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Remplacement ligne ADSL par connexion 4G/LTE: la polarisation des antennes

Dans le cas d’une antenne directionnelle, il est important de connaître la polarisation des ondes afin de pouvoir placer l’antenne correctement. Avec une antenne de type Yagi (qu’on appelle aussi antenne râteau), il faut savoir si on place les éléments verticalement ou horizontalement, en fonction de la polarisation. Dans l’exemple suivant, l’antenne Yagi est placée en polarisation verticale.

Antenne Yagi placée en polarisation verticale

Salt m’a indiqué une Polarisation +45/-45 degrés . Pourquoi y a-t-il deux nombres? Et bien, car il y a deux trains d’ondes, polarisés à 90° l’un par rapport à l’autre. Et au lieu que l’un soit polarisé verticalement et l’autre horizontalement, ils sont polarisés à +45° et -45°:

Description de l'image

S’il y a deux antennes sur le modem, c’est parce qu’il y a deux trains d’ondes. Il s’agit d’une technologie appelée MIMO (Multiple-Input Multiple-Output): https://fr.wikipedia.org/wiki/MIMO_(t…

Pour simplifier, il s’agit de multiplexer deux signaux. On utilise deux émetteurs-récepteurs, et donc deux antennes, pour transmettre les données. Cela permet de doubler le débit ou d’améliorer la qualité de la transmission. Cette technique est utilisée par exemple par le WiFi.

D’un point de vue pratique, cela signifie qu’il faut utiliser deux antennes, placées perpendiculairement l’une à l’autre, ou une antenne à double polarisation.

La polarisation +45°/-45° signifie qu’il faut placer les antennes respectivement à +45° et -45°, comme sur l’exemple ci-dessous:

Description de l'image

Chaque antenne a son propre câble et vient se brancher sur l’un des deux ports du modem.

A noter qu’à ma connaissance, une polarisation +45/-45 degrés n’est pas courante. J’ignore les raisons techniques et les avantages de ce choix.

Maintenant, de telles antennes râteau en façade de ma maison de 1914, ce n’est esthétiquement pas idéal. Au prochain épisode, on va regarder les différents types d’antennes utilisables en MIMO.

Pour approfondir le sujet des antennes: http://pourquoietcomment.voila.net/b….


Remplacement ligne ADSL par connexion 4G/LTE: le placement des antennes

Il existe des antennes omnidirectionnelles, qui émettent et reçoivent dans toutes les directions à la fois. Il existe aussi des antennes directionnelles qui n’émettent que dans une seule direction et qui focalisent ainsi l’énergie dans une seule direction. J’ai choisi d’installer des antennes directionnelles. Elles sont plus délicates à installer, mais offrent de bien meilleurs résultats pour la propagation des ondes.

Il faut commencer par faire un peu de théorie. Un train d’ondes se propage dans une direction et selon une polarisation. En général, cette polarisation est verticale, horizontale, circulaire ou elliptique.

polarizations

Il faut ensuite connaître la longueur des ondes émises par les antennes de Salt, chaque antenne étant dimensionnée en fonction de la longueur d’onde ou de la plage de longueur d’onde que l’on veut émettre et recevoir. En Suisse, la 4G est surtout émise à 1800 Mhz et depuis quelque temps aussi à 800 Mhz. Plus la fréquence est basse, plus la portée et grande, ainsi que la capacité à traverser des obstacles.

En résumé, voici les informations qu’il faut obtenir de la part de Salt:

  • La position de la meilleure antenne qui dessert son domicile
  • La ou les fréquences d’émission
  • La polarisation du signal

Expérience faite, c’est le meilleur (le seul?) moyen d’obtenir ces informations, c’est de passer par le forum de Salt. Voici les informations que j’ai reçues.

Les coordonnées du site qui dessert ton domicile sont: 560546 / 166418. Il est positionné à 45 degrés NNE de ton adresse de domicile. Polarisation +45/-45 degrés. Pour les fréquences, ce site est doté de LTE 1800 MHz et LTE 800 MHz.

Prenons ces informations et analysons-les.

Premièrement les coordonnées de l’antenne sont données dans le système de coordonnées suisses CH1903. C’est parfait. Il suffit de se rendre sur https://map.geo.admin.ch et d’y entrer les coordonnées sous la forme suivante: « 560546 166418 ». L’outil Mesurer permet de tirer une droite entre son domicile et l’antenne, de vérifier s’il y a des obstacles, et enfin de mesurer la distance.

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Dans mon cas, il y a une ferme entre l’antenne et moi. Voilà qui pourrait expliquer les variations de débit. Enfin, l’antenne est quand même située à 1.34 km de chez moi.

Pour les fréquences, je vais donc choisir des antennes multifréquences qui couvrent les 800 et 1800 Mhz.

En utilisant l’outil « afficher le profil de dénivelé » de Google Earth, on peut vérifier qu’il n’y a ait pas de colline entre le domicile et l’antenne. Chez moi, on ne voit que le toit, au début.

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Il reste le cas de la polarisation. Un vaste cas qui vaudra un sujet à lui tout seul.


Remplacement ligne ADSL par connexion 4G/LTE: le choix du modem

L’objectif de ce projet est de remplacer ma ligne ADSL par un modem 4G/LTE à même de pouvoir offrir au réseau local de ma maison un débit correct.

En effet, le débit de ma ligne ADSL plafonne en dessous de 5Mbs, avec des coupures très fréquentes. Parallèlement, l’opérateur Salt offre une connexion ADSL avec des débits tournant la plupart du temps autour de 20Mbs, avec parfois des pointes à près de 40Mbs. Enfin, Salt offre un abonnement Surf Unlimited à 35.-/mois qui est un vrai illimité. Je parle de tout cela ici:http://mitic.education/?p=1154.

J’ai donc acheté un modem 4G/LTE D-Link DWR-921, doté de deux petites antennes omnidirectionnelles. Avec lui, les débits se sont effondrés par rapport à ce que je pouvais mesurer sur mon iPhone. A cela s’ajoutent des variations assez importantes de débits inhérentes probablement à des perturbations de connexion.

J’ai donc décidé de remplacer le modem D-Link par un Huawei B593s-22.

huawei_b593_lte_cpe

 

Le modem D-Link était un modem mixte ADSL/4G; le passage à la 4G se faisant par exemple en cas de défaillance de la connexion ADSL. Rien de tout cela ici. Il s’agit d’un pur modem 4G. Il possède 4 ports Ethernet à l’arrière, qui permettent d’y connecter son réseau local câblé. Le WiFi est aussi intégré.huawei_b593_4g_lte_cpe

Un port pour une carte SIM normale est situé sur le côté de l’appareil. Tout comme pour le D-Link, aucun adaptateur pour mes micro cartes SIM n’est fourni.

Si le routeur possède des antennes intégrées, une trappe derrière le routeur laisse apparaître deux connecteurs SMA pour y connecter deux antennes externes directionnelles ou omnidirectionnelles. On peut du reste regretter que le routeur ne soit pas livré avec deux petites antennes.

Huawei B593 Antenna Sing4G 11

Connecteurs SMA et antennes optionnelles

L’une des particularités de ce modem est son interface de configuration, en français et très claire. A ce jour, c’est sans doute le modem le plus simple à configurer que j’ai eu. Un point intéressant: il détaille la quantité de trafic sur chaque port Ethernet. Pour configurer le routeur, il suffit d’y entrer le code PIN de la carte SIM et il est déjà prêt à fonctionner. Tous les réglages avancés (port forwarding, UPnP, DMZ, filtrage MAC…) y sont facilement configurables. Il est enfin possible de faire de la VoIP avec ce modem.

Depuis que je l’utilise, je n’ai que très peu de problèmes de connexion. Néanmoins, le témoin d’antenne indique que je suis très bas au niveau de la perception du signal. J’ai ainsi des variations de débit. J’ai donc planifié l’installation d’antennes extérieures. J’en parlerai dans de futurs articles.


Modem 4G/LTE: une alternative à l’ADSL de Swisscom

J’habite au centre d’un village qui surplombe la Glâne fribourgeoise; donc pas au bout du monde. Mais ma maison est à 3km du central téléphonique de Swisscom et il n’y a ni fibre, ni CATV dans mon village. Depuis 8 ans, ma seule solution pour me connecter à Internet est donc l’ADSL avec un débit misérable, pour le prix de 49.-/mois.

Jugez plutôt:

Capture d’écran 2015-05-27 à 00.04.14

 

À cela s’ajoute le fait que la connexion est très instable et que j’ai de très nombreuses coupures, alors que les techniciens Swisscom m’assurent que tout fonctionne pour le mieux. Cela fait donc des années que je cherche une alternative à l’ADSL de Swisscom… et je l’ai enfin trouvée!

 

Étant récemment passé pour mon abonnement de téléphonie mobile chez Salt (ex-Orange Suisse), je me suis rendu compte que je recevais depuis mon domicile la 4G à un débit élevé; alors qu’avec mon ancien abonnement mobile Swisscom, je ne recevais que rarement de la 4G, assez lente, et le plus souvent de la 3G à un débit plafonné. Pourquoi donc ne pas remplacer mon modem ADSL par un modem 4G?

Salt propose un abonnement Surf Unlimited pour 35.-/mois, uniquement data, sans voix. Cet abonnement est vraiment illimité et son utilisation dans un modem 4G est autorisée, comme me l’ont confirmé plusieurs personnes chez Salt:

Capture d’écran 2015-05-27 à 09.27.34

(Oui, chez Salt, on te tutoie, comme chez Ikea…). Quant au lien donné, il est ici et renvoie vers cet article sur l’ancien site d’Orange. Cet abonnement est dissocié de mon abonnement de téléphonie mobile et est résiliable mensuellement! Ainsi, le jour (lointain) où mon village sera fibré, ou qu’une technologie nouvelle rende le débit de la ligne cuivre convenable, il n’y aura aucun problème pour résilier cet abonnement 4G.

Il reste la question du modem-routeur 4G. On en trouve de nombreux, souvent couplés à une batterie, pour permettre de créer des points d’accès mobiles. Le problème est qu’ils sont en général limités à 5 appareils par WiFi et ne disposent pas de ports Ethernet pour le LAN. Je me suis tourné vers un modem spécifique: le D-Link DWR-921, au prix de 200.-. Il fonctionne soit en bi-mode ADSL + 4G, par redondance pour garantir une connexion, soit uniquement en 4G. Rien qu’avec la différence du prix des abonnements, le modem est amorti en à peine plus d’une année.

DWR_921_Image_Front

DWR_921_Image_Back

Comme on peut le voir sur les images, il est doté de deux grandes antennes, qui améliorent sensiblement la réception et l’émission en 4G par rapport à un smartphone. Il dispose aussi de 4 ports Ethernet et du WiFi. Il est donc parfaitement intégrable dans son réseau domestique, en lieu et place de son modem ADSL. Attention: il faut une carte SIM standard, aucun adaptateur pour une micro-SIM ou une nano-SIM n’étant fourni. J’ai dû imprimer un tel adaptateur avec mon imprimante 3D pour faire les tests avec la nano-SIM de mon iPhone. La configuration du modem est  simple: un code PIN, puis les réglages habituels et c’est tout.

Maintenant, qu’est-ce que cela donne d’un point de vue des performances? Et bien, après 8 ans de larmes, de sang et de sueur avec Swisscom, c’est une renaissance! Jugez plutôt!

Capture d’écran 2015-05-26 à 23.59.18

Il va falloir maintenant étudier la stabilité de la connexion et du débit. Les premiers tests ont été bons; mais il faut voir à moyen terme. A priori, cela ne pourra pas être pire que ma connexion ADSL qui tombait toutes les 10 minutes…

Aujourd’hui, j’ai donc commandé une carte SIM avec un abonnement Surf Unlimited chez Salt et je me suis empressé de dénoncer mon contrat ADSL chez Swisscom. Cela faisait 8 ans que j’attendais ce moment!