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 здесь.

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 статье.

Имеется всего несколько приложений, 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 Root.

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 здесь.

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

IV.      Ситуация с 4G+

Согласно Википедии, LTE-Advanced предусматривает расширение полосы частот, агрегацию (использование нескольких полос, в т.ч. не соседних) спектра, имеет расширенные возможности многоантенной передачи данных MIMO, поддерживает функции ретрансляции сигнала LTE, а также развертывание гетерогенных сетей (HetNet). За этими умными словами скрывается простой факт, который заключается в том, что операторы расширяют каналы передачи данных, как в рамках одного диапазона, так и используя для этого разные диапазоны частот. Например, в ряде регионов, стандарт 4G+ достигается работой в двух частотных диапазонах одновременно. Например, 2600 МГц и 800 МГц. После того, как летом 2016 г. Госдума приняла законопроект, разрешающий сотовым операторам совместно использовать радиочастоты, началось бурное развитие объединенных сетей операторов. Билайн и Теле2, Билайн и Мегафон, Мегафон и МТС объединяют свои частотные каналы. Цель — получить расширенный канал передачи данных и использовать его совместно. Такое объединение дает для конечного пользователя увеличение скорости передачи данных в разы.

Однако для пользователей мобильного интернета появились и проблемы, особенно с частотой. Если теперь операторы раздают интернет на двух, а то и трех несущих частот одновременно, то какую частоту выбрать? Как определить, на какой частоте должна работать антенна? Для того, чтобы пользоваться всеми преимуществами 4G+, нужно работать на всех частотах, который использует оператор. Если оператор выбрал частоты 1800+2600, то для этого диапазона есть антенны типа Агаты. Если 2600+800, то для этого диапазона у Антэкс тоже есть кое-что в магазине, правда усиление может оказаться маловато. Если выбрать только одну частоту, то значит заведомо ограничить скорость передачи данных.

Андроид-приложения в случае 4G+ выдают только одну несущую частоту. В связи с этим, самым надежным способом определения частот остаются способы с интерфейсом HiLink и программой MDMA.

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.