Частоты и bands 4g в китае. Частотное планирование

Благодаря совместному использованию LTE 1800 и LTE 2600 увеличилась емкость сети, улучшилось распространение и проникновение сигнала.

Что говорит Yota?

Федеральный мобильный оператор Yota объявил о начале предоставления услуги LTE 1800 для клиентов. Благодаря совместному использованию LTE 1800 и LTE 2600 увеличилась емкость сети, а также улучшилось распространение и проникновение сигнала. С момента начала использования LTE 1800 покрытие сети существенно улучшилось в Москве, Санкт-Петербурге, Московской и Ленинградской областях. Кроме того, изменения коснулись Саратовской, Амурской, Рязанской, Владимирской и Курской областей, а также республики Дагестан и других субъектов РФ.

«Совместное использование LTE 1800 и 2600 сделало сеть мощнее. Если раньше внутри некоторых зданий, а также в удаленных районах сигнал был слабым, то сейчас нашим пользователям доступно более качественное покрытие сети. Это стало возможным благодаря тому, то LTE-1800 дает хороший и устойчивый сигнал внутри помещений, а также улучшенную емкость и скорость передачи данных», - говорит директор по информационным технологиям Yota Андрей Богданов.

На данный момент в Москве и Московской области более половины устройств, зарегистрированных в сети Yota, поддерживают LTE 1800. Развитие 4G в диапазоне 1800 Мгц стало возможным благодаря использованию мобильным оператором Yota объединенной сети ПАО «МегаФон» и ООО «Скартел».

Что такое LTE 1800 и LTE 2600?

Сети LTE в разных странах работают на разных частотах, причем чаще всего на территории государства используется сразу несколько диапазонов. В России и Европе чаще всего это band 3 (LTE 1800), band 7 (LTE 2600), band 20 и band 38. Разница между ними не только в названии и частоте, используемый «бэнд» является одним из факторов, определяющих скорость передачи данных. Например, в случае с Band 3 для канала в 10 МГц скорость передачи данных составит 75 Мбит/с, а максимальная ширина канала 40 МГц в частотном диапазоне 2600 МГц (Band 7) обеспечит до 300 Мбит/с. Кроме того, технология LTE-Advanced подразумевает возможность объединения частотных диапазонов для ускорения передачи данных. В таком случае скорости Band 3 и Band 7 суммируются.

И все-таки, что лучше - LTE 1800 или LTE 2600?

Если отталкиваться лишь от скорости передачи данных, то для пользователя более предпочтительным будет частотный диапазон 2600 МГц (Band 7). Однако на самом деле выбирать приходится между скоростью и качеством сигнала. Площадь действия базовой станции, работающей на частотах 1800 МГц, в четыре раза больше, чем у оборудования в 2500-2700 МГц и требует меньшего количества вышек для качественного покрытия территории. Кроме того, сигнал LTE 1800 лучше проникает в закрытые помещения, чем у базовых станций, работающих в более высоких диапазонах. Получается, что в сети LTE 2600 интернет работает быстрее, а LTE 1800 обеспечивает более устойчивый уровень сигнала, особенно, когда пользователь находится в помещении. Благодаря совместному использованию LTE 1800 и LTE 2600 компанией Yota клиенты теперь могут получать преимущества сразу двух частотных диапазонов и более высокое качество мобильного интернета, что особенно актуально в крупных городах с большой нагрузкой на сети.

А вдруг мой смартфон не поддерживает Band 3 или Band 7?

Практически все актуальные модели смартфонов, которые были сертифицированы для России и Европы, поддерживают оба частотных диапазона. Впрочем, даже если у вас старая модель или смартфон предназначен для другого рынка, чаще всего LTE будет работать хотя бы в одном из частотных диапазонов. Производители мобильных устройств стараются одновременно поддерживать как можно больше «бэндов» сетей четвертого поколения, чтобы смартфоны в роуминге не были ограничены в использовании мобильного интернета. Исключение составляют разве что другие типы мобильной связи, например, некоторые операторы США и Японии, где используется стандарт связи CDMA.

1. Частотный спектр для сетей LTE

На сегодняшний день большая часть сетей LTE работает в парном спектре в режиме FDD (Frequency Division Duplex) - частотный разнос входящего и исходящего канала, при котором прием и передача сигнала происходят на разных частотах), но интерес к сетям LTE TDD продолжает расти –так, все больше стран, внедряющих технологию LTE, которые поддерживают режим TDD (Time Division Duplex) - прием и передачи сигнала происходят на одной частоте, но с разделением по времени. Технология лучше всего подходит для приложений, имеющих несимметричный трафик.

Всего под технологию LTE выделено более 40 диапазонов частот (bands), при этом использование спектра для LTE имеет региональные особенности. Например, в США наиболее популярными являются диапазоны 700 МГц (в основном, band 13 и band 17) и AWS (AWS band (Advanced Wireless Services band) – парные частоты в диапазонах 1710-1755 МГц (передача) и 2110-2155 МГц (прием))(1,7/2,1 ГГц), в Европе – диапазоны 1800 МГц (band 3) и 2600 МГц (band 7), в перспективе – 800 МГц (band 20). В Японии первые запуски LTE состоялись в диапазоне 800/850 МГц; 1,5 ГГц; 1,7 ГГц и 2,1 ГГц (в зависимости от оператора); также был выделен диапазон 700 МГц (APT700) для запуска будущих сетей LTE.

Большой интерес в мире связан с рефармингом частот GSM для их использования в сетях LTE. В особенности это касается диапазона 1800 МГц, а в некоторых случаях – 900 МГц. При этом большинство регуляторов одобряет технологически нейтральный подход, при котором операторы могут использовать имеющиеся у них частоты вне зависимости от конкретной технологии.

В целом, наиболее распространенным в мире диапазоном остается 1800 МГц (band 3) – его используют 43% коммерческих сетей LTE FDD. Следующие по популярности диапазоны – это 2,6 ГГц (band 7) и 800 МГц (band 20), в них работают 30% и 12% LTE-сетей, соответственно.

Рис.1. Наиболее популярные используемые частоты в сетях LTE (данные на 2014 год)

В условиях дефицита частот для LTE в отрасли поднимается вопрос об использовании дополнительных диапазонов частот. В июле 2013 года Консорциум 3GPP завершил стандартизацию технологии LTE для диапазона 450 МГц, что дает возможность операторам (в том числе в России), имеющим такие частоты, разворачивать сети LTE в этом диапазоне. Использование низких частот при строительстве сетей мобильной связи позволяет существенно экономить на строительстве сетей, поскольку для обеспечения покрытия одной и той же площади требуется значительно меньшее количество базовых станций, чем в случае использования высоких частот (например, 2,6 ГГц). Использование низкочастотных диапазонов (450, 700 и 800 МГц) актуально для покрытия территорий с низкой плотностью населения, где не требуется высокая емкость сетей, достигаемая при использовании высоких частот.

2. Частоты для сетей LTE в России

В России по состоянию на конец первого квартала 2014 г. в коммерческую эксплуатацию запущены LTE-сети в 58 субъектах РФ. В подавляющем большинстве регионов сети запущены в парном спектре (LTE FDD) в диапазоне 2600 МГц (band 7), за исключением сетей LTE TDD - МТС в Москве (2600 МГц, band 38) и «Вайнах Телеком» в Чеченской Республике (2,3 ГГц, band 40).

Кроме того, компания «Основа Телеком» разворачивает сети LTE TDD в диапазоне 2,3 ГГц (band 40), в котором компания обладает большим частотным ресурсом - от 70 до 100 МГц, в зависимости от региона.

По итогам конкурса состоявшемся в 2012 года, «Ростелеком», МТС, «МегаФон» и «ВымпелКом» получили LTE-лицензии в нижнем (720-790 МГц, 791-862 МГц) и верхнем (2500-2690 МГц) диапазонах. Каждый из победителей получил по 2 полосы в верхнем диапазоне шириной в 10 МГц и 7,5 МГц – в нижнем. Верхний спектр частот является относительно свободным и пригодным для развития LTE-сетей, а нижний – преимущественно занят силовыми структурами и системами радионавигации и радиолокации и требует проведения конверсии.



Рис.2. Основные диапазоны частот для построения сети LTE в России

3. Особенности использования верхних и нижних частот для LTE

Развитие LTE на частоте 1800 МГц в среднем на 60% экономичнее, чем строительство сетей в высокочастотных диапазонах. Использование этого диапазона позволяет сократить время выхода технологии LTE на рынок и ускорить его развитие. В более выгодном положении окажутся те компании, которые смогут провести рефарминг для нижних частот 800-900 МГц, где развертывание сетей LTE в несколько раз дешевле, чем в диапазонах выше 2 ГГц.

Развертывание сетей в низкочастотной области спектра более привлекательно с точки зрения затрат и оптимально подходит для покрытия районов с низкой плотностью населения (пригороды и сельские районы). Низкие частоты, по сравнению с высокими, обеспечивают существенно лучшее проникновение внутри зданий и большую площадь покрытия, что, с одной стороны, позволяет обеспечить связью большие территории, а с другой – серьезно ограничивает плотность базовых станций и обостряет проблему внутрисистемной интерференции.

Высокие частоты отлично подходят для построения систем LTE в регионах с высокой плотностью населения, где требуются высокие скорости передачи данных. Однако если работать только в высокочастотном диапазоне, то неизбежно возникают проблемы с радиопокрытием. Фемтосоты, установленные в местах с высокой концентрацией абонентов (трафика) и в помещениях, помогают уменьшить «теневые» зоны в покрытии. Фемтосоты необходимы для улучшения покрытия сети на первых этажах зданий, в подвальных помещениях и на складах, а также для решения абонентских проблем, связанных с перегрузкой сети в часы пик.

Возможность использовать комбинацию из двух диапазонов (высокого и низкого) - залог объемного покрытия и обеспечения необходимой емкости в местах, где трафик особенно востребован. Для улучшения покрытия внутри зданий рекомендуется использовать фемтосоты.

4. Повторное использование частот

Технология LTE в отличие от технологии GSM обеспечивает каждой базовой станции сети возможность выборочно выделять полосы частот и мощность пользователям в зависимости от их расположения в соте.

При этом могут использоваться различные модели повторного использования полос частот и, соответственно, появляется возможность максимизировать пропускную способность соты при выполнении требований к качеству радиосвязи в условиях ограниченных ресурсов базовой станции.

Рассмотрим следующие модели повторного использования полос частот:

4.1. Полное повторное использование полос частот каналов

Полным повторным использованием полос частот каналов называют вариант, когда вся полоса частот полностью используется каждой сотой независимо от местоположения абонентов в соте.

Распределение ресурсных блоков в этом случае осуществляет планировщик базовой станции. Расписание о распределении ресурсов базовая станция сообщает абонентским станциям по специальному управляющему каналу.

При этом возникают проблемы с межсотовой интерференцией, которое требует динамического назначения полос частот. В LTE динамическая координация для уменьшения интерференционной связи между сотами. Поддерживается специфицированной 3GPP сигнализацией между базовыми станциями (X2 интерфейс).

Применение полного повторного использования полос частот нецелесообразно с точки зрения абонентской емкости. Так как растет объем служебной информации, необходимой для динамической диспетчеризации.

4.2. Жесткое повторное использование полос частот каналов

Жестким повторным использованием полос частот каналов называют вариант, когда вся полоса частот разделена на фиксированное количество полос, которые выделяются сотам в соответствии с некоторой определенной моделью повторного использования (по аналогии с GSM).

Каждая из ячеек обслуживается своим передатчиком с невысокой выходной мощностью и ограниченным числом каналов связи. Это позволяет без помех использовать повторно частоты каналов этого передатчика в другой, удаленной на значительное расстояние, ячейке. Теоретически такие передатчики можно использовать и в соседних ячейках. Но на практике зоны обслуживания сот могут перекрываться под действием различных факторов, например, вследствие изменения условий распространения радиоволн. Поэтому в соседних ячейках используются различные частоты. Пример построения сот при использовании трех частот F1 – F3 представлен на рис.4.1.

Рис.4.1. Пример построения сот для трех частот

Группа сот с различными наборами частот называется кластером. Определяющим его параметром является количество используемых в соседних сотах частот. На рис.2.2.1, например, размерность кластера равна трем.

Основной идеей, на которой базируется принцип сотовой связи, является повторное использование частот в несмежных сотах. Первым способом организации повторного использования частот, который применялся в аналоговых системах сотовой подвижной связи первого поколения, был способ, использующий антенны базовых станций с круговыми диаграммами направленности. Он предполагает передачу сигнала одинаковой мощности по всем направлениям, что для абонентских станций эквивалентно приему помех от всех базовых станций со всех направлений.

Базовые станции, на которых допускается повторное использование выделенного набора частот, удалены друг от друга на расстояние D, называемое «защитным интервалом». Именно возможность повторного применения одних и тех же частот определяет высокую эффективность использования частотного спектра в сотовых системах связи.

Смежные базовые станции, использующие различные наборы частотных каналов, образуют группу из С станций. Если каждой базовой станции назначается набор из т каналов с шириной полосы каждого E, то общая ширина полосы, занимаемая системой сотовой связи, составит:

F c =E*m*C (1)

Таким образом, величина С определяет минимально возможное число каналов в системе, поэтому ее часто называют частотным параметром системы, или коэффициентом повторения частот. Коэффициент С не зависит от числа каналов в наборе и увеличивается по мере уменьшения радиуса ячейки. Таким образом, при использовании ячеек меньших радиусов имеется возможность увеличения повторяемости частот.

Применение шестиугольных ячеек позволяет минимизировать ширину необходимого частотного диапазона, поскольку такая форма обеспечивает оптимальное соотношение между величинами С и D. Кроме того, шестиугольная форма наилучшим образом вписывается в круговую диаграмму направленности антенны базовой станции, установленной в центре ячейки.

Остановимся более подробно на вопросе выбора размера ячейки (радиуса R), Эти размеры определяют защитный интервал В между ячейками, в которых одни и те же частоты могут быть использованы повторно. Заметим, что величина защитного интервала D, кроме уже перечисленных факторов, зависит также от допустимого уровня помех и условий распространения радиоволн. В предположении, что интенсивность вызовов в пределах всей зоны одинакова, ячейки выбираются одного размера. Размер зоны обслуживания базовой станции, выражаемый через радиус ячейки R, определяет также число абонентов N, способных одновременно вести переговоры на всей территории обслуживания. Следовательно, уменьшение радиуса ячейки позволяет не только повысить эффективность использования выделенной полосы частот и увеличить абонентскую емкость системы, но и уменьшить мощность передатчиков и чувствительность приемников базовых и подвижных станций. Это, в свою очередь, улучшает условия электромагнитной совместимости средств сотовой связи с другими радиоэлектронными средствами и системами.

Эффективным способом снижения уровня помех может быть использование направленных секторных антенн с узкими диаграммами направленности. В секторе такой направленной антенны сигнал излучается преимущественно в одну сторону, а уровень излучения в противоположном направлении сокращается до минимума. Деление сот на секторы позволяет чаще применять частоты в сотах повторно. Общеизвестный способ повторного использования частот в организованных таким образом сотах основан на применении 3-секторных антенн для каждой базовой станции и трех соседних базовых станций с формированием ими девяти групп частот. В этом случае используются антенны с шириной диаграммы направленности 120°.

Мягким повторным использованием полос частот каналов называют вариант, когда вся полоса частот разделена на фиксированное количество полос.

Для каждой соты одна из этих полос выделена абонентам, находящимся на границе соты, а остальные полосы используются абонентами, находящимся вблизи базовой станции. Пример мягкого повторного использования частот представлен на рис.4.2.



Рис.4.2. Мягкое повторное использование полос частот каналов

4.4. Дробное (Fractional Frequency Reuse) повторное использование полос частот каналов

Рис.4.3. Дробное повторное использование полос частот каналов

При дробном повторном использовании полос частот каналов для обслуживания абонентов, которые находятся вблизи базовой станции используется общая полоса частот. Другие возможные полосы используются абонентами удаленными от базовой станции (находящимися на краю соты).

В сетях LTE используют только дробное и мягкое повторное использование полос частот каналов, поскольку данные технологии, при правильном планировании позволяют увеличить емкость сети.

Материал подготовил

LTE (буквально с англ . Long - TermEvolution — долговременное развитие, часто обозначается как 4G LTE) — стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных для мобильных телефонов и других терминалов, работающих с данными (модемов, например). Он увеличивает пропускную способность и скорость за счёт использования другого радиоинтерфейса вместе с улучшением ядра сети. Стандарт был разработан 3GPP (консорциум, разрабатывающий спецификации для мобильной телефонии). Беспроводной интерфейс LTE является несовместимым с 2G и 3G, поэтому он должен работать на отдельной частоте. В России для LTE выделено три частотных диапазона — 800, 1800 и 2600 МГц.

LTE FDD и LTE TDD

Стандарт LTE бывает двух видов, различия между которыми довольно существенны. FDD - FrequencyDivisionDuplex (частотный разнос входящего и исходящего канала) TDD - TimeDivisionDuplex (временной разнос входящего и исходящего канала). Грубо говоря, FDD - это параллельный LTE, а TDD - последовательный LTE. Например, при ширине канала в 20 МГц в FDD LTE часть диапазона (15 МГц) отдаётся для загрузки (download), а часть (5 МГц) для выгрузки (upload). Таким образом каналы не пересекаются по частотам, что позволяет работать одновременно и стабильно для загрузки и выгрузки данных. В TDD LTE всё тот же канал в 20 МГц полностью отдаётся и как для загрузки, так и для выгрузки, а данные передаются в ту и другую сторону поочерёдно, при этом приоритет имеет всё-таки загрузка. В целом FDD LTE предпочтительнее, т.к. он работает быстрее и стабильнее.

Частотные диапазоны LTE, Band

Сети LTE (FDD и TDD) работают на разных частотах в разных странах. Во многих странах эксплуатируются сразу несколько частотных диапазонов. Стоит отметить, что не всё оборудование умеет работать на разных "бэндах", т.е. частотных диапазонах. FDD-диапазоны нумеруются с 1 по 31, TDD-диапазоны с 33 по 44. Существуют дополнительно несколько стандартов, которым еще не присвоены номера. Спецификации на частотные полосы называются бэндами (BAND). В России и Европе в основном используются band 7, band 20, band 3 и band 38.

В России для сетей 4-го поколения на сегодня используются четыре частотных диапазона:

Диапазон частот

1800 МГц

2600 МГц

800 МГц

2600 МГц

Номер диапазона по класси-фикации 3GPP

Разделение каналов

В качестве примера приведу распределение частот среди основных российских операторов связив диапазоне LTE 2600 (Band 7):

Как видим из этой схемы, Билайну досталось всего 10 МГц. Ростелекому тоже досталось только 10 МГц. МТС - 35 МГц в Московском регионе и 10 МГц по всей стране. А Мегафону и Yota (это один и тот же холдинг) досталось аж 65 МГц на двоих в Московском регионе и 40 МГц по всей России!

Через Yota в Москве виртуально работает только Мегафон в стандарте 4G, в других регионах - Мегафон и МТС. В диапазоне TDD по всей России кроме Москвы будут работать телевидение (Космос-ТВ и др.).

Полное распределение частот операторов сотовой связи в России см. .

Сети 4G LTE в России

Оператор

Частотный диапазон

(МГц) Dw / Up

Ширина канала

(МГц)

Тип дуплекса

Номер полосы

Yota

2500-2530 / 2620-2650

2x30

band 7

Мегафон

2530-2540 / 2650-2660

2x10

band 7

Мегафон

2575-2595

band 38

МТС

2540-2550 / 2660-2670

2x10

band 7

МТС

2595-2615

band 38

Билайн

2550-2560 / 2670-2680

2x10

band 7

Теле2

2560-2570 / 2680-2690

2x10

band 7

МТС

1710-1785 / 1805-1880

2x75

band 3

Теле2

832-839.5 / 791-798.5

2x7.5

band 20

МТС

839.5-847 / 798.5-806

2x7.5

band 20

Мегафон

847-854.5 / 806-813.5

2x7.5

band 20

Билайн

854.5-862 / 813.5-821

2x7.5

band 20

Распределение частот среди операторов по регионам России можно найти .

Для тех, кому трудно запомнить номера диапазонов-бэндов или под рукой нет подходящего справочника, рекомендую небольшое андроид-приложение RFrequence , скриншот которого приведен ниже.

Категории LTE

Абонентские устройства классифицируются по категориям. Наиболее распространенными на сегодня являются устройства 4-й категории CAT4. Это означает что максимально достижимая скорость мобильного интернета на прием (downlink или DL) может составлять 150 Мбит/секунду, на передачу (uplink или UL) - 50 Мбит/с. Важно отметить, что это максимально достижимая скорость в идеальных условиях - главные из которых — вы недалеко от вышки, кроме вас в соте больше нет абонентов, к базовой станции подведен оптический транспорт и др.

Наиболее распространенные категории абонентских устройств приведены в таблице.

Макс. скорость загрузки (DL), Мбит/с

Агрегация несущих

Дополнительные технологии

CAT4

CAT6

2х20 МГц

CAT9

3Х20 МГц

CAT12

3Х20 МГц

4x4 MIMO, 256 QAM

CAT16

4Х20 МГц

4x4 MIMO, 256 QAM

Таблица требует некоторых пояснений. Здесь упомянута «агрегация несущих» и «дополнительные технологии». Попытаюсь пояснить, что это такое.

Агрегация частот

Под словом «агрегация» в данном случае понимается объединение, т.е. агрегация частот - это объединение частот. Что это означает - попытаюсь объяснить ниже.

Известно, что скорость приема передачи зависит от ширины канала передачи. Как мы видели из таблицы в предыдущем разделе, ширина канала на загрузку, например, МТС равна 10 МГц в диапазоне Band 7 (кроме Москвы), на отдачу также 10 МГц. Чтобы увеличить скорость загрузки оператор перераспределяет купленные им частоты в соотношении 15 МГц на загрузку и 5 МГц на отдачу. Аналогично поступают и другие провайдеры.

Однажды кому-то из разработчиков пришла в голову светлая мысль - а что, если передавать сигнал не на одной несущей частоте, а на нескольких одновременно. Тем самым расширяется канал приема/передачи и скорость теоретически значительно возрастет. А если еще каждую несущую передавать по схеме MIMO 2х2, то получаем дополнительный выигрыш в скорости. Такая схема приема-передачи получила название «агрегации частот».Именно эту схему использует интернет 4 G + или LTE - Advanced (LTE - A ).

В таблице указано, что для Cat .9, нужно, чтобы передатчик и приемник умели передавать и принимать сигнал на трех несущих частотах (в трех бэндах) одновременно, ширина каждого канала должна быть не менее 20 МГц. Для Cat .12 необходимо дополнительно, чтобы антенные устройства были соединены по схеме MIMO 4х4, т.е. фактически нужно 4 антенны на приемной и передающей стороне.

Загадочные символы 256 QAM означают определенный вид модуляции сигнала, позволяющий более плотно упаковывать информацию. Желающих более детально ознакомиться с этой темой могут начать знакомство с материалом в статье в Википедии и с тамошними ссылками.

Категорирование приемных устройств

Схемаагрегирования частот активно развивается российскими провайдерами, заключены много соглашений о взаимном использовании частотных диапазонов, реконструируется антенное хозяйство базовых станций.

Однако есть одна проблема - на приемной стороне абонент должен уметь принимать сигнал на нескольких несущих частотах одновременно. Далеко не все смартфоны, планшеты и модемы поддерживают агрегацию частот и, следовательно, не могут работать в 4 G +.

Начиная с 2016 года в документации к смартфонам указываются частотные диапазоны (бэнды) и категорию LTE ,в которых они умеют работать.Например, для смартфона выпуска 2017 г. HuaweiP 10Plus помимо прочих параметров указано:

Кроме того, этот смартфон имеет встроенную антеннуMIMO 4x 4 и соответствующий модем, позволяющий обрабатывать сигналы сразу на двух несущих частотах.

Если ваш смартфон поддерживает агрегацию частот, то вкладка «настройка»->«мобильная сеть» будет выглядеть примерно так:

Если это так, то ваш смартфон поддерживает LTE -A .

Таким образом, производители смартфонов начали догонять сотовых операторов. К сожалению, нельзя сказать того же о производителях модемов. До сих пор самый производительный модем дает максимальные скорости 150/50 Мбит/с, т.е. принадлежит Cat .4. Пока это обстоятельство не слишком огорчает, т.к. такие скорости, если будут достигнуты на практике, заслуживают восхищения. Однако, производство мобильных роутеров, похоже, начинает догонять смартфоны. На рынке стали появляться роутеры Cat .6 от Huawei и Netgeer (не поддерживает российские бэнды). Так роутер Huawei E5787s-33a можно купить на AliExpress примерно за 10 тыс. руб.

Надо сказать, что реальные скорости, достигаемые в режиме 4G +, далеки от заявленных, но они значительно выше, чем в простом режиме 4G . Автором проведен ряд экспериментов в Москве, где не трудно найти LTE -A (оператор Мегафон), со смартфоном Cat .12, результаты которых показаны на скриншотах. Первый скриншот - скорости для LTE -A (агрегация частот включена), второй скриншот для LTE (агрегация частот выключена). Отмечу, что почему-то при выполнении скриншота у значка 4G + пропадает плюсик. Почему - не знаю, при тестировании плюс был - см. скрин.

Было проведено по шесть измерений для каждого режима.

Скорости при включенной агрегации частот в среднем заметно выше, хоть и не в разы. Измерения проводились вблизи вышки, днем.

Желающим поэкспериментировать с LTE-A

Если в вашей местности появился LTE -A , в чем вы убедились, измерив частоты выбранного вами оператора (провайдер раздает интернет на двух частотах, например, LTE 800 и LTE 2600, т.е. использует сочетание В7+В20) и у вас руки чешутся попробовать что это такое, то можете попытаться использовать схему из двух MIMO -антенн с диплексерами. Что из этого получится (и получится ли вообще хоть что-то), можете написать в комментариях к статье.

Отмечу здесь, что антенна NITSA -5 MIMO 2x 2 фактически реализует эту схему. Отличие в том, что в NITSA -5 функцию диплексеров выполняют сами широкополосные излучатели антенны, т.к. каждый из них принимает соответствующим образом поляризованные сигналы из диапазонов 790÷960/1700÷2700 МГц одновременно.Напомню, чтоупомянутая антенна состоит из двух широкополосных облучателей, разнесенных на определенное расстояние и ориентированных так, что их векторы поляризации ортогональны.

В целом, эта антенна хорошо приспособлена для приема 4 G + на небольших расстояниях (до 5 км при наличии прямой видимости БС) , т.к. позволяет принимать любую комбинацию частот LTE - A и адаптирует MIMO 4 x 4 к широко распространенным модемам Cat .4, имеющих только два входа MIMO 2 x 2.

Как узнать параметры LTEсвоего 4G-сигнала

Интерфейс широко распространенного модема Huawei 3372 дает почти всю информацию о параметрах 4G -сигнала. На главной странице интерфейса видим, что принимаем сигнал LTE , оператора сотовой связи, приблизительный уровень сигнала в виде 5 полосок, а также значок, показывающий, что связь установлена - стрелочки верх-вниз.

Определить частотный диапазон (Band ) и стандарт передачи данных (разнос данных - FDD или TDD ) можно на следующей вкладке:

Выставив предпочтительный режим «только LTE », сняв галочку с параметра «все поддерживаемые», можно по очереди перебирая диапазоны узнать - на какой частоте вы получаете сигнал. Если сигнал принимается, то вверху справа будет отражаться информация, как на скриншоте, если приема нет, то появится надпись «Сигнала нет». После всех изменений не забудьте нажать кнопку «Применить».

Но не все так просто. Все вышесказанное прекрасно работает для диапазонов стандарта FDD . Выставить диапазон TDD не удается. Точно знаю, что в Москве МТС раздает LTE в диапазоне Band 38, т.е. частота 2600, тип передачи TDD . Попытка выставить этот диапазон для сим-карты МТС не удается, модем перегружает страницу и возвращается к предыдущему состоянию. При этом можно установить B 7 и B 3 как по отдельности, так и одновременно.

Измерения, проведенные на смартфоне с Андроид 7.0 и встроенным модемом Cat .12, показали следующий результат.

Отмечу, что Андроид 7.0 в отличие от более младших версий умеет измерять параметры сигнала и передавать данные приложениям, которые их запрашивают у ОС. На скриншоте видно, что на самом деле МТС (на скриншоте МГТС, это одно и то же) раздает LTE в диапазоне Band 38, т.е. в формате TDD .

Возможная причина такой ситуации заключается в том, что модемы серии Е3372 выпускаются в двух модификациях - Е3372H и Е3372S . У меня модем с буквой H на конце, разлоченный и перепрошитый в HiLink.У модемов E3372Н серийный номер начинается с комбинации G4P, а у E3372S - L8F. Допускаю, что модемы серии S умеют настраиваться на В38, но проверить не могу, т.к. не имею под рукой соответствующего модема.

Таким образом, интерфейс модема HiLink дает почти всю информацию о параметрах LTE -сигнала. Однако, при определении частотного диапазона ( Band ) может допускать ошибки, когда передача данных осуществляется в формате TDD . Для определения «бэнда» целесообразно пользоваться другими инструментами, в частности приложениями, работающими под Андроид 7.0 и соответствующими смартфонами.

Ссылки

При написании статьи помимо ссылок, указанных в тексте, использованы следующие материалы.

С уважением, ваш dmitryvv

Сотовые сети четвертого поколения, обеспечивающие высокоскоростной доступ в интернет, раскинуты всеми российскими операторами. У кого-то зона покрытия чуть похуже, у кого-то чуть получше, а кто-то представлен в ограниченном количестве регионов – различий много. Базовые станции четвертого поколения имеются и у оператора-дискаунтера Теле2. Сегодня 4G от Теле2 есть во многих регионах, в том числе и в небольших городках. Поговорим об этом более подробно.

Технология и зона покрытия

LTE от Tele2 позволяет ощутить все прелести высокоскоростного мобильного интернета – это быстрое скачивание файлов, просмотр видео в хорошем качестве, небольшой ping и доступные тарифы. Большой охват сетей четвертого поколения позволяет рассчитывать на качественную связь во многих населенных пунктах России. Их работа осуществляется в следующих частотных диапазонах – Band 7, Band 20 и Band 31 . Для работы в сетях 4G от Теле2 можно использовать любое оборудование – это смартфоны, планшетные ПК, модемы и роутеры. Главное, чтобы техника могла работать в указанных выше частотных диапазонах. Если это не так, то она просто не сможет зарегистрироваться в нужной сети. Такое часто происходит с оборудованием, которое было создано для работы в других странах, где используются другие частотные диапазоны.

Но не нужно бояться покупки техники – все официально ввезенные в Россию устройства смогут работать в любых отечественных сетях четвертого поколения, в том числе в 4G от Теле2. Главное, покупать их в официальных салонах, а не через китайские или какие-либо другие интернет-магазины.

Давайте посмотрим, что мы можем использовать в сетях 4G от Теле2:

  • Любые официально ввезенные в Россию смартфоны и планшеты;
  • Модемы от Теле2 и универсальные модемы с поддержкой нужных диапазонов;
  • Любые мобильные и стационарные роутеры с 4G.

Таким образом, спектр оборудования ничего не ограничен, что уже большой плюс. Из брендированного оборудования представлены 4G-модемы Теле2, продающиеся в комплекте с SIM-картой. Они могут обеспечить скорость приема данных до 100 Мбит/сек и скорость отдачи данных до 50 Мбит/сек. На самом деле, реальная скорость будет ниже, что связано с загруженностью базовых станций и большим количеством абонентов.

Помните, что все максимальные показатели в технических характеристиках были выявлены в лабораторных условиях – на практике они гораздо хуже.

Помимо модема, для работы в сетях 4G от Tele2 предлагаются компактные мобильные роутеры. Будучи оснащенными аккумуляторами, они могут работать в автономном режиме. В комплекте поставляется SIM-карта. К данному роутеру можно подключить до 10 устройств – это планшеты, смартфоны, SMART-телевизоры и многое другое. Емкость встроенного аккумулятора составляет 2000 мАч, что обеспечивает автономную работу в течение 5-6 часов (в зависимости от нагрузки). Покрытие 4G от Теле2 присутствует только на территориях населенных пунктов – ознакомиться с зоной охвата можно на официальном сайте оператора, или прямо на нашем сайте.

Здесь вы увидите построенную карту для сетей второго, третьего и четвертого поколения – для большего удобства они маркируются разными цветами. Самое широкое покрытие – у сетей второго поколения. За ними идут сети 3G и участки с покрытием сетей 4G.

Карта зоны покрытия 4G от Теле2 сформирована методом компьютерного моделирования и не учитывает особенности распространения радиоволн и прочие факторы, влияющие на силу сигнала и скорость интернета в той или иной точке.

Высокоскоростной интернет нужен не только на компьютере, но и на телефоне. Поэтому сначала мы поговорим о тарифах Теле2 – в принципе, они могут использоваться практически на любых устройствах . Вот эти тарифы:

  • «Мой Tele2» - безлимитные вызовы на Теле2 по всей стране, 5 Гб трафика и безлимитный трафик для социальных сетей и мессенджеров. Интересное предложение для любого столичного абонента. Правда, оно больше нацелено на голосовое общение внутри сети и обмен сообщениями в мессенджерах и соцсетях;
  • «Мой разговор» - тариф включает в себя 2 Гб трафика, 200 минут любых местных вызовов, безлимит на Теле2 и 50 местных SMS за 199 руб./мес. Неплохое решение для экономных абонентов;
  • «Мой онлайн» - тарифный план включает 12 Гб трафика, 500 минут на любые российские телефоны, безлимит внутри сети, 50 SMS по России и безлимитный трафик для социальных сетей и мессенджеров. Абонентская плата составляет 399 руб./мес;
  • «Мой онлайн+» - 30 Гб основного трафика, 1500 минут по России, 50 SMS на местные номера, внутрисетевой безлимит, безлимитный трафик для социальных сетей и мессенджеров за 799 руб./мес.

Выберите из списка наиболее подходящее для себя предложение и наслаждайтесь высокоскоростным интернетом в сетях 4G от Теле2.

При исчерпании выделенного пакета трафика доступ предоставляются 5 дополнительных интернет-пакетов объёмом 500 Мб по 50 руб./пакет. После этого доступ к сети приостанавливается.

Для работы в роутерах, модемах и планшетах был создан специальный тариф «Интернет для устройств». Абонентская плата здесь составляет 299 руб./мес, в которую входят 7 Гб интернета . Если этого слишком мало, к тарифу подключаются дополнительные опции:

  • «Портфель интернета» - предоставляются 15 Гб за 599 руб./мес. Опция оптимальна для модемов и роутеров;
  • «Чемодан интернета» - абонентам предоставляются 30 Гб трафика с абонентской платой 899 руб./мес. Неплохое решение для серьезных пользователей, пользующихся интернетом на постоянной основе.

После исчерпания предоставленного трафика доступ в сеть приостанавливается. Для восстановления доступа пользуйтесь дополнительными пакетами трафика.

Сети 4G LTE динамично развиваются в мире. Во многих странах налажена стабильная их работа в определенных регионах или по всей территории. Теперь поддержка LTE присутствует во многих бюджетных китайских смартфонах. Но, купленный в Китае, девайс может не заработать в другой стане. Почему так – попробуем разобраться.

Почему частоты в мире отличаются?

Радиоволны – ресурс нематериальный, но ограниченный. Если на одной частоте работает передатчик, то запустить еще одну радиостанцию на ней будет проблематично. Поэтому операторы ищут свободные диапазоны.

В 90-х годах прошлого века, с развитием 2G GSM, в распоряжении операторов оказался диапазон между 800 МГц и 2 ГГц. Ниже – занято аналоговым теле- и радиовещанием, выше – отведено для военных. В Европе выбрали частоты 900, 1800 и 1900 МГц. В других регионах была схожая ситуация. Больших различий по странам не было и сотовые телефоны могли работать в сетях почти всего мира.

Когда началось внедрение 3G – пришлось «чистить» диапазон 1900-2200 МГц или другие (как в США). 3G занял, на подавляющем большинстве территорий, частоту 2.1 ГГц. Но количество стран, где UMTS стал использовать другие диапазоны, увеличилось.

Сложнее всего оказалось с 4G LTE. Хотя по миру начался отказ от использования аналогового ТВ, и соответствующие ему каналы (200-800 МГц) стали освобождаться, для высокоскоростного интернета они пригодны мало, так как не имеют достаточной пропускной способности. Частоты свыше 3,5 ГГц боятся препятствий и имеют малый радиус покрытия.

Как итог, по всему миру начали внедрять сети LTE на тех частотах, которые оказались доступными. Где-то диапазон 2-3 ГГц оказался, на удивление, свободным. Где-то удалось договориться с военными, чтобы те изменили частоту своей специальной связи, но где-то это уже было сделано ранее. Где-то операторы стали менять GSM передатчики (нагрузка на которые значительно упала с появлением 3G) на LTE.

Отличается и способ передачи, который операторы выбирают для LTE. Режим TDD (Time Division Duplex) выбирают операторы, которым досталась узкая полоса (менее 50 МГц). При работе в нем базовая станция функционирует на единой частоте на передачу и прием данных . Разделение временное: например, 5 миллисекунд вышка принимает сигнал, следующие 15 мс – только передает ответный, и так поочередно.

FDD (Frequency Division Duplex) LTE использует частотное разделение. Базовая станция оператора одновременно и принимает, и передает сигнал , на разной частоте . Если используется заявленная частота 2600 МГц, то прием ведется на 2570 МГц, а передача – 2720 МГц (на примере 20 канала). В таком режиме повышается скорость обмена данными, снижается задержка сигнала.

Частотные диапазоны LTE

Стандартом LTE предусмотрено более 40 диапазонов. Каждый из них занимает полосу от 10 до 200 МГц. Нумерация не сквозная и не линейная (номер канала никак не связан с частотой). Поэтому если в описании смартфона сказано, что он поддерживает 1, 3, 7 и 20 диапазоны – сложно понять, каким частотам они соответствуют, аналогично и обратное. Чтобы внести ясность, ниже мы подготовили список частот с номерами.

FDD способ разделения

(номер канала/диапазон передачи (МГц)/диапазон приема (МГц)

1 /1920-1980 МГц/2110-2170 МГц

2 /1850-1910 МГц/1930-1990 МГц

3 /1710-1785/1805-1880 (используется в России)

4 /1710-1755/2110-2155

5 /824-849/869-894

6 /830-840/875-885

7 /2500-2570/2620-2690 (используется в России)

8 /880-915/925-960

9 /1749-1785/1844-1880

10 /1710-1770/2110-2170

11 /1427-1448/1475-1496

12 /699-716/729-746

13 /777-787/746-756

14 /788-798/758-768

15 /Канал не используется

16 /Канал не используется

17 /704-716/734-746

18 /815-830/860-875

19 /830-845/875-890

20 /832-862/791-821 (используется в России)

21 /1447-1463/1495-1511

22 /3410-3490/3519-3590

23 /2000-2020/2180-2200

24 /1626-1660/1525-1559

25 /1850-1915/1930-1995

26 /814-849/859-894

27 /807-824/ 852-869

28 /703-748/758-803

29 /Передача ведется на частоте любого другого FDD LTE канала/прием – 717-728 МГц

30 /2305-2315/2350-2360

31 /452-457/462-467 (канал имеет малую емкость, но не исключено, что именно на нем в будущем развернет 4G МТС Украина/Vodafone UA)

32 /Канал не используется

Помимо указанных в скобках, российские операторы могут работать с LTE на частотах, ранее используемых ими для GSM 2G или UMTS 3G (1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10 диапазоны FDD).

TDD способ разделения

33 / Прием и передача ведутся на одной частоте, в диапазоне 1900-1920 МГц (далее по списку – аналогично)

38 / 2570-2620 (используется в России)

Теоретически возможно и развертывание российскими операторами работы на частотах 33, 35, 36, 37, 39 диапазонов TDD, по мере перехода с 2G и 3G на LTE. То же самое касается и провайдеров в других странах, которые тоже могут плавно заменять GSM и UMTS на 4G, используя уже лицензированные под них каналы.

Статьи по теме: