Многие профессионалы спрашивают: Как измерить сигнал антенны GSM-модема если есть компьютер, com-порт с подключённым GPRS-модемом и внешняя антенна. Есть ли какие-либо программы для теста уровня, качества сигнала от Базовой Станции до вашей антенны. Да, есть. И эта небольшая бесплатная программа: gsm_gmt позволяющая делать замеры уровней в db вашей станции. Тем самым поможет вам правильно и в нужном месте установить антенну, на том же: терминале оплаты, системе мониторинга, аварийной связи и прочее — особенно, когда вы не имеете ни малейшего представления — с каким уровнем всё это хозяйство будет работать у вас. Предлагаем вашему вниманию: Софт от компании GTM в фрифарной версии GTMdemo.
Софт фирмы GTM изначально юыл предназначен для измерений уровня полезного сигнала в сотовой сети диапазонов GSM 900 и 1800, по стандарту РД 45 . 301 — 2002 Минсвязи и информатики РФ для промышленных GSM-модемов. Данные отображаются на мониторе вашего компьютера как результаты этих измерений с включённой аппаратурой онлайн в режиме реального времени. Программа осуществляет поддержку и GPRS-модемов, таких как: Siemens, МС35c, МС39i, МС55, MC57, МС75 и M7X… (также с эмуляцией COM-порта через USB). gsm_gtm позволяет считывать и отображать скрытую от глаз простых пользователей информацию, передаваемую сетью подвижной радиотелефонной сотовой связи стандартов GSM (в режиме занято (Idle)).
Программа «GTM» будет работать под: WindowsXP, Vista, Максимальная. GTM поддерживает интерфейс связи с GSM-модемом только через последовательный интерфейс RS-232 или USB(в эмуляции). Для проведения измерений, GSM-модем нужно подключить к персональному компьютеру через стандартный интерфейс (RS232 или USB). Запустить программу и выбрать номер рабочего СОМ-порта и скорость обмена информацией (Baud Rate), которая указана в инструкции по эксплуатации на GSM-модема (обычно 9600 или 154200). Установка вышеуказанных параметров производится в окне установок после «нажатия» на иконку, расположенную в левом верхнем углу рабочего окна программы. осле того как установлены параметры СОМ-порта, производится активация его работы. Для этого необходимо установить знак в окне «Online». Если параметры установлены правильно, то после активации отобразятся параметры доступного GSM-модема (Manufactured, Model, Revision, IMEI) и SIM-карты, установленной в модеме, IMEI. Для активации режима отображения параметров сети необходимо установить галочку в окне «Monitor» что бы можно было наблюдать процесс мониторинга сети в режиме реального времени.
GSM-модем и программа, кроме измерений уровня сигнала от БС, позволяют считывать и отображать служебную информацию, передаваемую сетью подвижной радиотелефонной связи стандарта GSM, такую как: Serving Cell Information (информация от обслуживающий соты) переменные: RxLev или RSSI, MCC, MNC, LAC, Cell Id, BSIC, C1, Channel (BCCH/Channel Number), а также проводить измерения уровня сигнала соседних сот (не более шести), считывать и отображать служебную информацию, передаваемую в соседних сотах в режиме ожидания (Idle): Neighbors Cell Information (информация от соседних сот) переменные: RxLev или RSSI, BSIC, Channel (BCCH/Channel Number)
Обозначение параметров измеряемых GSM-модемом и отображаемых программой приведены ниже:
RxLev = Уровень принимаемого сигнала (дБм) или в относительный единицах (обратный отсчет от значения -113 дБм, в режиме ожидания (Idle) от обслуживающей соты и от соседних сот
MCC = Код мобильной сети страны (250-Россия)
MNC = Код оператора мобильной сети (01, 02, 99 и т.д.)
LAC = Код зоны (позволяет определить принадлежность к коммутатору)
Cell Id = Идентификационный код соты (уникальный номер соты в сети)
BSIC = Идентификационный код базовой станции
C1,C2 = Параметры перевыбора соты по различным критериям
Channel = Номер канала BCCH (широковещательный канал базовой станции сети сотовой связи, по которому передается основная служебная информация и параметры для функционирования абонентского оборудования в сети)
PWR = Максимально разрешенный уровень мощности излучения абонентского оборудования в данной соте (указывается в дБм или в относительный единицах от 0 до 16).
Измерения уровней сигналов производится с абсолютной погрешностью в 1 дБм. При проведении измерения уровней сигналов необходимо учитывать время задержки — не менее 5 сек.
Дополнительная информация, отображаемая программой gsm_gtw:
Информация о GSM-терминале (Manufactured — производитель, Model — модель, Revision — версия программного обеспечения, IMEI – серийный оборудования. Информация о SIM карте – идентификационный номер IMEI.
График изменения уровня сигнала RxLev — ВССН канала от обслуживающей соты во времени (необходим для настройки направленных антенн в пространстве). Результаты статистической обработки результатов измерения уровня сигнала RxLev ВССН канала от обслуживающей соты. совершенно бесплатно!
Удачи в измерениях сотовой связи!
Определение частоты с помощью Андроид-приложений
I. Введение
Несущая частота (или диапазон частот) сигнала 3G/4G является одним из важнейших параметров при выборе антенны. В конце концов, можно и не знать расположение базовых станций в окрестностях - просто покрутив антенну, можно определить это направление по уровню сигнала. Если не знать частоту, то сигнал можно не поймать совсем.
Поскольку определение частоты для стандартов 3G, 4G и 4G-Advanced (4G+) отличаются, то рассмотрим способы определения частот по отдельности.
II. Определение частоты 3G сигнала
Как известно, в России приняты два частотных диапазона для 3G, это - 2100 МГц и 900 МГц. Частота 900 МГц принята в тех регионах, где по военным соображениям недопустимо применять 2100 МГц. Например, Юго-Восток Московской обл.
В каждом смартфоне есть скрытая программа под названием Netmonitor. Для каждой модели телефона эта программа активируется своим индивидуальным кодом. Для Android-смартфонов от Самсунг необходимо в режиме набора номера ввести код *#0011#. Для других телефонов под Андроид коды такие: *#*#4636#*#* или *#*#197328640#*#* в зависимости от версии. Наиболее полный список "секретных" кодов для активизации этой скрытой программы для разных моделей телефонов, в том числе iPhone, можно найти .
Итак, в режиме 3G набираю на номеронабирателе своего Самсунга код *#0011# и получаю:
Здесь RX = 10713 - номер канала, по которому определяется частота несущей.
Если значение канала в диапазоне 2937-3088, то это 3G/UMTS900.
Если значение канала в диапазоне 10562-10838, то это 3G/UMTS2100.
RI =-64 дБ - это уровень сигнала от базовой станции сотового оператора (RSSI).
Специальных Андроид-приложений для определения частоты 3G сигнала в Play Market не найдено.
III. Определение частоты 4G сигнала
В режиме 4G LTE сотовые операторы могут работать в трех диапазонах - 800 МГц, 1800 МГц и 2600 МГц. Для определения частоты в этом режиме также можно использовать встроенный Netmonitor смартфона. Как это сделать подробно описано в .
Имеется всего несколько приложений¹, которые заявлены разработчиками для определения частоты, помимо остальных функций. Однако, все не так просто. Некоторые приложения (G-NetTrack, Net Monitor и др.) требуют операционной системы не ниже Андроид 7.Х. Другие (LTE Discovery) требуют от смартфона режима Root².
Тем не менее, нашлось приложение, которое выдает частоту сигнала 4G. Знакомьтесь, это CellMapper . Для работы приложения нужно зарегистрироваться на сайте, регистрация бесплатна.
Чтобы программа выдала на экран значение несущей частоты, в настройках надо поставить галочку в пункте «Рассчитать частоты GSM/UMTS/LTE». В моем смартфоне (Самсунг GT-i9505, Андроид 5.01) частоты для GSM и UMTS не выдаются, для стандарта LTE получаем то, что показано на скриншоте:
Программа дает много информации о подключенной вышке и соседях, в том числе частоту сигнала в виде Band 7. Это частота 2600 МГц. Идентифицировать другие возможные частотные диапазоны можно .
Я не буду описывать каждую вкладку программы, есть (на английском языке) и FAQ , отмечу только, что это приложение дает частоту только для сигналов стандарта 4 G . Для определения частоты в стандарте 3G, как я говорил выше, андроид-приложений не найдено.
IV. Ситуация с 4G+
V. Заключение
Несколько замечаний в конце статьи.
Хотелось бы, чтобы все задачи по выбору антенны можно было выполнить на карманном устройстве типа смартфона. Однако, самым надежным и дешевым способом определения несущей частоты (или частот) интернет-сигнала остается компьютер (ноутбук) с модемом, имеющий интерфейс HiLink или программа MDMA.
Бурное развитие стандарта 4G+ ставит непростые задачи и перед разработчиками антенн. Как объединить в одной антенне с хорошим усилением (порядка 17-20 dBi) разные частоты, например 800+2600 МГц? Да еще, чтобы и MIMO было. Если такая задача не будет решена, то придется придумывать сложные конструкции из антенн разных диапазонов, объединять их сигналы диплексорами, в общем, задачка не из простых и дешевых. Или оставаться на 4G и довольствоваться скоростями, которые в теории можно увеличить в разы.
Жду отзывов и комментариев, ваш dmitryvv.
1] Рассматриваются только бесплатные приложения.
2] Для желающих поэкспериментировать со своим смартфоном, рискуя превратить его в кирпич, отсылаю сюда и сюда (обновление до Андроид 7.ХХ), или на форум 4pda.ru
3] Надо сказать, что даже лучшие зарубежные образцы этого класса (например, австралийской фирмы Telstra, стоимостью порядка 300 долл.), не превосходят по усилению 8...11 dBi.
Начало исследования
Для начала, хотела бы спросить читателей. Когда Вы в последний раз при покупке нового смартфона, задумывались о качестве связи, предоставляемым вашим смартфоном? Этот критерий как-нибудь влияет на выбор телефона или версию Android при покупке нового гаджета? Правильно- нет. Я тоже на это не смотрела, пока не столкнулась с очень интересной ситуацией, о которой сейчас расскажу.Итак. Все мы знаем, что существует достаточное количество стандартов как мобильных, так и локальных сетей. Самым распространенным стандартом локальных сетей является стандарт IEEE 802.11 (а, b, g, n и другие). У мобильных сетей- стандарт GSM-900 или GSM-1800 для Европы и Азии; GSM-850 и GSM-1900 для Африки и Америки. В этих стандартах используется показатель уровня принимаемого сигнала RSSI (received signal strength indicator ). Он измеряется приемником по логарифмической шкале в децибелах (dBm). Однако в большинстве смартфонов на платформе Android используется другая система показателя уровня принимаемого сигнала - ASU. Если смотреть на градацию ASU и привычную всем RSSI, то получаем следующее соответствие:
0-1 ASU
соответствует менее -110dBm RSSI
, то есть возможно даже отключение сигнала.
2-3 ASU
соответствует отрезку от -110 до -105 dBm RSSI
, то есть очень слабый сигнал, так сказать «на грани отключения».
4-5 ASU
соответствует отрезку от -105 до -95 dBm RSSI
, то есть слабый сигнал, так сказать «пограничная зона».
6-7 ASU
соответствует отрезку от -95 до -85 dBm RSSI
, то есть уверенная связь на улице и транспорте.
Более 13 ASU
соответствует нормальной связи в зданиях, то есть менее -75 dBm RSSI.
Однако, как оказалось, разные смартфоны по-разному определяют уровень сигнала в одном и том же помещении. Постараюсь сейчас это доказать.
Эксперимент и результаты
Итак. Вооружившись телефоном я походила по квартире и с помощью программ (GSM SIgnal Monitoring, Netmonitor и др., мне вот понравилась эта программа: www.kaibits-software.com/product_netwotksignaldonate.htm) измеряла сигнал в разных точках квартиры. (Большое спасибо разработчикам программ, которые сразу перевели получаемый сигнал в всем знакомую RSSI). Показываю на следующей картинке результаты моих замеров.Все результаты полученных данных в dBm. По полученным данным я постаралась сделать диаграмму покрытия, с обозначением точек проведения измерений.
Смартфон участвующий в исследовании: Alcatel onetouch idol 3, версия Android 5.0.
Все результаты полученных данных измеряются в dBm.
Смартфон участвующий в исследовании: Nexus 5, версия Android 6.0.
Проверка уровня сигнала проходила с помощью одной и той же программы.
Выводы
В типичном случае распространения мобильно сигнала в жилом районе (к примеру), на распространение сигнала влияет множество факторов. Например: земная поверхность в зоне прямой видимости антенн, городская застройка, подвижные объекты (машины, строительные краны), высота нахождения приёмника (мобильного телефона), лифтовые шахты или разводка розеток… (Какие же непостоянные, эти сигналы!)В итоге посмотрев на диаграмму покрытия, я поняла, что да: и лифтовые шахты, и разводка розеток повлияли на мои сигналы. Правда кроме этого, нет нигде базовых станций, что тоже негативно сказалось на уровне сигнала.
В ходе данного эксперимента было доказано, что разные смартфоны с разными версиями Android по-разному воспринимает уровень передаваемого сигнала в одних и тех же условиях. И хотя количество опытов, проведенных с Nexus 5, было меньше, чем с Idol 3, полученный результат подтверждает различный уровень приема сигнала.
Вспомогательные материалы
1. www.kaibits-software.com/product_netwotksignaldonate.htm - сеть Signal Info Pro, программа, с помощью которой измерялся уровень сигнала2. Современные технологии беспроводной связи. И. Шахнович
3. Теория электрической связи. Зюко А. Г.
4. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Скляр Б.
5. Радиотехнические цепи и сигналы. Баскаков С. И.
