Частота сигнала сотовой связи в сетях gsm. Как выбирать мобильник: стандарты, дизайн, диапазоны

Если Вам нужен всего один оператор, например, МТС. То старайтесь захватить несколько каналов. Например, лучше поймать 2-3 канала с уровнем сигнала -60, чем 1 канал -50, а остальные по -70. Если нужно обеспечить сигнал всех сотовых операторов, то старайтесь так поставить внешнюю антенну, чтоб сигнал на вход репитера приходил приблизительно одинаковый от всех сотовых операторов, иначе радиус действия от внутренних антенн будет пропорционально входящим сигналам. Например, на вход репитера попадают сигналы МТС «– 70», Билайн «– 60», Мегафон «- 50», то на выходе внутренних антенн будем наблюдать такую ситуацию, как показано далее:

Точно сориентировать направление внешней направленной антенны Вам поможет программа NetMonitor , она не только покажет уровень сигнала GSM, но и место расположения ближайшей базовой станции.

С Уважением, ЗАО "Радиовнимание".

(Информация предоставлена с согласия партнёра - http://www.exclusive-comfort.ru/uchebnik-gsm-repiter.shtml)

Определение частоты с помощью Андроид-приложений

I. Введение

Несущая частота (или диапазон частот) сигнала 3G/4G является одним из важнейших параметров при выборе антенны. В конце концов, можно и не знать расположение базовых станций в окрестностях - просто покрутив антенну, можно определить это направление по уровню сигнала. Если не знать частоту, то сигнал можно не поймать совсем.

Поскольку определение частоты для стандартов 3G, 4G и 4G-Advanced (4G+) отличаются, то рассмотрим способы определения частот по отдельности.

II. Определение частоты 3G сигнала

Как известно, в России приняты два частотных диапазона для 3G, это - 2100 МГц и 900 МГц. Частота 900 МГц принята в тех регионах, где по военным соображениям недопустимо применять 2100 МГц. Например, Юго-Восток Московской обл.

В каждом смартфоне есть скрытая программа под названием Netmonitor. Для каждой модели телефона эта программа активируется своим индивидуальным кодом. Для Android-смартфонов от Самсунг необходимо в режиме набора номера ввести код *#0011#. Для других телефонов под Андроид коды такие: *#*#4636#*#* или *#*#197328640#*#* в зависимости от версии. Наиболее полный список "секретных" кодов для активизации этой скрытой программы для разных моделей телефонов, в том числе iPhone, можно найти .

Итак, в режиме 3G набираю на номеронабирателе своего Самсунга код *#0011# и получаю:

Здесь RX = 10713 - номер канала, по которому определяется частота несущей.

Если значение канала в диапазоне 2937-3088, то это 3G/UMTS900.

Если значение канала в диапазоне 10562-10838, то это 3G/UMTS2100.
RI =-64 дБ - это уровень сигнала от базовой станции сотового оператора (RSSI).

Специальных Андроид-приложений для определения частоты 3G сигнала в Play Market не найдено.

III. Определение частоты 4G сигнала

В режиме 4G LTE сотовые операторы могут работать в трех диапазонах - 800 МГц, 1800 МГц и 2600 МГц. Для определения частоты в этом режиме также можно использовать встроенный Netmonitor смартфона. Как это сделать подробно описано в .

Имеется всего несколько приложений¹, которые заявлены разработчиками для определения частоты, помимо остальных функций. Однако, все не так просто. Некоторые приложения (G-NetTrack, Net Monitor и др.) требуют операционной системы не ниже Андроид 7.Х. Другие (LTE Discovery) требуют от смартфона режима Root².

Тем не менее, нашлось приложение, которое выдает частоту сигнала 4G. Знакомьтесь, это CellMapper . Для работы приложения нужно зарегистрироваться на сайте, регистрация бесплатна.

Чтобы программа выдала на экран значение несущей частоты, в настройках надо поставить галочку в пункте «Рассчитать частоты GSM/UMTS/LTE». В моем смартфоне (Самсунг GT-i9505, Андроид 5.01) частоты для GSM и UMTS не выдаются, для стандарта LTE получаем то, что показано на скриншоте:

Программа дает много информации о подключенной вышке и соседях, в том числе частоту сигнала в виде Band 7. Это частота 2600 МГц. Идентифицировать другие возможные частотные диапазоны можно .

Я не буду описывать каждую вкладку программы, есть (на английском языке) и FAQ , отмечу только, что это приложение дает частоту только для сигналов стандарта 4 G . Для определения частоты в стандарте 3G, как я говорил выше, андроид-приложений не найдено.

IV. Ситуация с 4G+

V. Заключение

Несколько замечаний в конце статьи.

Хотелось бы, чтобы все задачи по выбору антенны можно было выполнить на карманном устройстве типа смартфона. Однако, самым надежным и дешевым способом определения несущей частоты (или частот) интернет-сигнала остается компьютер (ноутбук) с модемом, имеющий интерфейс HiLink или программа MDMA.

Бурное развитие стандарта 4G+ ставит непростые задачи и перед разработчиками антенн. Как объединить в одной антенне с хорошим усилением (порядка 17-20 dBi) разные частоты, например 800+2600 МГц? Да еще, чтобы и MIMO было. Если такая задача не будет решена, то придется придумывать сложные конструкции из антенн разных диапазонов, объединять их сигналы диплексорами, в общем, задачка не из простых и дешевых. Или оставаться на 4G и довольствоваться скоростями, которые в теории можно увеличить в разы.

Жду отзывов и комментариев, ваш dmitryvv.

1] Рассматриваются только бесплатные приложения.

2] Для желающих поэкспериментировать со своим смартфоном, рискуя превратить его в кирпич, отсылаю сюда и сюда (обновление до Андроид 7.ХХ), или на форум 4pda.ru

3] Надо сказать, что даже лучшие зарубежные образцы этого класса (например, австралийской фирмы Telstra, стоимостью порядка 300 долл.), не превосходят по усилению 8...11 dBi.

Для осуществления беспроводной мобильной телефонии и передачи данных операторы сотовой связи используют радиочастоты, которые колеблются в диапазоне от 250 мГц до 3 гГц. Учитывая, что данные каналы используются и для прочих коммуникаций, производителям сотовых телефонов был выделено четыре диапазона GSM: 850/900/1800/1900 мГц. В России актуальны два диапазона (band): 900 и 1800.

Первый позволяет охватывать большие территории обслуживания, а второй адаптирует обслуживание на территориях небольшого размера с высокой плотностью абонентов. Сами телефоны могут быть, как двух, так трех и 4-х диапазонными – это вполне актуально при путешествиях по миру. В Теле2 gsm по договоренности с другими операторами сотовой связи используется только диапазон 1800 мГц, недостатки которого компенсируются строительством большего количества вышек для передачи сигнала. В Москве договоренности о стандарте gsm на сегодняшний день достигнуто не было.

В связи с этим в столице Tele2 доступно, только для абонентов, чьи телекоммуникационные устройства поддерживают и 4G.

Целесообразность знания рассматриваемой тематики

• Оптимизация выбора и настройки устройств, призванных усилить сигнал.
• Оптимизация выбора и настройки устройств, предназначенных для подавления сигнала.
• Оптимизация настройки мобильного телефона при доступе к инженерному меню телекоммуникационного оборудования.
• Расширение представления и улучшение понимания сущности приема и передачи сигнала абонентам/от абонентов сотовых сетей.

В стандарте GSM

Естественно, частоты приема-передачи представлены в обобщенном стандартизированном формате 900 и 1800. По факту они разнятся в среднем: 889 – 999 и 1710 – 1899 соответственно с незначительными колебаниями в ту или иную сторону. Между операторами поделены данные частоты, чтобы избежать сложностей в передаче сигнала и последующей тарификации предоставляемых услуг. В связи с появлением рассматриваемого оператора последним на рынке телекоммуникационных услуг в Российской Федерации, компании достались, только частоты в стандарте 1800 (Tele2 gsm 900 не эксплуатируется): 1710, 1725, 1778, 1784, 1805, 1820, 1873, 1879 мГц. Данные частоты Теле2 используются во всех регионах России, кроме Москвы.

В стандарте 3G и 4G

В связи с высокой конкуренцией, среди компаний, предоставляющих абонентам услуги сотовой телекоммуникации, компания Теле2 не смогла получить в Москве частоты в стандартах 900 или 1800. Пришлось задействовать сети нового поколения 3G и . В результате данный оператор оказался недоступен для телефонов, работающих, только в стандарте GSM. Ниже будет представлено на каких частотах действуют (данные диапазоны являются также задействованными в иных регионах покрытия сетей нового поколения, но используются там, в первую очередь, для приема и передачи данных в интернете, а не для телефонии):

Рассматриваемые частоты Теле2 актуальны на 2016 год и могут разниться в зависимости от региона в пределах вышеописанных диапазонов. Может прослеживаться тенденция к появлению новых диапазонов или расширению имеющихся в рамках федерального или регионального уровня. Это может происходить в случае ухода с рынка одного или более оператора, что влечет за собой разгрузку тех или иных диапазонов, либо при слиянии компаний, предоставляющих услуги телекоммуникации.

На сегодняшний день есть такая информация по стандартам GSM 900, GSM 1800 (DCS 1800) и 3G.

Мегафон : 890,2-894,6 907,8-914,8 1744,4-1754,8 1767,4-1776,6 (МГц)

935,2 939,6 952,8 959,8 1839,4 1849,8 1862,4 1871,6 (МГц)

В диапазоне 3G/UMTS работает на частотах: Uplink 1935 – 1950 МГц и Downlink 2125 – 2140 МГц. В 3G диапазоне имеет ширину 15 МГц.

МТС : 895 902,8 888,6 890 1738 1744 1755,2 1767 (МГц)

940 947,8 933,6 935 1833 1839 1850,2 1862 (МГц)

3G: Uplink 1950 – 1965 МГц и Downlink 2140 – 2155 МГц. В 3G диапазоне имеет ширину 15 МГц.

Билайн: 903,2 907,4 1725,2 1737,6 (МГц)

948,2 952,4 1820,2 1832,6 (МГц)

3G: Uplink 1965 – 1980 МГц и Downlink 2155 – 2170 МГц. В 3G диапазоне имеет ширину 15 МГц.

Теле2: 1710,2 1725 1778 1784,8 (МГц)

1805,2 1820 1873 1879,8 (МГц)

Также не забывайте, что некоторые сотовые операторы тестируют свои 3G в частотном диапазоне GSM 900. А значит репитеры GSM 900 останутся актуальными еще очень долго.

Важно помнить о разнице распространения волн на разных частотах. Чем выше частота, тем меньше радиус распространения такой волны, зато больше количество абонентов могут подключаться к вышке.

Сигнал частотой 900 МГц может бить до 35 километров , хотя "дальность" некоторых Базовых Станций (БС), стоящих вдоль трасс, может доходить до 70 километров, за счет снижения числа одновременно обслуживаемых абонентов на станции в два раза. Сигналы с частотами 1800-2100 МГц, зачастую дальше 5-10 км от базовой станции не распространяются.

Все Базовые Станции проектируются таким образом, чтобы обеспечить оптимальное покрытие радиосигналом на уровне земли. Телефон может измерять уровень сигнала от 32 Базовых Станций одновременно. Информацию о 6-ти лучших (по уровню сигнала) он отправляет по служебному каналу, и уже контроллер (BSC) решает, какой БС передать текущий звонок, если вы находитесь в движении. Иногда телефон может ошибиться и перебросить вас на БС с худшим сигналом, в этом случае разговор может прерваться. Также может оказаться, что на Базовой Станции, которую выбрал ваш телефон, все голосовые линии заняты. В этом случае разговор также прервется. Если вы живете в высотном доме, то иногда, при переходе из одной комнаты в другую, разговор может прерываться. Это происходит потому, что в одной комнате телефон может "видеть" одну БС, а во второй - другую, если она выходит на другую сторону дома, и, при этом эти 2 Базовые Станции находятся на большом удалении друг от друга и не прописаны как "соседние" у сотового оператора. В этом случае передача звонка с одной БС на другую происходить не будет, а значит, разговор прервется.

Развитие стандартов GSM 900, GSM E900, GSM 1800 способствовало улучшению каналов коммуникации, однако не решало проблему доступа к интернету на том уровне, как того требует современный человек.

Эти стандарты относились ко второму поколению (2G), в котором для передачи данных использовались протоколы EDGE, GPRS, что позволяло достичь скорости до 473,6 Кбит/с – катастрофически низкой для современного пользователя.

На сегодняшний день стандарты сотовой связи одним из наиболее важных требований определяют скорость передачи данных и чистоту сигнала. Очевидно, что это влияет на развитие рынка мобильных операторов. Так в свое время в России появились 3G сети, которые завоевали массовое внимание пользователей. А теперь именно по этой причине увеличивается количество людей, которые выбирают 4G.

Особенность стандарта UMTS

Главная особенность, которая отличает стандарт UMTS от GSM, заключается в том, что использование протоколов WCDMA, HSPA+, HSDPA дает возможность пользователям получить доступ к более качественному мобильному интернету. При скоростях от 2 до 21 Мбит/сек можно не только передавать больший объем данных, но даже совершать видео звонки.

UMTS покрывает более 120 крупнейших российских городов. Это стандарт, в котором популярные ныне мобильные операторы (МТС, Билайн, МегаФон и Скайлинк) предоставляют услугу 3G-интернета.

Не секрет, что высокие частоты более эффективны для обмена данными. Однако в России есть свои нюансы, которые делают невозможным использование в некоторых регионах, к примеру, UMTS частоты 2100 мГц.

Причина проста: частота UMTS 2100 , которая активно используется для 3G-интернета, на препятствиях быстро садится. Это означает, что качественному сигналу мешают не только расстояния до базовых станций, но также повышенная растительность. Кроме того, некоторые регионы для этой частоты практически закрыты из-за работы систем ПВО. Так, в Юго-Западной части Московской области размещено несколько военных баз, и соответственно, введено негласное табу на использование данной частоты.

В такой ситуации для 3G-интернета применяется UMTS 900 . Волны в этом частотном диапазоне имеют более высокую проникающую способность. В то же время, на такой частоте скорость передачи данных редко достигает 10 мбит/сек. Тем не менее, если учесть, что еще несколько лет назад во многих городах даже подумать не могли об интернет-покрытии, это не так уж и плохо.

На данный момент с популярным UMTS900 показывают отличные результаты Huawei E352 и более стабильный вариант E352b, а также E372, E353, E3131, B970b, B260a, E367, E392, E3276.

LTE: в каких диапазонах будет работать стандарт будущего?

Логичным развитием UMTS стали разработки в 2008-2010 гг. LTE – нового стандарта, цель которого заключается в том, чтобы повысить скорость обработки сигнала и пропускную способность, а в техническом плане – упростить сетевую архитектуру и тем самым сократить время при передаче данных. В России же сеть LTE официально запущена в 2012 году.

Именно технология LTE определяет развитие в нашей стране мобильного интернета нового поколения – 4G. Это означает доступ к онлайн-трансляциям, быстрой передаче файлов большого объема и другим преимуществом современного интернета.

На данный момент 4G интернет поддерживается стандартами LTE 800, LTE 1800, LTE 2600, при чем используются протоколы LTE Cat.4, Cat.5, Cat.6. Это позволяет в теории получить скорость передачи данных до 100 Мбит/с на отдаче и до 50 Мбит/с на приеме.

Высокие частоты LTE становятся идеальным решением для регионов, где плотность населения достаточно высокая и где такая скорость передачи данных очень важна. К ним относятся, например, крупные промышленные города. Тем не менее, если все операторы станут работать только в диапазоне LTE 2600 – моментально возникнет проблема с покрытием радиосигнала.

Сейчас воспользоваться преимуществами технологии 4G могут жители Москвы, Санкт-Петербурга, Краснодара, Новосибирска, Сочи, Уфы и Самары. На территории России Yota стала одним из первых операторов, которые развивали четвертое поколение мобильных стандартов. Теперь к ним присоединились и такие крупные операторы, как Мегафон и МТС.

Оптимальным сегодня считается развитие LTE 1800 : эта частота является более экономичной и позволяет выйти на рынок новым компаниям, которые предлагают услуги мобильной связи. Еще дешевле строить сети на частоте 800 МГц. Таким образом, можно предугадать, что именно LTE 800 и LTE 1800 будут наиболее популярными среди операторов и, соответственно, у нас с вами.