроено, примерно:
Базовые станции — это не ретрансляторы сигнала. То есть, нельзя просто так «покрутить антенну получше, поймать сигнал помощнее».
Каждая БС (BS) — это самостоятельный передатчик сигнала, и каждый телефон (модем, мобильное устройство (МУ), mobile equipment (ME)) — работает в один момент времени с одной БС.
При этом МУ штука умная: оно контролирует эфир, ведет список видимых ему БС, ранжирует их по качеству связи, по своим, внутренним алгоритмам.
Всё это прошито в GSM‑модуле, внутри.
Есть несколько частотных диапазонов, в которых оно работает, есть разные системы кодировки данных, которые оно использует — всё в зависимости от того, что именно ему видится в эфире.
Обнаружив подходящую БС, с приемлемым качеством сигнала и «домашней» сетью — оно регистрируется в ней.
Регистрация означает, что устройство с таким‑то IMEI и таким‑то IMSI (номер симкарты) сейчас висит на такой‑то BS, о чем BS сообщает HLR (сервер, где зарегистрирована эта симкарта у оператора), и вот тогда оператор знает, что звонок на номер 123-45-67, привязанный к этой IMSI, нужно передавать на BS такую‑то, потому что сейчас абонент именно там.
Побочное следствие — МУ старается сохранять регистрацию в этой БС, переключаясь на другую только при веской необходимости, когда качество сигнала совсем уже никакое.
Иначе бы сеть оператора только тем и занималась, что обменивалась данными о перескоках абонентов туда‑сюда.
То есть, просто крутить антенну и смотреть на уровень сигнала бесполезно — это будет уровень сигнала к уже подключенной БС, и если он ухудшается — это еще не значит, что там, куда вы направили антенну, ничего нет — это просто значит, что эту БС стало видно хуже.
А еще автоматическая работа означает, что выбирать БС и кодировку будут не так, как вам нужно, а так, как покажут алгоритмы, причем приоритет, насколько я понимаю, голосовой связи. Но для нее не требуется широкополосный интернет.
Чтобы настроить — нужно понимать, в каких частотных диапазонах в данной местности что есть, на каких БС, насколько они загружены и на что способны.
Хороший уровень сигнала может сочетаться с перегрузкой БС по абонентам, или с забитым каналом связи у нее, или с помехами от сторонних систем.
Настраиваем:
Сначала — ConnectStatus — OFF — иначе не даст ничего менять.
Потом — NetworkSettings — Network information: здесь есть выбор частотного диапазона, Set Frequency Band.
Вместо «всех подряд» начинаем перебирать их один за одним, буквально составляя для себя таблицу, что где есть
установили, например, «1», сохранили,
модем перезапустился, заходим снова,
отключаем ConnectStatus если включен,
Network Settings — Network Selection — Manual — Apply
получаем список доступных сетей, выбираем домашнюю, регистрируемся
включаем ConnectStatus
смотрим уровни сигналов, или сразу запускаем тест скорости, хотя бы iperf3 к «своему» внешнему серверу
записываем в таблицу,
повторяем для всех типов домашних сетей, по всем диапазонам.
И можно еще попробовать повторить это для разных положений антенны, хотя бы в 4 направлениях — но скорее всего в целом результаты в этой местности будут почти одинаковые, вряд ли операторы будут настраивать принципиально по‑разному свои станции в одном и том же районе.
В моем случае выяснилось, что практически по всем диапазонам прекрасно и стабильно работает WCDMA 3G, но со скоростью не выше 5 Мбит/сек, а вот FDD_LTE 4G — только на одном из диапазонов в районе 30 Мбит/с.
Не идеально, но использовать можно и то и другое (особенно если речь идет об аварийном резерве).
Остается выбрать диапазон, сеть, и зафиксировать это.
А таблица пригодится...
И вот только теперь — идем крутить антенну, периодически проверяя скорость.
Номер базовой станции в интерфейсе модема не меняется — тоже логично.
Как и ожидалось, оптимальное направление совпало с направлением на ближайшую вышку по карте — пусть ее и не видно за лесом и туманом, но она где‑то там есть.
Остается затянуть гайки на хомутах крепления, и настроить приоритеты на роутере.
Еще один канал на случай, если ледяной дождь или экскаватор опять обрубят оптику.
