+7 (473) 290-00-99

Усиление мобильной связи и мобильного интернета за городом. Часть 1 - 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 России

В России, 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 1 приведены частотные диапазоны и стандарты сотовой связи, применяющиеся в России.

Таблица 1 - Частотные диапазоны и стандарты сотовой связи применяющиеся в России

Поколение сети Частотный диапазон Название стандарта
4G 800 МГц LTE 800
1800 МГц LTE 1800
2600 МГц LTE 2600
3G 900 МГц UMTS 900
2100 МГц UMTS 2100
2G 900 МГц GSM 900, EGSM, GSM-E900
1800 МГц GSM 1800, DCS 1800

Из таблицы 1 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 российскими операторами только для высокоскоростного мобильного доступа к сети Интернет. Голосовая связь в стандарте 4G в России 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 далёком 1991 году, 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 России 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

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 2 размещённой ниже.

Таблица 2 - Параметры сотовых сетей

Название стандарта связи Диапазон 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 МГц GSM900, EGSM900, GSM-E900, 
Band 8
G, E, нет символа
GSM-1800
2G
512 ... 885 1800 МГц GSM1800, DCS, DCS1800, 
Band 3, Band 4
G, E, нет символа
UMTS-900
3G
DL 2937 … 3088 900 МГц UMTS900, (900P),
Band 8
G, H, H+
UL 2712 … 2863
UMTS-2100
3G
DL 10562 … 10838 2100 МГц UMTS2100, WCDMA2100
Band 1
G, H, H+
UL 9612 … 9888
LTE-800
4G
DL 6150 … 6449 800 МГц LTE 800, 800 MHz
Band 20
4G, LTE, L
UL 24150 … 24449
LTE-1800
4G
DL 1200 … 1949 1800 МГц LTE 1800
Band 3
4G, LTE, L
UL 19200 … 19949
LTE-2600 FDD
4G
DL 2750 … 3449 2600 МГц LTE 2600
Band 7
4G, LTE, L
UL 20750 … 21449
LTE-2600 TDD
4G**
37750–38249 2600 МГц Band 38 4G, 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.