Общая информация

Как определить уровень сигнала сотовой связи. Как определить частоту GSM? Помощь в выборе GSM усилителя

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.

Та же самая полоса частот также используется телевидением, Wi-Fi и Bluetooth. Среди диапазона частот есть те, которые были выделены специально для мобильных телефонов.

Исторически сложилось так, что радиоволны, используемые для мобильных систем коммуникаций в странах Америки, Европы, Африки и Азии, отличаются друг от друга.

Стандарты технологий и частоты

Первым стандартом технологии, примененной в США для коммерческого использования, был AMPS с диапазоном 800 МГц. В странах северной Европы сначала была введена технология NMT-450, диапазон которой составлял 450 МГц.

Вместе с растущей популярностью мобильных телефонов производители столкнулись с проблемой: они не могли обеспечить услугу большому количеству людей. Им пришлось развивать существующие системы и ввести новый стандарт с другим диапазоном частот.

В Японии и некоторых европейских странах появился стандарт TACS с диапазоном 900 МГц. Стандарт GSM, заместивший технология NMT-450, также использовал диапазон 900 МГц. По мере роста спроса и рынка сотовых телефонов, провайдеры приобрели лицензии на использование диапазона 1800 МГц.

Более низкие частоты позволяют провайдерам покрывать зоны большей площади, а более высокие частоты дают возможность предоставления связи большему числу клиентов на территории меньшего размера.

Современные стандарты технологий

Нынешнее поколение мобильных устройств оперирует в основном по стандарту GSM. Также приобретает популярность стандарт UMTS. В некоторых странах применяются технологии форматов ELT, 3G, 4G.

Каждый стандарт или формат использует частотный диапазон из двух частот. Низкий диапазон частот передает информацию от мобильного устройства к станции, а высокий – от станции к мобильному.

Многие телефоны стандарта GPS охватывают три диапазона частот: 900, 1800, 1900 МГц или 850, 1800, 1900 МГц. Это так называемые телефоны tri-band или трехдиапазонные устройства. С таким телефоном удобно путешествовать по миру, и он не требует замены при
переезде в другую страну.

Мобильные сети разных форматов могут использовать одни и те же частоты. Таков, например, диапазон 800 МГц, используемый, по крайней мере, в четырех разных форматах.

Объем частот, доступный для использования мобильными устройствами, ограничен. Это следует учитывать, когда число пользователей увеличится. Это значит, что базовая станция может обеспечить ограниченное количество людей, и сети коммуникации требуется постоянно расширять.

Сотовые телефоны основных провайдеров в России оперируют на частотах 900 МГц и 1800 МГц. При этом Мегафон, Билайн, МТС используют оба диапазона, а ТЕЛЕ 2 только диапазон 1800 МГц.

Современная жизнь наполнена различными технологичными устройствами. Ежедневно люди проверяют электронную почту со своих планшетов и ноутбуков, общаются в социальных сетях, созваниваются со своими друзьями и близкими с любой точки мира. Хотя всего шестьдесят лет назад о последнем можно было только мечтать. Ведь то, какие функции выполняет нынешний смартфон, раньше мог себе позволить только компьютер размером в небольшую тумбу.

Первый сотовый телефон

Первым официальным сотовым телефоном стал аппарат американского инженера Мартина Купера, директора отдела мобильной связи компании Motorola. По этому аппарату 3 апреля 1973 года он впервые позвонил своему конкуренту из корпорации Bell Laboratories - Джо Энгелю.

Телефон с торчащей антенной весил чуть больше одного килограмма и работал в режиме разговора не более часа. Никаких дополнительных функций сотовый аппарат не имел, так же как и привычного для современного человека дисплея, только двенадцать клавиш (10 цифровых, вызов и завершения вызова).

По официальной версии, первый коммерческий сотовый телефон DynaTac был выпущен 13 июня 1983 компанией Motorola.

Однако есть все основания заявлять о том, что первый сотовый телефон был произведен в Советском Союзе. Именно отечественный радиоинженер Леонид Куприянович создал образец мобильного телефона «ЛК-1», который был испытан в 1957 году. Первый «мобильник» имел радиус действия до тридцати километров, но главным его минусом был неприемлемый для такого телефона вес - три килограмма.

Поэтому спустя год Леонид Иванович усовершенствовал модель сотового телефона. Обновленный аппарат был размером с пачку папирос и весил всего полкило. Телефон позволял не просто совершать исходящие звонки, но и принимать входящие вызовы со стационарных аппаратов и уличных автоматов.

Первый официальный американский мобильник, выставленный на продажу, стоил почти четыре тысячи долларов! К примеру «Тойота корола» того же года стоила на триста долларов дешевле. При этом владельцу телефона нужно было ежемесячно раскошеливаться еще на пятьдесят долларов абонентской платы.

Первым массово распространяемым сотовым телефоном был аппарат марки Nokia 1011. Он уже имел небольшой дисплей и работал в стандарте GSM. Первым складным сотовым телефоном был Motorola StarTAC.

Кроме того, мобильный телефон Motorola StarTAC был в числе самых первых аппаратов, на которых имелся экран с ячейками.

Первым коммуникатором стал Nokia 9000. Он был сделан наподобие пенала, на одной его стороне был расположен экран, а на другой клавиатура. Работал этот коммуникатор на основе процессора Intel 386.

Сотовый телефон с ик-портом появился в 2001 году снова под брендом Nokia. Первым телефоном с mp3 плеером стал Samsung SPH-M100.

Ресивер может быть как встроенным, так и отдельным устройством, подключаемым к компьютеру в виде специальной карты, вставляемой в слот расширения.

Такой же принцип действия используется многими электронными устройствами – сотовыми телефонами, беспроводными сетями, приводами гаражных дверей, пультами дистанционного управления и так далее. Однако, в отличие от инфракрасной связи, на основе которой работают эти устройства, радиочастотная связь не требует нахождения мыши и ресивера на доступном расстоянии друг от друга. Сигнал передатчика гаджета легко проходит сквозь препятствия в виде компьютерного монитора или столешницы.

Синхронизация беспроводной мыши

Как и в большинстве современных компьютерных мышей, беспроводные модели используют в своей работе не шариковую, а оптическую систему, которая существенно повышает точность гаджета. Кроме этого, оптическая система позволяет пользователю применять беспроводную мышь почти на всех поверхностях, что очень важно для устройства, не связанного с компьютером кабелем хоть на какое-то время.

Еще одно преимущество радиочастотной связи – минимальная энергозатратность радиопередатчиков и ресиверов, которые к тому же мало весят, недорого стоят и могут работать от батарей.

Синхронизация беспроводной мыши нужна для взаимодействия ее передатчика с ресивером, которые должны работать на одном канале, что представляет собой совокупность идентификационного кода и частоты. Благодаря синхронизации предотвращается возникновение помех, провоцируемых другими беспроводными устройствами и посторонними источниками.

Каждый производитель оснащает свою беспроводную мышь – некоторые модели (более дорогие в общем рейтинге) продаются уже синхронизированными, а некоторые нужно автоматически синхронизировать, нажав определенные кнопки на устройстве. Защиту данных, передаваемых мышью на ресивер, осуществляют механизмы шифрования или технология перескока частоты.

Источники:

как работает мышь

DownLink — канал связи от базовой станции до абонента
UpLink — канал связи от абонента до базовой станции оператора.

Стандарт 4G/ LTE Частота 2500

Данный вид связи сравнительно недавно развивается и преимущественно в городах.

FDD (Frequency Division Duplex — частотное разделение каналов) — это DownLink и UpLink работают на разных полосах частот.
TDD (Time division duplex — временное разделение каналов)- это DownLink и UpLink работают на одной и той же полосе частот.

Yota: FDD DownLink 2620-2650 МГц, UpLink 2500-2530 МГц
Мегафон: FDD DownLink 2650-2660 МГц, UpLink 2530-2540 МГц
Мегафон: TDD 2575-2595 МГц — эта полоса частот выделена только в Московском регионе.
МТС: FDD DownLink 2660-2670 МГц, UpLink 2540-2550 МГц
МТС: TDD 2595-2615 МГц — эта полоса частот выделена только в Московском регионе.
Билайн: FDD DownLink 2670-2680 МГц, UpLink 2550-2560 МГц
Ростелеком: FDD DownLink 2680-2690 МГц, UpLink 2560-2570 МГц
После покупки Мегафоном компании Yota, Yota виртуально стала работать как Мегафон.

Стандарт 4G/ LTE Частота 800

В коммерческую эксплуатацию сеть запустили в начале 2014 года, преимущественно за городом, в сельской местности.

UpLink / DownLink (МГц)

Ростелеком: 791-798,5 / 832 — 839,5
МТС: 798,5-806 / 839,5 — 847,5
Мегафон: 806-813,5 / 847 — 854,5
Билайн: 813,5 — 821 / 854,5 — 862

Стандарт 3G/UMTS Частота 2000

3G/UMTS2000 — самый распространнёный стандарт сотовой связи в Европе в основном используется для передачи данных.

UpLink / DownLink (МГц)

Скайлинк: 1920-1935 / 2110 — 2125 — в конечном итоге наиболее вероятно эти частоты отойдут Ростелекому. На данный момент сеть не используется.
Мегафон: 1935-1950 / 2125 — 2140
МТС: 1950-1965 / 2140 — 2155
Билайн:1965 — 1980 / 2155 — 2170

Стандарт 2G/DCS Частота 1800

DCS1800 — тот же самый GSM, только в другом частотном диапазоне, преисущественно используется в городах. Но, например, есть регионы, где оператор ТЕЛЕ2 работает только в диапазоне 1800 МГц.

UpLink 1710-1785 МГц и Downlink 1805-1880 МГц

Показывать деление по операторам особого смысла нету, т.к. в каждом регионе распределение частот является индивидуальным.

Стандарт 2G/DCS Частота 900

GSM900 — самый распространённый на сегодняшний день стандарт связи в России и считается связью второго поколения.

Присутствует 124 канала в GSM900 МГц. Во всех регионах РФ частотные диапазоны GSM распределяются между операторами индивидуально. И существует E-GSM существует как дополнительный частотный диапазон GSM. Он смещен по частоте отновительно базового на 10 МГц..

UpLink 890-915 МГц и Downlink 935-960 МГц

UpLink 880-890 МГц и Downlink 925-935 МГц

Стандарт 3G Частота 900

Из-за нехватки каналов на 2000 частоте, под 3G были выделенны частоты в 900 Мгц. Активно используются в области.

Стандарт CDMA Частота 450

CDMA450 — в центральной части России этот стандарт использует только оператор SkyLink (Скайлинк).

UpLink 453 — 457.5 МГц и DownLink 463 — 467.5 МГц.

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.

Радиочастоты сотовых операторов России стандартизированы на федеральном уровне. Большинство из них используется не только в РФ, но и во многих других странах мира. Помимо этого сотовой связи, работающие только на территориях Китая, Японии, Северной и Южной Америки. Поскольку сегодня каждый пользователь может приобрести смартфон или мобильный телефон за рубежом, остро стоит вопрос совместимости модулей связи этих устройств с предложениями отечественных операторов.

Частоты GSM (2G) в России

Наиболее распространенным и доступным в мире является стандарт GSM, включающий частоты 850/900/1800/1900 МГц. В России распространены стандарты 900 (GSM), а также 1800 (DCS). Эти же частоты используются в странах Азии, Европы, Африки и в Австралии. В Северной Америке применяются частоты 850/1900. Так же в России есть CDMA, работающий в 450 и 850 МГц, но постепенно уходящий в прошлое.

При выборе устройства связи обратите внимание, что GSM-аппараты могут поддерживать:

Только один диапазон. Самый худший вариант в случае, если телефон не поддерживает настройку диапазона в зависимости от страны пребывания.
Два диапазона (Dual Band). Поддержка 900/1800 – идеально для РФ. С другой стороны, в 850/1900 телефон тоже будет работать в России, но качество связи и отсутствие «мертвых» зон никто не гарантирует.
Три диапазона Tri Band. Обычно это варианты, в которых отсутствует частота 850 (отлично для РФ) или 900 (подходит для США).

Частоты UMTS (3G) в России

UMTS (W-CDMA, TD-CDMA и т.п.) работает на частотах 1885-2025 (Uplink) и 2110-2200 (Downlink). Одна частота в сотовой связи, соответственно, используется для приемки сигналов, другая для отправки. В России предпочтителен W-CDMA.

Имеются надстройки HSUPA, HSPDA HSPA+. Последние часто обозначаются 3,5G. Следует отметить, что в Японии и США используются иные диапазоны (например, в США 1710-1755 и 2110-2155 МГц). Причина тому – занятость частот 1900 каналом GSM.

Так же следует отметить, что появляются новые технологии и надстройки. Например, смартфон может работать в 3G в стандартах TD-SCDMA, CDMA2000, FOMA. Из перечисленных только последний использует принятую в РФ технологию W-CDMA, хотя и предназначен для Японии.

Параметры связи изменяются год от года и невозможно описать все варианты. Поэтому мы просто указываем :

1. Уточните стандарт и частоты смартфона.
2. Уточните стандарт и частоты своего оператора.
3. Соотнесите полученные данные.

Существуют стандарты: