Определение частоты 2G/GSM/DCS, 3G/WCDMA/UMTS, 4G/LTE сотовых операторов на Android

,—>

Настройка 4G 3G антенны

Настраивать антенну можно как минимум двумя способами. Но от выбора способа настройки антенны кардинально зависит результат полученных скоростных характеристик.

И так, выбирая простой способ настройки, Вам нужно просто подключить антенну к USB модему и направить в сторону ближайшей базовой станции оператора которая вещает 4G или 3G. Выяснить где находится та самая базовая станция можно у тех поддержки оператора которого Вы выбрали. Вся суть настройки антенны заключается в том, чтобы в интерфейсе модема, в той самой программе которая установилась на компьютер при первом запуске увидеть максимальное количество «палочек» сигнала. Как только Вы добились этого, можно считать антенну настроенной.

Если же Ваша цель настроить свое оборудование качественно и получить высокую скорость, тогда есть второй способ. Для этого необходимо выполнить все те же действия, что и в первом способе, за исключением направления антенны. Антенну так же необходимо направлять в сторону ближайшей базовой станции, но для точной настройки использовать другую программу.

ПО Mobile Data Monitoring Aplication (MDMA):

Mobile Data Monitoring Application (MDMA)

Скачать:MDMA 1.1.0.3

Скачать плагин для MDMA:MDMA Plugin от Entropiy

Программа для измерения мощности сигнала USB модема — MDMA

Программа «Mobile Data Monitoring Application» позволяет узнать следующие вещи:

• Частоту на которой работает базовая станция
• Режим обмена данными между модемом и базовой станцией
• Уровень сигнала на входе модема
• Соотношение сигнал шум

Некоторые устройства (в основном 3G-модемы) поддерживают несколько режимов работы. Mobile Data Monitoring Application дает возможность переключаться между этими режимами. Делается это, опять же, при помощи USSD-запроса.

Интерфейс у программы довольно простой, но немного перегружен специфической информацией, которая пригодится скорее сервисному специалисту нежели обычному пользователю. Разработчики прекрасно понимали это и расположили информацию таким образом, чтобы наиболее важная отображалась в верхней части экрана, а наименее важная — в нижней.

Программа не требует установки и состоит из одного исполняемого файла, который можно запустить обычным способом или при необходимости из командной строки с дополнительными параметрами. Чтобы программа заработала с модемом, он сам в первую очередь должен быть должным образом установлен в системе с соответствующими драйверами и инициализирован.

Дальше щёлкаем правой кнопкой мышки по ярлыку и выбираем СВОЙСТВА. В поле объект нужно прописать COM порт /port: com* вместо звёздочки номер COM порта, на котором определился модем, должно, получится например, так C:mdma.exe /port:COM466

После этого можно запускать программу.

Установив дополнительно плагин Entropiy, сможем получить уровень сигнала в большом окне с возможностью голосового оповещения.

Почти все параметры подходят для сетей UMTS и LTE, т.к. для организации многопользовательского доступа в радиоканале здесь используется подобная технология W-CDMA. При первоначальной настройке крутим антенну вблизи направления на базовую станцию в пределах 10°-15° и отмечаем уровень сигнала в строке «RSSI«. Кроме этого необходимо следить за строкой «SNR«. Здесь мы видим два значения. Первое — тот же уровень сигнала, в основном он совпадает или близок к значению RSSI, второе — отношение сигнал/шум. Чем меньше эти отрицательные значения по абсолютной величине — тем лучше. Обычно оба значения коррелируют, но бывают случаи когда приходится искать положение с минимальной помехой. Кроме того необходимо помнить, что отношение сигнал шум зависит не только от условий приема, но и от загруженности сети.

При настройке параметр «Connection Type» нужно установить в «3G Only«, однако в тяжелых условиях приема возможно придется начать настройку в режиме GSM. В строке «RAT» мы можем видеть протокол 3G по которому модем подключился к базе. Добившись максимального качества соединения мы можем проверить так ли это при окончательной настройке на максимальную скорость. Для этого запускаем что либо на закачку или бесконечный пинг какого нибудь узла и смотрим на строчку «Negotiated QoS«, там мы видим приблизительную скорость Uplink и Downlink в kbps. Поворачивая антенну в небольших пределах окончательно находим наилучшее положение.

Не всегда ближайшая к вам база может отдать наибольшую скорость. Дальняя база может быть менее загруженной, поддерживать более продвинутый и скоростной протокол, трасса в направлении на нее может быть менее шумной. Поэтому если в зоне досягаемости у вас есть несколько баз, имеет смысл перепробовать их все и выбрать наилучшую по скорости и менее загруженную.

После выполнения такой точной настройки антенны Вы однозначно получите высокую и наиболее стабильную скорость 3G или 4G интернета.

Будем конвертировать RSSI в расстояние. За основу взято Design Note DN018 Range Measurements in an Open Field EnvironmentВведения В статье будет использоваться SoC CC2510 скорость 250k. Всего для определения расстояния можно использовать два метода: — ToF (Time of Flight); — с помощью RSSI. ToF это один из самых лучших и удобных методов. Сложен в реализации только на аппаратном уровне. Реализуется на CC2510 c пол пинка. Там есть таймер который можно привязать к событиям трансивера. Точность получиться +- 6 метров, причем улучшить ее никак нельзя(ограничения таймера и трансивера). Измеряя RSSI можно получить точность +- 1 сантиметр (проверенно на личном опыте). Но есть большой недостаток, точность зависит от расстояния. Также этот метод идеально работает только на открытой местности. Преграды и отражающие поверхности заметно снижают точность. Зато этот метод очень легко реализовать на аппаратном уровне, проблемы будут только при расчете расстояния на сервере. Ti рекомендует использовать одновременно два метода если требуется измерять расстояния от 0.01 и более 20 метров. В моем случае требуется максимальная дальность 15 метров. Аппаратный уровень Тут у нас все просто. Маячок должен периодически пинговать базовую станцию и все. А на базовой станции уже сохраняется ID, RSSI и время прихода пакета(важно для отслеживания маршрута). В последствии эта информация должна быть передана на сервер, где и произойдет все веселье. Как видно сделать такое очень легко. Фактически ничего и писать не требуется. И сразу немного граблей. Из этого графика выходит, что мы можем использовать только диапазон -20dBm… -95dBm. Также значение RSSI не ведет себя стабильно, даже если маячок не двигается. Оно немного дрожит. Это происходит из-за шума. Уже выходит, что нам нужно отправлять не один пакет а периодически отправлять серии пакетов и усреднять на базовой станции значение RSSI. Я отправляю по 5ть пакетов каждые 5ть секунд. Между пакетами должны быть небольшие задержки, чтобы вся серия не пришлась на пик помехи. Задержки между пакетами зависят от максимальной возможно скорости движения объекта. Если выбрать задержки слишком большие, то скорость существенно исказит значение RSSI. В моем случае объект это человек и я взял скорость рекордсмена спринтера. Во время усреднения на базовой станции я тут-же словил еще один булыжник. Так как я банально усреднял необработанное значение RSSI и в районе -71dBm у меня оно сходило с ума. Оказалось нужно усреднять не RSSI а значение dBi получаемое из RSSI. Конвертирование делается по формуле. 1)Если RSSI >= 128, то 2*dBm = 2* ((RSSI — 256)/2 — RSSI_offset) 2)Если RSSI то 2*dBm = 2* (RSSI/2 — RSSI_offset) Умножая на два мы не потеряем точность и не придется иметь дело с float. На сервере результат нужно будет соответственно разделить на два. Сервер Итак, данные попали на сервер. Теперь предстоит их преобразовать в расстояние. Вот это уже куда сложнее. Сначала я заметил, что иногда значение RSSI резко скачет. Тут уже оказывает влияние низкочастотная помеха. Иногда выходит так, что вся серия пакетов попадает на пик большой помехи. И это существенно может исказить результат. Имеет смысл проводить усреднения и на сервере. Забегая на перед скажу, что фильтр Калмана отлично игнорит такую помеху. И вот самое интересное. Определяем расстояние. Можно тупо провести замеры и составить график зависимости. Но так мы получим зависимость только для конкретной местности. Такой подход мне сразу не подошел. Благо Ti предоставило очень круйтой апнот DN018. В начале я попытался схитрить и решил использовать формулу передачи Фрииса с учетом коэффициента затухания. Формула простая (очень легко вывести значение d) и Ti уже рассчитала все необходимые коэффициенты затухания. Всего-то требовалось каждой базовой станции присвоить нужный коэффициент затухания и дело в шляпе. Но во время испытаний оказалось, что эта формула на близких расстояниях работает очень плохо. И вот почему Синяя линия это Фриис а зелена и красная это Фриис с учетом рефлектора. Видно, что различия существенны на близких расстояниях. Догадайтесь какая зависимость наиболее приближена к реальности? Правда если в вашей реальности у вас под ногами есть твердая поверхность по которой можно ходить. Вот Ti показывает нам результаты опытных испытаний. Видно, что формула хорошо работает на всем диапазоне (проверенна на себе. Это чудо формула). Делать было нечего. Нужно было все переделать под самую сложную и точную формулу. Два дня я пытался вывести необходимые коэффициенты d и h2. Ни в какую. Думал капец настал. H1 — высота расположения базовой станции(известно). H2 — высота расположения маячка(требуется найти). d — расстояние, не путать с расстоянием прямой видимости (требуется найти). Direct Dist — определяется легко sqrt(d^2 + (H1-H2)^2). Это еще Пифагор умел. И тут меня осенило. А зачем вообще выводить эти значения? Проще не насиловать мозг а составить таблицу для всех возможных значений а уже из нее брать нужное для заданного значения dBm. Быстренько накидал следующий код Поляризация антенны написана в даташите. В моем случае вертикальная. Электро проницаемость отражающей поверхности смотрится в интернете. А коэффициенты антенн я подобрал опытным путем. Работает все простенько. Генерируется таблица всех возможных результатов для конкретной базовой станции. При этом вертикальный и горизонтальный шаг зависит от близости к базовой станции. Так можно получить маленькую таблицу и при этом сохранится высокая точность. Когда нужно возвращаем список ответов для заданного значения dBm. Именно список а не конкретный ответ. На графиках видно, что одному значению dBi может соответствовать множество ответов. Кстати примечательно, что используя эту формулы мы будем знать высоту расположения маячка. Также довольно просто добавить дополнительные рефлекторы. Например потолок(его учесть очень легко и размер таблицы не изменится). Но с увеличением количества рефлекторов увеличивается и размер таблицы, зависимость нелинейная. То, что возвращается список это не страшно. У всего этого списка, почти всегда, прямое расстояние идентично. После получив данные со множества базовых станций и определив координаты уже можно выбрать из списка возможных ответов правильный. Фильтр Калмана Расстояние уже определили. Осталось только его отфильтровать, да и сгладить. Информация поступает каждые пять секунд и расстояние будет меняться рывками а это не есть гуд. Можно повысить частоту пингования, но это повысит расход энергии и забьет эфир для других маячков. Ничего, этот недостаток можно пофиксить с помощью Калмана. Ведь он умеет еще и предсказывать :). Фильтр я брал вот тут. Он не только повысит точность, но и существенно сгладит движение. Заключение На близких расстояниях мне удалось добиться точности +-1 см. С увеличением расстояния точность падает до +-1 м. А как-же насчет затухания из-за преград и прочее, ведь они не учитываются? Имея данные от множества базовых станций можно скомпенсировать его программно. Это я еще не допилил, но уже вижу что это еще как возможно. PS: Используемые антенны должны быть стандартизированы. Также нужно использовать высокоточные кварцевые резонаторы, CC2510 очень брезглив и с чем попало не работает.

При выборе антенн, через которые идёт соединение с интернетом, уровень сигнала становится одной из самых важных характеристик. Если знать частоты — можно будет поймать сигнал при любых условиях, даже если не знать, где находятся сами станции. Выбор при покупке антенны во многом зависит от того, насколько надо усилить уровень сигнала 4G модема.

Узнать уровень сигнала 3G/4G на модеме

Практически на любом модеме с технологиями 3G/4G можно узнать, какой уровень сигнала поддерживается техникой. Для этого достаточно посетить настройки, открыть пункт «Уровень сигнала». Иногда он обозначается как RSSI. Главное условие — соединить устройство с компьютером или ноутбуком.

После этого действия выполняют с такой последовательностью:

1. Запуск программы для работы модема. Находить её значок легко, это займёт минимум времени.
2. Посещение меню с настройками. Любой телефон может открывать его.
3. Выбор пункта «Информация о модеме».
4. Изучение строки «Уровень сигнала». В случае с Linux инструкция несколько отличается.

Обратите внимание. У большинства операторов разработаны собственные программы для модемов, благодаря чему проще отслеживать необходимые параметры. В случае с Мегафоном есть отдельная вкладка в разделе «Справка». Она называется «Диагностика».

Чтобы увидеть нужные цифры, достаточно открыть пункт, где отображается состояние сети. Там же отображается RSRQ, какой должен быть 4G — описано далее.

Измерить уровень сигнала 3G/4G модема с помощью сторонних программ

Один из самых доступных вариантов — применение приложений вроде программы под названием Mobile Data Monitoring Application. Но главное условие для стабильной работы — закрытие родной программы, через которую управляется или контролируется модем 3G/4G. Подходит программа для настройки антенны 4G модема Huawei и других подобных мобильных устройств.

Обзор и настройка модема D-Link Dir-320

После этого открывается основное рабочее окно, в нём есть строка RSSI. Это и есть информация по уровню сигнала, ответ на вопрос о том, уверенный он или нет.

Важно. Если возникают какие-либо ошибки и проблемы — рекомендуется использовать диспетчер задач. Там показывается, какой порт используется устройством. Иногда это помогает справиться с возникшими трудностями.

Рекомендуется создавать ярлык программы. При изучении свойств этого ярлыка желательно указать COM порт, используемый модемом для конкретной ситуации. На следующих этапах с запуском программы через ярлык проблем возникнуть не должно. Минус программы — совместимость с 3G, а не 4G. Но сейчас и она позволит понять, какой уровень сигналов 4G модема считается нормальным.

Универсальная программа для определения уровня сигнала 3G/4G модема

Указанная выше программа Mobile Data Monitoring Application подходит и для более современных стандартов, ведь она развивается вместе с ними. Каждый год появляется новая норма, и не одна. Благодаря этому решению сейчас пользователи получают возможность изучить следующие параметры:

• Соотношение между сигналом и шумом. Усилитель часто исправляет проблемы в этом направлении.
• Уровень сигнала на входе модема.
• Режим обмена данными онлайн между модемом и станцией.
• Частота работы базовой станции.

В чем отличия между сетями 3G и 4G: особенности, преимущества и недостатки

Есть и другие приложения — различные Modem Manager. Они разработаны как для 3G, так и для 4G технологий. Достаточно скачать программу с официальной страницы, а затем запустить.

Обратите внимание. Главное — закрывать интерфейс, на котором модем работает изначально. Тогда поиск и настройка устройства доставляют меньше всего хлопот. Легко получить ответ на вопрос о том, как узнать, с каких вышек модем принимает сигналы.

Узнать уровень сигнала 3G/4g с помощью планшета/смартфона

Проверка уровня сигнала вай фай — программы анализаторы для компьютера и телефона

Смартфоны и планшеты сейчас можно без проблем использовать для определения уровня текущего сигнала. Проще всего в этом плане работать с операционной системой Андроид. Порядок действий в этом случае будет выглядеть следующим образом:

1. Заходим в официальный магазин Play Market.
2. Использование поиска для выбора подходящей программы. Рекомендуется вводить Network Signal Information. Далее устанавливают приложение на телефон. Определить нужное решение легко.
3. После установки открывают программу.
4. Выбирают меню «Мобильный».
5. На графике или в строке Уровень сигнала можно увидеть текущее состояние, в котором находится сеть. Это помогает определять важные параметры.

Обратите внимание. Благодаря этому пользователь без проблем увидит, насколько сильный сигнал сейчас передаётся.

Есть и другие варианты для владельцев мобильных устройств. Один из них — техническое встроенное меню, которое обозначается как Netmonitor. В каждой модели мобильного телефона этот пункт снабжается тем или иным индивидуальным номером. Есть отличия и у разных операторов — Yota, Билайн, и другие.

В случае с моделями Samsung порядок будет несколько иным:

• Отключение Wi Fi.
• Выбор режима 3G, либо 4G. Подключить к ПК устройство обязательно.
• В поле, где вводят телефонные номера, набирают *#0011#.
• После этого мобильное устройство переходит в так называемый сервисный режим. Здесь же приводится отчёт относительно того, как в настоящий момент работает сеть. Это и есть ответ на вопрос о том, как найти 4G сигналы.

О стандартных значениях для сетей 3G

Существует несколько параметров, имеющих значение при определении общего уровня качества:

1. Uarfcn. Иногда обозначается как RX.

Это номерное обозначение канала, с помощью которого находят правильную частоту. У пользователя сеть на 2100 Мгц, если показатель попадает в пределы между 10562-10838. Если они на уровне 2937-3088 — значит, сеть поддерживает 900 Мгц.

1. EcIo.

Это уровень соотношения между сигналом и шумом. Чем больше сам показатель — тем будет лучше. Если сеть свободна, испытывает небольшие нагрузки, которые легко замерить — EcIo стремится к нулю с большей вероятностью. Пропускная способность сетей уменьшается по мере того, как абонентов становится больше. Иногда отношение ухудшается вплоть до 12-14 Дб. После достижения этого порога возможно переключение со стандарта 3G на 2G. Хороший сигнал в этом случае получить почти невозможно.

Обратите внимание. В этом случае рекомендуется выбирать направления в пользу более свободных вышек. CINR — обозначение такого же параметры, только в случае с 4G.

1. RSCP. Посмотреть его легко в любой современной программе.

Полная расшифровка на английском — Reference Signal Received Power. Обозначает мощность, получаемую устройством при подключении к БС. Чем выше — тем хуже. От 70 и ниже считается допустимым уровнем. Измерение помогает получить точные результаты.

4G: какие показатели хорошие?

Здесь тоже есть свои обозначения, но они устроены несколько иначе.

• CINR.

Уровень соотношения между полезным сигналом и эфирным шумом. Если значение выше — значит, качество сигнала будет лучше. Скорость подключения точно низкая, если SINR стремится к нулю или уже равен ему. Это значит, что полезности в сигнале практически нет, а шума — наоборот, очень много. Из-за этого вероятность потери соединения в целом больше.

Обратите внимание. Проверить показатель нужно в любом случае.

• RSSI.

Базовое значение, связанное с мощностью сигнала. Подключение с большой вероятностью будет нестабильным, если значение составит −120 dBM и ниже. Иногда в таких ситуациях связь отсутствует вовсе. Проверка помогает найти решение.

• Band.

Частота работы вышки сети, поддерживающей формат 4G. Всего существует три основных уровня. Чаще всего используются цифры 7, 3, 20. Соответственно, для 2600 Мгц, 1800 Мгц, 800 Мгц. Измерить показатель не составит труда.

О дополнительных приложениях для Андроид

Одно из самых удобных — CellMapper. Оно поддерживает несколько удобных функций для владельцев мобильных устройств по идентификации и отображению:

1. Значений рабочей частоты.
2. Информации относительно вышки.
3. Соседей.
4. Место положения вышек на карте. Проверять его тоже просто.

Важно. Включение опции по расчёту частот обеспечит пользователя максимумом полезных сведений. В значении Band легко найти нужные цифры. В поле с обозначением RSRP указан уровень текущего сигнала. Чтобы нормально работать с этим приложением, рекомендуется пройти регистрацию на официальном сайте.

Об особенностях настройки через WEB-интерфейс антенны

Если модем старый — то им легко управлять с помощью указанной ранее программы MDMA. Для контроля используют так называемые AT-команды после того, как устройство определилось. Понадобятся и специальные приложения — менеджеры модемов, которые будут работать с конкретным устройством.

Обратите внимание. Если речь о новых модемах — то они отображаются в Диспетчере устройств в качестве «сетевых устройств». С помощью обычного браузера управлять ими можно в WEB-интерфейсе. Это один из самых удобных способов управления, он практически не зависит от платформы, которая используется в настоящее время. Сокращается время и количество действий, которые необходимо произвести для настройки.

Достаточно ввести в браузере IP-адрес модема, чтобы перейти к настройкам. Главное — добиться максимально высоких показателей по RSSI и SINR. Для этого устройство поворачивают в разные стороны. Надо помнить о том, что информация в самом браузере обновляется не сразу — надо подождать до 10-15 секунд.

Иногда определённые ограничения связаны с самим модемом — тем более, если речь идёт о старых моделях. В некоторых случаях процедуру настройки приходится повторять. И так — пока не удастся получить желаемый результат, с которым интернет работает стабильно.

Повышение уровня и качества принимаемого сигнала: рекомендации

Есть несколько нюансов, учёт которых помогает улучшить сигнал при любых обстоятельствах.

• Можно располагать сами модемы как можно ближе к окну.

Идеальный вариант — на поверхности подоконника. Некоторые модели допускают применение специальных удлинителей. Иногда они снабжаются присосками для крепления внутри помещений, облегчающими монтаж. Тогда качество работ повышается.

Обратите внимание. Качественные экранированные USB-удлинители — оптимальный вариант. Если изделие действительно качественное — то сечение у проводов будет не меньше, чем у стандартных кабелей Ethernet. Чем толще кабель — тем лучше, это главный принцип. К характеристикам кабелей и удлинителей тоже лучше присмотреться. Главное — чтобы производитель указал информацию относительно экранирования проводов, разъёма, снижающего высокочастотные помехи.

Но слишком длинные USB-удлинители лучше не использовать. Рекомендуется отказаться от изделий более, чем на 2 метра. Иначе напряжение в кабеле падает, из-за этого качество соединения ухудшается. Режим работы на ситуацию практически не влияет.

• Одно из подходящих решений — подключение модема через USB концентратор, снабжённый собственным блоком питания. Этот вариант поддерживает и оператор Мегафон.

Ещё такие устройства называются активными хабами. Это особенно актуально в ситуации с низким качеством сигнала. Некоторые модемы потребляют слишком много энергии, когда начинают искать сигнал, находясь на территории с неуверенной подачей. Подключение по активному хабу помогает избавляться от подобных проблем.

• Размещение на больших расстояниях от источников с повышенным уровнем помех.

Тогда шумы будут ослаблены, а полезность сигнала, проходящего через роутер, с большой вероятностью увеличивается. Помехи от других устройств рядом чаще всего негативно сказываются на устройствах со стандартом 4G.

Обратите внимание. Даже внешние жёсткие диски со схемой работы USB 3.0 могут становиться источником таких помех.

• Модемы часто снабжаются стандартными штекерами и разъёмами USB.

Иногда у них присутствует дублирующее гнездо, которое повторяет все функции и особенности предыдущего. Через такой разъём можно подключать модем к центру, через удлинитель. Можно попробовать переключиться на второе гнездо, основное. Есть вероятность, что в этом случае и мониторинг ускоряется.

Дополнительные особенности настройки

Часто пользователи не знают частоту работы базовой станции, а это один из определяющих факторов при выборе антенны. Может помочь уже обозначенная программа MDMA. Достаточно у нижнего ряда найти кнопку под названием Band Config. После этого откроется одно из окон с настройками.

Обратите внимание. Главное — переключиться из автоматического режима к ручному. После этого перебираются возможные варианты частот, пока не отыщется подходящий.

Когда пользователь нажмёт на кнопку ОК, завершив процесс — модем будет заново регистрироваться внутри сети. Важно, чтобы модем при этом ловил хоть какой-нибудь сигнал. МТС модемы работают по тому же принципу.

Кроме уровня сигнала, на скорость работы могут влиять дополнительные факторы:

1. Уровень и наличие помех, соотношение между сигналом и шумом в точке приёма.
2. Уровень сигнала БС в точке приёма.
3. Качество модема, определяемое по чувствительности и мощности на передачу.
4. Загрузка на базовой станции к текущему моменту. Это самая важная цифра, которую надо считать.

Без определения уровня сигнала и его корректировки невозможно настроить интернет и сам модем на быструю стабильную работу при любых условиях. Существуют разные способы для изучения этого параметра, как на старых, так и на новых устройствах. Разумеется, последние в этом плане удобнее. Ведь они работают через специальные Веб-интерфейсы, освобождают от необходимости вручную устанавливать дополнительные программы и плагины. Но иногда ручной метод управления даёт больше полезных сведений. Благодаря этому проще принять решение о покупке и установке тех или иных устройств.

Используемые источники:

• https://vataga.com.ua/blog/stati/mobile-data-monitoring-aplication-mdma/
• http://we.easyelectronics.ru/soft/preobrazovanie-rssi-v-rasstoyanie.html
• https://vpautinu.com/nastrojki-routerov/3g-4g-modemy/uroven-signala