На каких 3G и 4G частотах работают операторы в России

Введение

Сети 4Gработают в стандарте LTE. Согласно Википедии 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).

Что такое 4g/4g

Lte мегафон. как из одной сети получить две.

Благодаря совместной работе с Скартел был решен вопрос «Лицензии на частоты»,

Но это не единственная область сотрудничества. 3GPP разработала концепцию MOCN(Multi-Operator Core Network). Зачем строить две плохих радиосети, если можно построить одну хорошую, и в неё включить два ядра?

Основной принцип позволяющий использовать шаринг LTE, это передача на eNodeB по широковещательному каналу PLMN ID (Public Land Mobile Network ID состоящий из Mobile Country Code и Mobile Network Code). eNodeB использует PLMN ID для выбора сети и в свою очередь MME.

По этому принципу пошли и мы. Имея хорошую инфраструктуру, построенную еще при развертывании 3G, мы, совместно с Скартел, включили радиочасть LTE – eNodeB, запущенные на тех же площадках 3G баз, в уже готовый транспорт. Это значительно ускорило развертывание сети. Конечно, сама транспортная сеть так же совершенствуется и улучшается.

Касательно настройки ядра сети (EPC): помимо настройки самого оборудования, производилась настройка сигнальных соединений HSS и MME по DIAMETER, и их же с элементами 3G по SIGTRAN (SGSN, MSC). Все понимали, что помимо возможности получить сервисы сети LTE, нам нужен будет также «бесшовный» переход терминала между сетями LTE-3G-2G.

Речь идет только о пакетной передаче данных, так как в LTE нет CS (circuit switching) домена, и, следовательно, предоставление голосового вызова CS – невозможно. Средствами LTE (VoLTE — Voice Over LTE) организация передачи голоса предусмотрена, но при наличии развернутой и функционирующей IMS (IP Multimedia Subsystem) сети, которой в данный момент — нет. Как быть?

И опять к нам на выручку приходит консорциум 3GPP. 3GPP была разработана процедура предоставления голосового сервиса в LTE сети на ранней стадии, пока нет полноценного IMS, посредством использования CS домен 2G/3G сетей. Данная технология называется CSFB (Circuit Switched Fallback).

Основная идея заключается в том, что при исходящем/входящем вызове в сети LTE, происходит «выталкивание» абонента из 4G в 2G/3G сеть, посредством обмена сигнальными сообщениями между MME и MSC. В этом случае голосовой вызов проходит по стандартной процедуре для CS домена.

Но это уже совсем другая история. LTE и LTE-Advanced довольно интересная и объемная тема, поэтому если будет интерес, мы готовы продолжить и сформировать цикл статей и рассмотреть технологию более детально.

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 Band7 (кроме Москвы), на отдачу также 10 МГц.

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 4G 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.

Загадочные символы 256QAM 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.

Америка

В Америке одна из первых LTE-сетей была запущена оператором Verizon. По состоянию на начало декабря 2022 года сеть охватывала 38 американских городов, предлагая скорость передачи данных 5-12 Мбит/сек на downlink и 2-5 Мбит/сек на uplink.

По последним данным компании Verizon, покрытие сети LTE составляет 75% населения США и присутствует в 371 городе.

По данным аналитического агентства Mosaik Solution, покрытие сети LTE компании Verizon выглядит немного скромнее. Также присутствует сравнение с покрытием сети оператора AT&T:

Обратим внимание на тарифы на мобильную связь абонентов Verizon:Стоимость безлимитных звонков и SMS для каждого смартфона составляет $40 (возможно подключение несколько телефонов на тарифный план), в эту сумму не входит передача данных.

Компания Verizon вообще отказалась от безлимитных тарифных планов на передачу данных. Стоимость передачи данных зависит от выбранного пакета: 1 GB за $50, 2 GB за $60, 4 GB за $70, 6 GB за $80, 8 GB за $90, и 10 GB за $100.00. Возможно подключение до 10 устройств, на выбранный пакет, с дополнительной оплатой превышения объема данных в пакете по $15 за 1 GB. Плюс ко всему придется заплатить дополнительную плату за каждое устройство отдельно: планшет $10, USB модем $20.

В целом, в мире, по последним данным ассоциации GSA (Global Semiconductor Alliance) ведется планирование к строительству или уже развертывается 292 LTE сети в 93 странах, включая 96 сетей, которые уже запущены в коммерческую эксплуатацию в 46 странах.

В дополнение, еще 55 мобильных операторов в 11 странах запускают пилотные сети LTE.Таким образом, получается, что 347 операторов в 104 странах на текущий момент инвестируют в сети мобильной связи на базе технологии LTE.По оценкам той же ассоциации на 31 декабря 2022 года будет запущенно в коммерческую эксплуатацию 152 сети в 65 странах.

Европа

В качестве исторической справки, давайте посмотрим на самую первую в мире LTE сеть, запущенную в Европе 14 декабря 2009 года. Сеть была введена в эксплуатацию оператором TeliaSonera в Стокгольме и Осло. Сеть покрывала центральные районы столиц Норвегии и Швеции – порядка 150 000 людей в Осло, и 300 000 в Стокгольме.

Сколько же стоит первым в мире получить беспроводной широкополосный доступ?

По данным интернет журнала Light Reading:

При запуске проводилась рекламная акция, и стоимость пользования LTE в месяц составляла $52.После запуска в коммерческую эксплуатацию были предложены следующие тарифы:

По данным на 2022 год, абонентская база пользователей LTE компании TeliaSonera достигла 100 000 пользователей в 7 странах на территории Балтики и Скандинавии.

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, LTE800 и LTE2600, 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 2×2 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 МГцодновременно.

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

Как вызвать сервисное меню на android

В зависимости от версии Android сервисное меню открывается с помощью одного из следующих кодов:

• *#0011#
• *#*#4636#*#*
• *#*#197328640#*#*

После ввода последнего символа скрытое меню должно открыться автоматически, нажимать кнопку вызова не нужно. На смартфонах Samsung вы сразу попадете на экран с информацией о состоянии сети. На устройствах других производителей может потребоваться перейти в подраздел «Информация о телефоне» или другой, содержащий сведения о мобильном подключении. К сожалению, на некоторых моделях Android-смартфонов данное меню может быть вовсе недоступно.

На смартфонах Samsung для получения информации о сети достаточно набрать номер *#0011#
Для получения информации о сети на смартфонах Xiaomi необходимо набрать номер *#*#4636#*#*, перейти в раздел «Информация о телефоне» и прокрутить страницу вниз. На устройствах с двумя SIM-картами разделов «Информация о телефоне» будет два.

Как видите, скрытое меню предоставляет очень много технических данных. Большая часть этой информации нам не понадобится, а на что именно следует обратить внимание, мы расскажем чуть ниже.

Как вызвать сервисное меню на iphone

На смартфонах Apple сервисное меню вызывается аналогичным образом, но с помощью другого кода. После ввода необходимо нажать кнопку вызова:

Чтобы получить информацию о сотовом подключении, вам потребуется найти нужный пункт подменю. В зависимости от текущего стандарта связи пройдите:

• для 2G: GSM Cell Environment > GSM Cell Info > Neighboring Cells > 0

• для 3G: UMTS Cell Environment > Neighbor Cells > UMTS Set > 0

• для 4G: Serving Cell Info

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 Band38, 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 B7 иB3 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 Band38, 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.

Как узнать частоту сотовой связи

Как мы уже сказали выше, чтобы получить информацию о частоте, на которой ваш смартфон подключен к базовой станции, необходимо зайти в специальное сервисное меню. На устройствах Android оно обычно называется Service Mode, на смартфонах Apple — Field Test. Чтобы вызвать соответствующий экран, достаточно набрать с телефона определенный номер.

Важно! В зависимости от модели устройства и версии операционной системы приведенные в этой статье инструкции могут не работать. В таком случае ввод кода ни к чему не приведет. Также на некоторых смартфонах меню может выглядеть иначе, а информация о сети находиться в одном из подменю.

Перед тем, как производить тестирование частоты, отключите WiFi-соединение. В случае, если в вашем телефоне установлено две SIM-карты, рекомендуется извлечь ненужную карту и оставить только ту, которую необходимо протестировать. Так вы сможете избежать лишней путаницы и точно получите информацию о текущем соединении.

Какие диапазоны лучше — высокочастотные или низкочастотные

Чем ниже частота, тем шире её охват и лучше проходимость. Это даёт пользователю возможность подключиться к интернету с качественным соединением в различных удалённых уголках или в окружении высоток (да и в самих высотках) в мегаполисах. Но у такого соединения скорость передачи данных ниже, чем у высокочастотных диапазонов.

Для операторов сотовой связи низкие частоты (до 2 000 МГц) являются более выгодным решением благодаря возможности сэкономить на оборудовании. В крупных городах обычно используют именно их. Для наилучшего покрытия самые технологичные операторы комбинируют высокие и низкие частоты. К ним относятся, например, Megafon, MTS, Beeline.

У высокочастотных диапазонов скорость передачи данных выше, но у таких вышек меньшая зона покрытия и проходимость волн. Они лучше подходят для открытых пространств, например, пригорода.

Какие российские операторы предоставляют своим абонентам интернет по технологии lte

Большинство крупных операторов сотовой связи уже частично внедрили стандарт LTE. Среди них:

• Yota первыми в России запустили LTE-сеть из 63 базовых станций. Запуск состоялся в Новосибирске в 2022 году;
• Megafon запустили LTE в следующем году, охватив Новосибирск и Москву. Впоследствии оператор быстро распространил новый стандарт связи на большинство крупных городов;
• MTS установили свои LTE-станции в 83 регионах;
• Tele2;
• Beeline;
• «Вайнах Телеком» (Чеченская республика);
• «Таттелеком» (Татарстан);
• «Мотив» (ХМАО и ЯНАО);
• Win-mobile (Крым);
• «Волна-мобайл» (Крым).

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.

Наиболее распространенные категории абонентских устройств приведены в таблице.

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

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 4G .

Начиная с 2022 года в документации к смартфонам указываются частотные диапазоны (бэнды) и категорию LTE,в которых они умеют работать.Например, для смартфона выпуска 2022 г. HuaweiP10Plusпомимо прочих параметров указано:

Кроме того, этот смартфон имеет встроенную антеннуMIMO 4×4 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.

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.

На каких частотах работают операторы в россии

Казалось бы, узнав, какие стандарты связи доступны в вашем местоположении, можно приступать к выбору комплекта усиления. Тем не менее, есть одна существенная проблема: одна и та же технология связи может работать на разных частотах.

Каждый стандарт связи (2G, 3G и 4G) содержит множество подстандартов. Чтобы система усиления работала корректно и усиливала именно тот частотный диапазон, на котором работает ваш оператор, предварительно этот частотный диапазон нужно узнать.

В данный момент в России встречаются следующие стандарты сотовой связи:

К сожалению, узнать, на какой частоте работает ваш оператор, уже не так легко. Разработчики операционных систем Android и iOS посчитали, что эта информация не пригодится обычным пользователям, и спрятали ее в специальное сервисное меню. Ниже мы расскажем, как вызвать скрытое меню и узнать частоту, используемую оператором. Но перед этим — еще один важный шаг!

Немного истории

Для начала кратко вспомним, что было до LTE и каким путем развивалась мобильная связь. Рисунок ниже нам в этом поможет.

Началось все еще на границе 70-хх и 80-хх годов XX века. В это время были разработаны первые аналоговые системы мобильной связи (APMS, NMT-450, TACS) в нескольких странах (США, Япония, Северная Европа). Именно эти технологии принято относить к первому поколению (1G). Первой сетью, которая была запущена в коммерческую эксплутацию, является сеть стандарта APMS и было это в Чикаго.

Примерно через 10 лет уже были разработаны цифровые системы мобильной связи второго поколения (2G). Наиболее известными из них являются технологии CDMA и GSM. Технология CDMA основывается на кодовом разделении каналов, а технология GSM — на временном.

Однако, обе являются технологиями с коммутацией каналов. И разрабатывались они для передачи голоса. Для того, чтобы передавать различные данные с использованием коммутации пакетов, и для повышения эффективности использования радиоресурсов, были разработаны надстройки GPRS и EDGE.

Следующим этапом в развитии мобильных систем связи является появление представителей третьего поколения (3G), а именно стандарта UMTS. Технология UMTS позволила увеличить скорости передачи данных, а также с самого начала поддерживала как коммутацию каналов, так и коммутацию пакетов.

И вот тут появляется технология LTE. А на сегодняшний день есть уже ее продолжение в виде LTE-Advanced (LTE-A). К какому же поколению отнести эти технологии и чем они между собой отличаются? Давайте разбираться.

Определяем поколение сотовой сети

Определить поколение сотовой сети с помощью смартфона, как правило, очень легко. В большинстве современных операционных систем технология передачи данных указывается в строке состояния рядом с уровнем сотового сигнала. Технология может быть указана непосредственно (2G, 3G или 4G) или с помощью одной из аббревиатур. Чаще всего встречаются следующие обозначения:

• 2G, GPRS (G), EDGE (E) — традиционная технология 2G, на которой работает стандартная голосовая GSM-связь и медленный мобильный интернет;
• 3G, UMTS, HSDPA (H), HSPA (H ) — третье поколение сотовой связи, используемое для звонков и доступа к широкополосному мобильному интернету;
• 4G, LTE (L) — четвертое поколение сотовой связи, в данный момент используемое отечественными операторами только для доступа к высокоскоростному мобильному интернету.

Например, на смартфонах Xiaomi с двумя SIM-картами строка состояния выглядит следующим образом:

Как легко определить, первая SIM-карта оператора МТС в данный момент работает в режиме 4G, а вторая SIM-карта Tele2 — в 3G.

Определяем частоту 2g-сети (gsm)

Для определения частоты, на которой функционирует GSM-сеть, используется специальный радиочастотный номер канала — ARFCN. По сути, это идентификатор, указывающий, в каком радиочастотном диапазоне сейчас работает ваш смартфон. На странице сервисного меню идентификатор обычно указывается после обозначения ARFCN, RX, Rx Ch, Freq, BCCH или другой схожей аббревиатуры.

Реже смартфоны в режиме 2G показывают сразу название стандарта (например, GSM-900) или рабочую частоту. Если ваш смартфон отобразил название стандарта в готовом виде, считайте, что вам повезло. В противном случае определите, к какому стандарту относится указанный ARFCN, с помощью нижеприведенной таблицы.

Например, так выглядит определение частоты GSM на смартфонах Samsung (слева) и iPhone (справа):

Если смартфон показывает несколько значений ARFCN, перечисленных столбиком, то активная сеть, как правило, первая в списке.

Определяем частоту 3g-сети

Аналогичным образом дело обстоит с определением частоты в 3G-сетях. Здесь идентификатор канала называется по-другому — UARFCN. В отличие от 2G-сетей, значений UARFCN может быть указано два: одно, позволяющее определить канал приема данных (DL), и другое, указывающее на канал отправки (UL). Также может быть указано название стандарта или его специальный порядковый номер — так называемый «бэнд» (от англ. band).

Таким образом, в сервисном меню вы можете обнаружить либо значение UARFCN, либо порядковый номер «бэнда»: например, Band 1. UARFCN обычно указывается после таких аббревиатур, как RX, CH DL и других. На iPhone идентификатор частоты 3G называется Downlink Frequency или dl_freq.

Если смартфон показывает несколько значений UARFCN, перечисленных столбиком, то активная сеть, как правило, первая в списке.

Приведем пример определения UARFCN на современных смартфонах Xiaomi (слева) и Samsung (справа). В данном случае используется частота 2100 МГц:

Определяем частоту 4g-сети

Аналогичным образом дело обстоит и с 4G-сетями. Здесь может быть указан «бэнд» или идентификатор канала — EARFCN. На iPhone определить частоту 4G проще всего по «бэнду», указанному в пункте Freq Band Indicator или freq_band_ind. Если смартфон показывает несколько значений EARFCN, перечисленных столбиком, то активная сеть, как правило, первая в списке.

Обратите внимание, что в последнем приведенном стандарте не указаны различные значения EARFCN для отправки и приема. Это вовсе не случайно. Дело в том, что в стандарте LTE Band 38 прием и передача данных происходит в одном и том же частотном диапазоне, но попеременно (технология TDD). Для усиления этого стандарта может потребоваться специальный репитер.

Ниже показан пример определения EARFCN на смартфонах Xiaomi (слева) и последних версиях iPhone (справа).

На устройствах Android определить частоту 4G можно и проще, воспользовавшись бесплатным приложением CellMapper. CellMapper отображает информацию о сотовой сети, в том числе текущий «бэнд». К сожалению, с его помощью нельзя определить частоту 2G- или 3G-сети.

Переводим смартфон в нужный стандарт

Если ваш смартфон по умолчанию использует ту сеть, которую вы хотите усилить, дополнительных действий не требуется. Но бывают ситуации, когда вам необходимо определить частотный диапазон другой сети. Например, вы хотите узнать частоту 2G, а смартфон автоматически подключается к 3G.

Для этого на устройствах Android перейдите в Настройки > Другие сети > Мобильные сети > Режим сети и выберите необходимый стандарт связи. В зависимости от модели смартфона и версии операционной системы путь к разделу Режим сети может незначительно отличаться.

Смартфоны Apple, к сожалению, не поддерживают ручное переключение режимов. Таким образом, пользователи iPhone могут определить частоту только того стандарта, в котором смартфон работает автоматически.

По какому принципу частоты распределяются между операторами

В РФ гражданскими организациями, к которым относятся операторы связи, занято всего 3–4% частотных диапазонов. Остальные распределены между военными и общественными нуждами.

В России распределением радиочастот занимается организация ГКРЧ (государственная комиссия по радиочастотам). Оператор связи должен подать заявление на использование интересующего его частотного диапазона. Что интересно, в открытом доступе нет точных данных об используемых частотах.

Заявление рассматривают сотрудники ГКРЧ, силовые структуры и Роскомнадзор. Каждый из них может отказать в предоставлении частот (силовики могут даже не назвать причину, сославшись на секретность данных).

Если на один и тот же ресурс претендуют сразу несколько операторов, то ГКРЧ объявляют конкурс. Баллы начисляются за использование технологий и наличие подходящего оборудования. Кто больше набрал — тот и получил право купить частоту.

Ссылки

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

Теория.

LTE – Long Term Evolution

, эволюция с «хорошей» перспективой

(про перевод можно поспорить, но именно такой вариант близок к сути)

. Согласно

стандарту 4G соответствует LTE Advanced, таким образом это еще не эталонный 4G. LTE, в определенных кругах, называют pre-4G. Не будем огорчаться и рассмотрим подробнее LTE.

В радиочасти применены новые методы модуляции: OFDM на downlink и SC-FDMA на uplink. Технология MIMO которая применялась и в HSPA (2х2 антенн), получила дальнейшее развитие (4х4 антенн и более, в зависимости от релиза 3GPP и поддержки терминалами).

Всё это помогло получить большую пропускную способность радиоинтерфейса (300 Mbit/s на Downlink и до 75 Mbit/s на Uplink). Забегая вперед, скажу, что на тестовой базе мы получали скорости 80 – 85 Mbit/s на downlink.

Нельзя не упомянуть методы доступа с частотным (FDD) и временным (TDD) разделением каналов, которые вместе с разными несущими частотами мешают нам пользоваться одним терминалом, например в России и США. (все частотные диапазоны, одобренные со стороны 3GPP для применения в LTE, можно посмотреть здесь)

Преимущество FDD – более низкая интерференция между соседними BS и более высокая скорость в Downlink на одинаковой с TDD ширине канала (скорость downlink в TDD на канале 20 МГц соответствует скорости в FDD на канале 15 МГц). TDD с другой стороны, более эффективно использует ресурсы при асимметричном канале (каким и является канал в мобильной связи), поскольку в TDD возможно регулировать соотношение ресурсов для downlink/uplink. Поэтому, как FDD, так и TDD нашли своё место в современных сетях LTE.

Кардинальные изменения коснулись и ядра сети. В LTE забыли про старый, добрый ОКС7 и перешли на новый протокол — DIAMETER (на базе IP). Все сигнальные интерфейсы между элементами сети работают по протоколу DIAMETER, за исключением legacy 3G элементов, соединения с которыми происходят по SIGTRAN (опят же IP).

Детальное описание элементов и их задач, можно почитать, например, здесь .

Технологии lte и lte-a

Характеристики LTE:

— пиковая спектральная эффективность: нисходящий канал 16 бит/с/Гц (при MIMO 4×4); восходящий канал 4 бит/с/Гц

— поддерживаемая ширина канала: до 20 МГц

— задержка передачи данных: ~5 мс.

Как мы видим, LTE полностью отвечает только требованиям по задержке для систем четвертого поколения. Требованиям ни по спектральной эффективности, ни по поддерживаемой ширине канала, предъявляемым к 4G, технология LTE не отвечает. Соответственно, ее нельзя относить к технологиям четвертого поколения. Все заявления о том, что LTE — это 4G, следует рассматривать как чисто маркетинговый ход и не более того.

Что же тогда является технологиями 4G? Давайте посмотрим на те самые характеристики технологии LTE-Advanced:— пиковая спектральная эффективность: нисходящий канал 30 бит/с/Гц (при MIMO 8×8); восходящий канал 16,1 бит/с/Гц (при MIMO 4×4)— поддерживаемая ширина канала: до 100 МГц— задержка передачи данных: ~5 мс.

Вот это и есть настоящий 4G!

За счет чего же LTE-A удается добиться таких показателей? К основным причинам стоит отнести использование следующих технологий:— увеличение количества передающих и приемных антенн вплоть до 8 с каждой стороны (MIMO 8×8)— Carrier Aggregation — объединение частотных каналов, суммарная ширина которых может достигать 100 МГц— Coordinated Multipoint (CoMP) transmission/reception — обслуживание одного абонента несколькими базовыми станциями— HetNet — гетерогенные сети, использование пико- и микро- базовых станций.

О каждом из этих пуктов можно написать не одну статью. Если найдутся заинтересованные читатели, я попробую их кратко осветить в своих следующих работах.

На этом пока все. Спасибо за внимание.

P.S. Если кто-то сочтет данную заметку достойной приглашения — буду очень признателен.

Требования к 4g

Тут все очень просто. Есть международный союз по телекоммуникациям, который называется ITU (International Telecommunications Union). Именно этот союз и определил требования к сетям четвертого поколения. Список требований называется IMT-Advanced (International Mobile Telecommunication-Advanced).

К основным требованиям относятся: пиковая спектральная эффективность, поддерживаемая ширина радиоканала и задержка передачи данных. В качестве значений этих характеристик, которыми должны обладать системы четвертого поколения, были выбраны следующие:— пиковая спектральная эффективность: нисходящий канал (от базовой станции к абоненту) 15 бит/с/Гц; восходящий канал (от абонента к базовой станции)

Удолетворяет ли данным требованиям технология LTE?

Частотные диапазоны lte в россии и в мире

Используемые частотные диапазоны могут различаться в разных странах. Из-за этого модели смартфонов, произведённые для использования, например, в США или в Китае, не будут ловить LTE в России.

Например, iPhone SE модели A1662, созданный для Соединённых штатов, воспринимает 20-й и 7-й диапазоны. А они в России пока почти не развиты. Поэтому при покупке смартфона из-за границы нужно внимательно проверять список поддерживаемых радиодиапазонов, иначе можно остаться вообще без LTE.

В России для связи четвёртого поколения сейчас используются пять частотных диапазонов:

• 3 (1800–1880 МГц);
• 7 (2620–2690 МГц);
• 20 (790–820 МГц);
• 31 (450 МГц);
• 38 (2570–2620 МГц).

В США применяются диапазоны 2, 4, 7, 13, 17, 20 и 25. В Европе — преимущественно 3, 7 и 20. В Азии — 1, 3, 7 и 40.

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.

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

В качестве примера приведу распределение частот среди основных российских операторов связив диапазоне LTE2600 (Band7):

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. здесь.

Распределение частот среди операторов по регионам России можно найти здесь.

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