Усиление мобильной связи и мобильного интернета за городом - Измерение сигнала

В данной статье мы рассмотрим основные параметры сотовой связи. Научимся самостоятельно определять диапазон частот выбранного оператора и стандарт связи, в котором он работает.

Например, в городе 4G интернет обычно предоставляется на частоте 2600 МГц и подавляющее большинство комплектов «для усиления 4G Интернета» рассчитаны именно на эту частоту. А в местности, где расположен ваш загородный дом, оператор может предоставлять 4G интернет на частоте 800 или 1800 МГц. Соответственно, в вашем загородном доме, комплект предназначенный для работы на частоте 2600 МГц, будет бесполезен.

Чтобы избежать неоправданных трат и разочарования, перед приобретением систем усиления сотовой связи и мобильного интернета, необходимо выяснить поколение мобильной сети (2G, 3G или 4G), которую вы хотите усилить и диапазон частот, в котором работает сеть.

Частоты операторов сотовой связи в Украине

В Украине, для сотовых операторов выделено 5 частотных диапазонов (800 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 2100 МГц и 2600 МГц). В одном частотном диапазоне могут использоваться несколько поколений и стандартов связи. В таблице  приведены частотные диапазоны и стандарты сотовой связи, применяющиеся в Украины.

Таблица  - Частотные диапазоны и стандарты сотовой связи применяющиеся в Украине

Поколение сети Частотный диапазон Название стандарта
4G 800 МГц (в перспективе на 2020-2021) LTE 800
1800 МГц LTE 1800
2600 МГц LTE 2600
3G 900 МГц (в перспективе на 2020-2021) UMTS 900
2100 МГц UMTS 2100
2G 900 МГц GSM 900
1800 МГц GSM 1800, DCS 1800

Из таблицы следует, что каждое поколение сети может иметь несколько надстроек и подстандартов, а в одном частотном диапазоне могут применяться несколько стандартов и поколений сотовой связи.

Поколения и технологии сотовой связи

Сначала определим поколение сотовой сети, которую мы хотим усилить. Это очень легко сделать с помощью смартфона. В большинстве современных смартфонов, технология передачи данных указывается рядом с уровнем мобильного сигнала оператора.

Поколение сотовой может быть указано непосредственно (4G, 3G или 2G) или с помощью общепринятой аббревиатуры, например:

  • 4G, LTE (L) — четвертое поколение сотовой связи, в данный момент используемое украинскими операторами только для высокоскоростного мобильного доступа к сети Интернет. Голосовая связь в стандарте 4G в Украине ещё не поддерживается;
  • 3G, UMTS, HSDPA (H), HSPA+ (H+) — третье поколение сотовой связи, объединяющее в себе технологию радиосвязи и высокоскоростной мобильный доступ к сети Интернет;
  • 2G, GPRS (G), EDGE (E) — устаревшая технология 2G реализованная в далёких 90-ых годах, на которой работает стандартная голосовая GSM-связь и очень медленный мобильный интернет.

Определяем диапазон и частоту сигнала

Определить частоту сигнала можно самостоятельно с помощью смартфона. Замеры нужно производить в различных типах подключения (4G, 3G, 2G). Чтобы измерить нужный стандарт, принудительно переведите смартфон в соответствующий режим сети. Для этого установите в настройках вашего смартфона интересующий вас режим сети.

Современные смартфоны устроены таким образом, что всегда стремятся подключиться к наиболее современной и высокоскоростной сети. Например, при наличии слабого сигнала 4G, смартфон всё равно будет поддерживать связь с базовой станцией оператора в этом стандарте. В момент совершения вызова, смартфон автоматически переключится на доступные ему стандарты 3G или 2G, так как голосовая связь в стандарте 4G, как было сказано выше, в Украине не поддерживается.

Переведите смартфон в нужный стандарт связи. Смартфон не сразу переключается в нужный режим. Переключившись, необходимо подождать 1-2 минуты, прежде чем приступать к замерам. Если вы не знаете, какой из присутствующих операторов подходит для решения ваших задач, произведите замеры с использованием SIM-карт разных операторов.

Внимание! Перед тем, как определять частоту, отключите Wi-Fi сеть. В случае если в вашем смартфоне установлено две SIM-карты, рекомендуем извлечь или отключить ненужную карту и оставить только ту, которую необходимо протестировать. Так вы будете избавлены от ошибок и получите точную информацию о текущем соединении.

Замеры параметров сети можно произвести через скрытое сервисное меню смартфона или установив одно из приложений для проведения мобильного мониторинга и измерения сигнала. Например «Сотовые вышки. Локатор», «Network Cell Info», «iWScan» и другие подобные приложения.

Сервисное меню смартфона открывается с помощью специальных кодов. В зависимости от версии ОС Android коды, открывающие скрытое сервисное меню различаются. На одних смартфонах вы сразу перейдёте на экран с информацией о состоянии сети, на других устройствах может потребоваться перейти в другие подразделы сервисного меню.

На некоторых моделях смартфонов под управлением ОС Android сервисное меню может быть недоступно. Воспользуйтесь специальными приложениями для проведения замеров сети.

Рисунок 1 - Использование сервисного меню смартфона и приложений "Network Cell Info" и "Сотовые вышки. Локатор" для определения параметров сети

Данные, полученные в результате измерения сигнала сети, нужно сопоставить с таблицей размещённой ниже.

Таблица - Параметры сотовых сетей

Название стандарта связиДиапазон значений ARFCN, UARFCN или EARFCN* Частотный диапазон Возможные обозначения сети в сервисном меню или приложениях Символ на экране смартфона
GSM-900
2G
0 ... 124
975 ... 1023
900 МГцGSM900, EGSM900, GSM-E900,
Band 8
G, E, нет символа
GSM-1800
2G
512 ... 8851800 МГцGSM1800, DCS, DCS1800,
Band 3, Band 4
G, E, нет символа
UMTS-900
3G
DL 2937 … 3088900 МГцUMTS900, (900P),
Band 8
G, H, H+
UL 2712 … 2863
UMTS-2100
3G
DL 10562 … 108382100 МГцUMTS2100, WCDMA2100
Band 1
G, H, H+
UL 9612 … 9888
LTE-800
4G
DL 6150 … 6449800 МГцLTE 800, 800 MHz
Band 20
4G, LTE, L
UL 24150 … 24449
LTE-1800
4G
DL 1200 … 19491800 МГцLTE 1800
Band 3
4G, LTE, L
UL 19200 … 19949
LTE-2600 FDD
4G
DL 2750 … 34492600 МГцLTE 2600
Band 7
4G, LTE, L
UL 20750 … 21449
LTE-2600 TDD
4G**
37750–382492600 МГцBand 384G, LTE, L

* - ARFCN- абсолютный номер канала. Позволяет по своему значению определить частотный диапазон и стандарт связи. В сетях UMTS и LTE для систем 3G и 4G, ARFCN заменён на UARFCN и EARFCN соответственно.

** - Приём и передача данных происходит в одном частотном диапазоне (технология TDD с временным разделением каналов DL/UL), что делает невозможным усиление сигнала активным усилителем (репитером).

Приведем примеры проведения измерений, используя сервисное меню смартфона, приложения и таблицу 2.

Если в сервисном меню вашего смартфона (Рисунок 1) вы видите обозначение WCDMA 2100 Band 1, это означает, что вы подключились к мобильной сети работающей на частоте 2100 МГц. Диапазон значений абсолютного номера канала UARFCN лежит в диапазонах для DL 10562 … 10838, а для UL 9612 … 9888, означает, что вы подключены к сети UMTS-2100 (3G). Оборудование для усиления данного сигнала должно быть стандарта 3G работающее на частоте 2100 МГц.

В сервисном меню смартфона, значение абсолютного номера канала обычно указывается после обозначения ARFCN, RX, Rx Ch, Freq, BCCH или другой схожей аббревиатуры.

Если в приложении «Network Cell Info» вы увидели обозначение Band 3, это значит, что ваш телефон работает с оператором на частоте 1800 МГц. Если на телефоне светятся символы 4G и LTE, ваше подключение LTE-1800 (4G). Следовательно, для усиления данной сети вам необходимо оборудование стандарта 4G работающее на частоте 1800 МГц.

В приложении «Сотовые вышки. Локатор» отображается значение абсолютного номера канала ARFCN со значением в диапазоне 2750 … 3449 соответствующим частотному диапазону 2600 МГц. Помимо этого в меню сеть отображается символами LTE и L2600. Сомнений нет, наше соединение стандарта 4G на частоте 2600 МГц.

Всегда определяйте частоту сигнала в той точке, где вы планируете устанавливать оборудование для усиления сигнала (внешнюю антенну, роутер встроенный во внешнюю антенну и т.п.).

Если ваш оператор сотовой связи использует несколько частотных диапазонов, ваш смартфон может использовать в разных местах разные стандарты подключения, например в помещении один, а на улице другой. Данная особенность связана с тем, что радиоволны с более низкой частотой лучше проникают через препятствия. При этом внутри помещения соединение на частоте 900 МГц может быть качественнее и устойчивее, чем на частоте 2100 МГц.

Таким образом, без применения специальных измерительных приборов мы провели измерения сигнала, проанализировали результаты измерений и можем приступать к выбору оборудования для усиления мобильного сигнала.

Поделиться: