Как определить частоту сотовой связи с помощью смартфона

Начало исследования

Для начала, хотела бы спросить читателей. Когда Вы в последний раз при покупке нового смартфона, задумывались о качестве связи, предоставляемым вашим смартфоном? Этот критерий как-нибудь влияет на выбор телефона или версию Android при покупке нового гаджета? Правильно- нет. Я тоже на это не смотрела, пока не столкнулась с очень интересной ситуацией, о которой сейчас расскажу.

Итак. Все мы знаем, что существует достаточное количество стандартов как мобильных, так и локальных сетей. Самым распространенным стандартом локальных сетей является стандарт IEEE 802.11 (а, b, g, n и другие). У мобильных сетей- стандарт GSM-900 или GSM-1800 для Европы и Азии; GSM-850 и GSM-1900 для Африки и Америки. В этих стандартах используется показатель уровня принимаемого сигнала RSSI (received signal strength indicator ). Он измеряется приемником по логарифмической шкале в децибелах (dBm). Однако в большинстве смартфонов на платформе Android используется другая система показателя уровня принимаемого сигнала - ASU. Если смотреть на градацию ASU и привычную всем RSSI, то получаем следующее соответствие:

0-1 ASU соответствует менее -110dBm RSSI , то есть возможно даже отключение сигнала.
2-3 ASU соответствует отрезку от -110 до -105 dBm RSSI , то есть очень слабый сигнал, так сказать «на грани отключения».
4-5 ASU соответствует отрезку от -105 до -95 dBm RSSI , то есть слабый сигнал, так сказать «пограничная зона».
6-7 ASU соответствует отрезку от -95 до -85 dBm RSSI , то есть уверенная связь на улице и транспорте.
Более 13 ASU соответствует нормальной связи в зданиях, то есть менее -75 dBm RSSI.

Однако, как оказалось, разные смартфоны по-разному определяют уровень сигнала в одном и том же помещении. Постараюсь сейчас это доказать.

Эксперимент и результаты

Итак. Вооружившись телефоном я походила по квартире и с помощью программ (GSM SIgnal Monitoring, Netmonitor и др., мне вот понравилась эта программа: www.kaibits-software.com/product_netwotksignaldonate.htm) измеряла сигнал в разных точках квартиры. (Большое спасибо разработчикам программ, которые сразу перевели получаемый сигнал в всем знакомую RSSI). Показываю на следующей картинке результаты моих замеров.

Все результаты полученных данных в dBm. По полученным данным я постаралась сделать диаграмму покрытия, с обозначением точек проведения измерений.

Смартфон участвующий в исследовании: Alcatel onetouch idol 3, версия Android 5.0.

Все результаты полученных данных измеряются в dBm.

Смартфон участвующий в исследовании: Nexus 5, версия Android 6.0.

Проверка уровня сигнала проходила с помощью одной и той же программы.

Выводы

В типичном случае распространения мобильно сигнала в жилом районе (к примеру), на распространение сигнала влияет множество факторов. Например: земная поверхность в зоне прямой видимости антенн, городская застройка, подвижные объекты (машины, строительные краны), высота нахождения приёмника (мобильного телефона), лифтовые шахты или разводка розеток… (Какие же непостоянные, эти сигналы!)

В итоге посмотрев на диаграмму покрытия, я поняла, что да: и лифтовые шахты, и разводка розеток повлияли на мои сигналы. Правда кроме этого, нет нигде базовых станций, что тоже негативно сказалось на уровне сигнала.

В ходе данного эксперимента было доказано, что разные смартфоны с разными версиями Android по-разному воспринимает уровень передаваемого сигнала в одних и тех же условиях. И хотя количество опытов, проведенных с Nexus 5, было меньше, чем с Idol 3, полученный результат подтверждает различный уровень приема сигнала.

Вспомогательные материалы

1. www.kaibits-software.com/product_netwotksignaldonate.htm - сеть Signal Info Pro, программа, с помощью которой измерялся уровень сигнала
2. Современные технологии беспроводной связи. И. Шахнович
3. Теория электрической связи. Зюко А. Г.
4. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Скляр Б.
5. Радиотехнические цепи и сигналы. Баскаков С. И.

Статья пригодится тем, кто подбирает себе антенну и оборудование для усиления мобильного 3G и 4G интернет сигнала, либо репитер для усиления сотовой связи.

Частота сигнала 3G / 4G является первоначальным параметром в выборе антенны. К примеру, можно и не знать расположение базовых станций на местности - просто поймать сигнал, и определить направление по уровню покрутив антенну. Но если не знать частоты, то сигнал можно не поймать вовсе.

Важно! Все тестирования рекомендуется выполнять в точке планируемой установки антенны (с ноутбуком+модемом, в идеале на крыше), т.к. в помещении модем может не поймать сигнал в диапазоне 2600 МГц (4G), а для уличной антенны он является самым эффективным!
Ввиду того, что методы определения частоты GSM/3G/4G/4G+ различаются, рассотрим их по отдельности.

1. Мобильный метод:

1. Андройд:
Внимание! Отключите Wi-Fi!
Для тестирования частоты, используется встроеное техническое меню "Netmonitor" (Сетевой монитор), которое в каждой модели смартфона вызывается персональным кодом. Список телефонов и кодов Android таких как *#0011# или *#*#4636#*#* или *#*#197328640#*#* можно найти

Для Samsung: Отключите Wi-Fi , и выберите режим 3G либо 4G LTE. В поле ввода телефонного номера наберите комбинацию: *#0011#, после чего телефон войдет в сервисный режим с отчетом о сигнале БС, к которой вы подключены.

Значения параметров 3G:

1. uarfcn (может обозначаться как RX ): Номер канала, определяющий частоту. Если значение от 10562-10838, то у вас 3G/UMTS 2100 Мгц. Если 2937-3088, то это 3G/UMTS 900 Мгц. В нашем случае uarfcn = 10687 , следовательно частота 3G = 2100.
   
2. EcIo (Ec/Io или Ec/No): отношение уровня сигнала к уровню шума в (чем больше показатель, тем лучше). Чем ниже нагрузка (сеть свободна), тем ближе показатель EcIo стремится к 0. С нарастанием количества абонентов, уменьшаяется пропускная способность - отношение ухудшается вплоть до -12..-14 дБ, после которого согласно настройкам может произойти переключение 3G->2G. Возможно Вам стоит выбрать направление на более свободную вышку. Для 4G данный параметр обозначается как CINR .
   
3. RSCP: (Reference Signal Received Power) Мощность принимаемого сигнала который получает именно ваше устройство при подключении к БС. -70 хороший , -100 плохой.
   

Значения 4G LTE:

1. Band: Частота на которой работает вышка сети 4G. Всего их 3. В нашем случае Band:7 это частота 2600 МГц , если Band:3 то 1800 МГц , и Band:20 - частота 800 МГц . (Полный список частотных диапазонов .)
2. RSSI: Базовое значение мощности сигнала При значениях RSRP = -120 dBm и ниже LTE-подключение может быть нестабильным или отсутствовать вовсе.
3. CINR: Отношение уровня полезного сигнала к эфирному шуму. Тут всё просто: чем выше это значение, тем качество сигнала лучше. Если SINR ниже 0, то скорость подключения будет низкой, так как это означает, что в принимаемом сигнале шума больше, чем полезности, что увеличивает вероятность потериLTE соединения.

1.1 ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ADNROID:

Здесь без сомнения стоит отметить приложение CellMapper способное индефицировать и отображать на экране значение рабочей частоты, информацию о вышке, о соседях, отображать вышку на карте (следует включить опцию «Рассчитать частоты GSM/UMTS/LTE») Как мы уже писали, частота отображается в значении Band. Уровень сигнала указан в поле Reference Signal Received Power (RSRP). Для работы с приложением необходимо пройти бесплатную регистрацию на сайте.

1.2 Отображение уровня сигнала в стандартных приложениях USB Модема:

Информация о уровне сигнала содержиться практически на любом 3G/ 4G LTE модеме, для этого достаточно изучить меню.

2. Тестирование с использованием USB модема (самый надежный):

Тем не менее, самым эффективным и недорогим и надежным способом установления несущей частоты сигнала интернет остается компьютер + модем , имеющий интерфейс HiLink или Stick. Ниже приводим метод тестирования программой MDMA с использованием прошивки Stick которая стоит как правило на купленных залоченных модемах Российских операторов связи.

2.1 Работа с программой MDMA:

(окно отображения параметров связи)

Важно! Перед запуском программы MDMA (Mobile Data Monitoring Aplication) необходимо закрыть все "родные" программы модема usb!!!

После запуска программа отобразит уровень сигнала, эфирных шумов, и параметры базовой станции. Здесь, наша цель - определить на какой частоте 3G & 4G LTE работает оператор , путём их перебора. Нажав кнопку "Band Config" мы вызовем окно в котором произведём не сложные действия:

1. Меняем параметр "Automatic" на "Custom"
2. 3G ставим галочку на для начала на UMTS 2100 нажимаем "ОК" и следим в главном окне за мощностью сигнала и регистрацией в сети. Если в поле появилось название оператора, и появилась галочка рядом с "Registered", то ваше оператор работает на частоте UMTS 2100 . Если регистрации не проиходит, возращаемся на приведущий шаг, снимем галочку с UMTS 2100 и устанавливаем на UMTS 900.
   
3. Если при выборе параметра (например UMTS 900) программа выдала ошибку, значит ваш модем не умеет работать в этом стандарте.
4. В сети 4G LTE последовательность и логика действий аналогична 3G, за исключение того, что все они проводятся в правой области (LTE Bands).

2.2 Анализ с помощью универсального модема с интерфейсом Hilink :

Здесь, действия аналогичны преведущему примеру, определение диапазона так же прозводится путём перебора частот.

Перейдите в Настройки -> Настройки сети, далее выбираем стандарт(LTE, UMTS или др.), устанавливаем режим "Вручную" и начинаем отмечать галочкой диапазоны, проверяя мощность сигнала RSSI на странице параметров.

Опеределение диапазона в сетях 3G:

Страница с отображением параметров сигнала

Следует отметить, что бывают случаи, когда оператор вещает интернет сразу в двух диапазонах одновременно. Например в г. Чехов М.О. ТеЛе2 в 4G работает параллельно на 800 и 2600 МГц. Мощность RSSI при этом различается, а основной частотой остается 800 Мгц. Если вы хотите обеспечить большую скорость, и для приёма задействовать обе частоты, следует использовать мультистандартную антенну поддерживающую работу по технологии LTE - A одновременно в 2 диапазонах.

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.

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:

Добавления и/или поправки к данному материалу приветствуются.

Многих интересует зависимость уровня сигнала от скорости. Из нашего опыта работы видно, что скорость снижается и пропадает стабильность только при очень низком уровне сигнала. А при среднем и высоком уровне скорость доступа в интернет практически не меняется и напрямую зависит от загрузки базовой станции. Многие фирмы, которые занимаются установкой 3G интернета, "разводят" своих клиентов на деньги, предлагая установить мощную антенну практически рядом с базовой станцией, обещая при этом более высокую скорость и стабильность. На деле это просто обман ради денег. Мы заинтересованы в хорошей репутации и в честности установки. Поэтому никогда Вам не предложим ставить мощную антенну, когда в этом нет необходимости. Попробуем разобраться с разными ситуациями при разном удалении от базовой станции и определимся, какого же уровня сигнала достаточно.

Уровень сигнала можно отследить в программе MDMA. Его число показывается в графе RSSI. Также большое значение имеет не только уровень сигнала, но и уровень шума. На это тоже стоит обратить внимание. Теперь рассмотрим шкалу уровня. Самый худший сигнал - это -113 дБ (практически его отсутствие) и самый лучший -51 дБ (и выше). Заметим, что числа со знаком минус. Чем он ближе к нулю (меньше его значение), тем лучше.

Уровень шума тоже можно отследить в этой же программе в графе SNR, второе значение после запятой. Он колеблется от 0 (лучше) до -20 и ниже (хуже). При значении -5...-3 уровень шума очень низкий, и это крайне положительно сказывается на скорость и стабильность. Значение -8...-12 средний уровень, скорость будет заметно ниже. И ниже -12...-15 шум высокий, помех много, базовая станция сильно загружена возможны разрывы и т.п.

Очень важно знать номер базовой станции (номер соты), к которой Вы присоединились. Одна сота может быть гораздо менее загруженной, чем другая и наоборот. Соответственно, скорости будут тоже разные. Очень часто более удаленная сота оказывается наиболее лучшей по скорости, несмотря на низкий уровень сигнала. Например, 3G модем без внешней направленной антенны подключается к первой попавшейся соте, которая лучшая по уровню сигнала, но не всегда лучшая по скорости. Направленная антенна помогает подсоединиться модему к наилучшей соте по скорости. Также она увеличивает исходящую скорость и повышает стабильность.

Перейдем к значениям уровня сигнала и примерной скорости (при низком уровне шума -5...-3):

-113...-110 дБ. 0 палочек. Связь нестабильна, постоянные разрывы соединения, скорость в районе 1 мбит/сек.

-109...-101 дБ. 0 палочек. Но связь все же есть и держится уверенно (при наличии направленной антенны). Скорость 1...3 мбит/сек прием, 0,2...0,3 мбит/сек передача.

-100...-96 дБ. 1 палочка. Стабильная связь. Скорость 3-5 мбит/сек прием, 0,3...0,5 мбит/сек передача.

-95...-92 дБ. 2 палочки. Скорость 5-10 мбит/сек прием, 0,7...1 мбит/сек передача.

-91...-87 дБ. 3 палочки. Скорость 10-15 мбит/сек прием, 1-2 мбит/сек передача.

-86...-83 дБ. 4 палочки. Скорость 10-20 мбит/сек прием, 2-3 мбит/сек передача.

-82...-50 дБ. 5 палочек. Скорость 10-25 мбит/сек прием, 3-4 мбит/сек передача.

Как видим, при 2-х "палочках" и выше, входящая скорость меняется незначительно. Гораздо больше уровень сигнала влияет на исходящую скорость. Все результаты примерны и получены опытным путем из реальных условий работы. Т.е. если Вам удается получить уровень сигнала выше, чем -95 дБ, то сильных отличий по скорости Вы просто не заметите. Очень сильно скорость зависит от загрузки базовой станции, и для 3G находится в районе 10 мбит\сек. Все результаты приведены для 3G интернета. Для 4G интернета уровень сигнала ощутимо больше влияет на скорость. И для его стабильной работы нужен сигнал -90 дБ и выше.

Также отметим, что для некоторых базовых станций Мегафона, для стабильной работы 3G уровень сигнала должен быть выше -100 дБ. Были случаи, когда при уровне сигнала у Мегафона -102 дБ, была слишком маленькая исходящая скорость - в районе 0,02 мбит/сек, и постоянно разрывалось соединение. А у МТС при уровне -107 дБ входящая скорость была 5-6 мбит/сек, а исходящая - 0,5 мбит/сек. На практике очень многое зависит от загрузки базовой станции, а также от качества оборудования на базовой станции.

Как же расстояние от базовой станции влияет на уровень сигнала? При удалении от базовой станции на 5...10 км и при наличии прямой видимости возможно получить 3G интернет напрямую с модема без внешней антенны при уровне сигнала выше -100 дБ. Однако, если нет прямой видимости, и расстояние превышает 10 км, то Вам помогут направленные антенны. Если у Вас на модеме уровень сигнала составляет -109 дБ, то с направленной антенной 14 дБ он будет равен -109 + 14 = -95 дБ, что уже вполне достаточно для стабильной работы. И даже если Вы живете в глуши при удалении на 35 км от базовой станции, то Вы все равно можете получить высокоскоростной интернет! Только в этом случае потребуется высокая мачта (возможно, даже выше 10 метров) и тарелка 0,9 м с офсетным облучателем и честным усилением в районе 21...24 дБ. Мы беремся даже за самые сложные случаи! Специалист подберет индивидуально для Вас нужный комплект оборудования и антенну.

Для предварительного замера сигнала у нас есть специальный квадрокоптер, который позволяет быстро и эффективно замерить уровни сигнала без построения мачтовых конструкций и без вызова автовышки (в сложных условиях). Возможен подъем на высоту до 100 метров для оценки уровня сигнала, а также для сбора информации о рельефе и пр. Для этого используется встроенная видео камера. Это позволяет очень точно оценить все работы по построению мачтовых конструкций и выбор подходящей антенны.

Обязательное условие для его полета - скорость ветра не более 2-3 м/с и отсутствие дождя или снегопада. В случае отсутствия этих условий замер сигнала выполняется традиционным способом с развертыванием временной мачты. Время полета составляет около 15 мин - этого времени вполне достаточно для замера сигнала и оценки местности. Также использование квадрокоптера позволяет прокидывать тонкую веревку в сложно доступные места. Например, на крышу дома или на дерево. Для последующей протяжки тослтой веревки и ее закрепление с целью выполнения высотных работ по монтажу сетевого оборудования. Это позволяет сильно сэкономить на работе и ускоряет ее. Теперь установить интернет можно абсолютно в любой глуши. Заметим, что использование квадрокоптера для замера сигнала абсолютно бесплатно и уже включено в стоимость установки!

Для правильного выбора усилителя сотовой связи (репитера) важно знать в каком именно из диапазонов 890-960 МГц (GSM), 1710-1880 МГц (DCS) или 1885-2200 МГц (UMTS/3G) работает мобильный телефон с БС оператора сотовой связи.

Достоверные данные о уровнях сигнала сотовой связи можно получить только с применением измерительного прибора или телефона со специальной инженерной программой, активировав с помощью специальных системных команд на своём телефоне функцию "Net Monitor"

Net Monitor для iPhone 4, iPhone 4S, iPhone 5.

На моделях iPhone 5S и iPhone 5С сигнал GSM можно замерить только при полном отсутствии 3G сигнала.

В режиме набора номера наберите код *3001#12345#* далее «Вызов». Откроется сервисный режим Field Test .

Переходим по вкладкам GSM Cell Environment - > GSM Cell info - > Neightboring Cell - > Выбираем 0-й канал: ARFCN (Absolute Radio Frequency Channel Number) – номер канала, по которому можно определить частоту несущей.

1-124 , то это GSM 900 .
Если номер канала в диапазоне 512-885 , то это DCS 1800 .

Возвращаемся назад - > Выбираем номера 6 соседних каналов - > проверяем номер, уровень.

Как измерить сигнал GSM?

1. Как измерить сигнал GSM на iPhone?

*3001#12345#*

Шаг 2. - числовое значение -86 в верхнем левом углу показывает уровень сигнала GSMв дБм (децибел на миливатт)

Значок E (EDGE) или G (GPRS) - говорит о том, что Ваш телефон находится в сети GSM, а не в сети 3G

Шаг 3. - нажимаем меню GSM Cell Environment - > GSM Cell info - > Neighboring Cell - > выбираем 0-й канал. Запишите или сделайте скриншот цифры напротив ARFCN (это номер рабочей частоты)

Частоты с 1 по 124 GSM 900 .

Частоты с 512 по 885 - это диапазон частот стандарта GSM 1800 .

Частоты с 974 по 1023 - это диапазон частот стандарта E-GSM 900 .

Возвращае мся назад - > Выбира ем номера 6 соседних каналов - > проверяем номер, уровень.

*3001#12345#* .

2. Как измерить сигнал GSM на Android?

Шаг 1. Фиксируем телефон в сети GSM - зайдите в меню "Настройки/Беспроводные сети/ Мобильные сети" и отключите поддержку 3G выбрав пункт "Только сети 2G"

*#0011#

Если Ваш телефон Samsung Galaxy

Шаг 3. Проверяем уровень сигнала GSM - числовое значение -94 в строке RxPwr показывает уровень сигнала GSMв дБм (децибел на миливатт).

Шаг 4. Проверяем диапазон GSM 900 или 1800 - в верхней строке указан стандарт GSM - в данном случае GSM1800. Напротив параметра T будет указан номер рабочей частоты GSM - в данном случае 549 частота

Частоты с 1 по 124 - это диапазон частот стандарта GSM 900 .

Частоты с 512 по 885 - это диапазон частот стандарта GSM 1800 .

Частоты с 974 по 1023 - это диапазон частот стандарта E-GSM 900.

Как измерить сигнал 3G?

1. Как измерить сигнал 3G на iPhone?

Шаг 1. Открываем скрытое инженерное меню iPhone - наберите номер телефона *3001#12345#*

Шаг 2. Проверяем уровень сигнала 3G - числовое значение -95 в верхнем левом углу показывает уровень сигнала 3Gв дБм (децибел на миливатт)

Значок 3G (UMTS) или H (HSDPA) - говорит о том, что Ваш телефон находится в сети 3G, а не в сети GSM

Шаг 3. - нажимаем меню UMTS Cell Environment - > Neighbor Cells - > UMTS Set - > выбираем 0-й канал. Запишите или сделайте скриншот цифры напротив Downlink Frequency (это номер рабочей частоты)

Частоты с 2937 по 3088 - это диапазон частот стандарта 3G-UMTS 900 .

Частоты с 10562 по 10838 - это диапазон частот стандарта 3G-UMTS 2100 .

Как отключить режим инженерного меню на iPhone?

Повторно набираем номер телефона *3001#12345#* .

Далее нажимаем пальцем на цифры уровня сотового сигнала в левом верхнем углу и переключаемся в режим стандартного показа уровня сотового сигнала. После чего нажимаем кнопку Home и выходим из инженерного меню.

2. Как измерить сигнал 3G на Android?

Шаг 1. Фиксируем телефон в сети 3G - зайдите в меню "Настройки/Другие сети/Мобильные сети/Режим сети" и включите поддержку 3G выбрав пункт "Только WCDMA"

Шаг 2. Открываем скрытое инженерное меню Android - наберите номер телефона *#0011#

Если Ваш телефон Samsung Galaxy и не удается зайти в меню - попробуйте варианты: вариант 1 - *#32489# ; вариант 2 - *#*#7262626#*#* ; вариант 3 - *#*#4636#*#* .

Шаг 3. Проверяем уровень сигнала 3G - числовое значение -86 параметра R показывает уровень сигнала 3Gв дБм (децибел на миливатт).

Шаг 4. Проверяем диапазон 3G 2100 или 900 - напротив параметра Rx CH будет указан номер рабочей частоты 3G - в данном случае 10638 частота, что говорит о том, что это стандарт 3G-UMTS 2100

Частоты с 2937 по 3088 - это диапазон частот стандарта 3G-UMTS 900 .

Частоты с 10562 по 10838 - это диапазон частот стандарта 3G-UMTS 2100 .

Net Monitor для Motorola T2288, T180, T2288, V3688, CD930 и др.

В меню "Eng Field Options" (инженерное меню) 3 пункта:

"Active Cell" - рабочий канал ActCh (каналы от 000 до 124 - это диапазон 900 МГц, а выше - уже 1800 МГц);

уровень сигнала - RxLev (при -105 БС Вас отрубает, а самый сильный виденный мною это - 039 в 50 м от БС) и масса других параметров.

"Adjacent Cells" - параметры 6 соседних каналов (номер, уровень,...).

"System Parameters" - параметры активной соты (в том числе её Cell ID).

1. Active Cell
Пункт меню отображает информацию об основной (текущей) антенне.

Act Ch - Active Channel. Номер текущего канала. От 1 до 124.
Во время разговора в городах работает механизм GSM Hopping.
В этом случае нажатие на OK отобразит список каналов,
по которым комутатор переключает ваш телефон по кругу,
чтобы в условиях городских переотражений вы смогли хоть
что-то слышать хотя бы на одном канале.

RxLev - Receive Level. уровень принимаемого сигнала, в Дб.
-030 - под антенной
-080 - нормальный сигнал
> 110 - срыв сигнала

TimeAdvance - доступен только во время звонка.
Если умножить его на 547, тополучим расстояние в метрах
до текущей антенны. Теоретический предел - около 35 км.

2. Adjacent Cells
Информация о соседних антеннах, за которыми следит телефон
и при обнаружении более мощного сигнала от соседней антенны,
переключается на нее.
Отображается до 6 соседних каналов. Каждый из них имеет меню,
аналогичное пункту 1.

3. System Parameters
Информация о системе.

Не у всех телефонов Motorola включен тестовый режим.

для проверки нажмите в обычном режиме клавишу "#" и удерживайте ее несколько секунд. Если на экране появилось слово TEST, значит все в порядке. Для выхода наберите 01#.

Если слова TEST не появилось - это значит, что тестовый режим на Вашем аппарате выключен. Включить его можно либо самостоятельно, используя SIM-эмулятор, либо обратившись к специалисту.