Программа для определения частоты сотовой связи для смартфона

Обновлено: 06.07.2024

Технологии мобильных телефонов

Было бы полезно дать здесь обзор технологии сотовых телефонов, так как она полностью соответствует нашей установке. Давайте посмотрим, как работает сотовый телефон? Чем он отличается от обычного телефона? Что означают все эти запутанные термины, такие как PCS, GSM, CDMA и TDMA?

Начнем с основ. По сути, мобильный телефон — это радиоприемник. Одна из самых интересных особенностей сотового телефона заключается в том, что на самом деле это радио — чрезвычайно сложное радио, но, тем не менее, радио. Телефон был изобретен Александром Грэмом Беллом в 1876 году, а беспроводная связь уходит корнями в изобретение радио Николаем Теслой в 1880-х годах (официально представленное в 1894 году молодым итальянцем по имени Гульельмо Маркони). Вполне естественно, что эти две замечательные технологии в конечном итоге объединились!

В темные века, когда еще не было сотовых телефонов, люди, которым действительно была нужна мобильная связь, устанавливали в свои автомобили радиотелефоны. В радиотелефонной системе была одна центральная антенная башня на город, и на этой башне было доступно около 25 каналов. Эта центральная антенна означала, что телефон в вашем автомобиле нуждался в мощном передатчике — достаточно большом, чтобы передавать 40 или 50 миль (около 70 км). Это также означало, что не многие люди могли пользоваться радиотелефонами — просто не хватало каналов.

Гениальность сотовой системы заключается в разделении города на маленькие ячейки. Это позволяет широко использовать частоты по всему городу, так что миллионы людей могут одновременно пользоваться сотовыми телефонами. В типичной аналоговой системе сотовой связи в Соединенных Штатах оператор сотовой связи получает около 800 частот для использования в городе. Авианосец рубит город на клетки. Каждая ячейка обычно имеет размер около 10 квадратных миль (26 квадратных километров). Ячейки обычно представляют собой шестиугольники на большой шестиугольной сетке, например:

Поскольку сотовые телефоны и базовые станции используют маломощные передатчики, одни и те же частоты могут повторно использоваться в несмежных сотах. Две фиолетовые ячейки могут повторно использовать одни и те же частоты.

Каждая ячейка имеет базовую станцию, состоящую из башни и небольшого здания с радиооборудованием (подробнее о базовых станциях позже).

Одна сота в аналоговой системе использует одну седьмую часть доступных дуплексных голосовых каналов. То есть каждая ячейка (из семи в шестиугольной сетке) использует одну седьмую доступных каналов, поэтому у нее уникальный набор частот и нет коллизий:

Обычно оператор сотовой связи получает 832 радиочастоты для использования в городе.
Каждый сотовый телефон использует две частоты для одного вызова – дуплексный канал – поэтому обычно на одну несущую приходится 395 голосовых каналов. (Остальные 42 частоты используются для каналов управления — подробнее об этом на следующей странице.)
Поэтому в каждой ячейке доступно около 56 голосовых каналов.

Другими словами, в любой ячейке 56 человек могут одновременно разговаривать по мобильному телефону. При использовании цифровых методов передачи количество доступных каналов увеличивается. Например, цифровая система на основе TDMA может принимать в три раза больше вызовов, чем аналоговая система, поэтому в каждой ячейке доступно около 168 каналов (см. эту страницу для получения дополнительной информации о TDMA, CDMA, GSM и других методах цифровой сотовой связи). ).

Передачи базовой станции и телефонов внутри ее соты не выходят далеко за пределы этой соты. Следовательно, на рисунке выше обе фиолетовые ячейки могут повторно использовать одни и те же 56 частот. Одни и те же частоты можно широко использовать по всему городу.
Потребляемая мощность мобильного телефона, который обычно работает от батареи, относительно невелика. Низкое энергопотребление означает маленькие батареи, и именно это сделало возможным создание портативных сотовых телефонов.

Теперь давайте проанализируем, что происходит, когда вы (и ваш мобильный телефон) перемещаетесь из ячейки в ячейку.

От сотового к сотовому
Со всеми мобильными телефонами связаны специальные коды. Эти коды используются для идентификации телефона, владельца телефона и поставщика услуг.

При первом включении телефона он прослушивает SID (см. врезку) на канале управления. Канал управления — это специальная частота, которую телефон и базовая станция используют для общения друг с другом о таких вещах, как установка вызова и смена канала. Если телефон не может найти какие-либо каналы управления для прослушивания, он определяет, что находится вне зоны действия, и отображает сообщение "Нет обслуживания".
Получив SID, телефон сравнивает его с SID, запрограммированным в телефоне. Если SID совпадают, телефон знает, что ячейка, с которой он связывается, является частью его домашней системы.
Вместе с SID телефон также передает запрос на регистрацию, а MTSO отслеживает местоположение вашего телефона в базе данных. Таким образом, MTSO знает, в какой ячейке вы находитесь, когда он хочет позвонить на ваш телефон.< /li>
MTSO принимает вызов и пытается вас найти. Он ищет в своей базе данных, в какой ячейке вы находитесь.
MTSO выбирает пару частот, которую ваш телефон будет использовать в этой соте, чтобы принять вызов.
MTSO связывается с вашим телефоном по каналу управления, чтобы сообщить ему, какие частоты использовать, и как только ваш телефон и вышка переключаются на эти частоты, вызов устанавливается. Вы разговариваете по рации с другом!
По мере того, как вы приближаетесь к краю своей соты, базовая станция вашей соты отмечает, что уровень вашего сигнала уменьшается. Между тем, базовая станция в ячейке, к которой вы движетесь (которая прослушивает и измеряет уровень сигнала на всех частотах, а не только на своей седьмой частоте), видит увеличение уровня сигнала вашего телефона. Две базовые станции координируются друг с другом через MTSO, и в какой-то момент ваш телефон получает сигнал по каналу управления, сообщающий ему о смене частот. Эта передача переключает ваш телефон на новую ячейку.

Когда вы путешествуете, сигнал передается от ячейки к ячейке.

Роуминг
Если SID на канале управления не совпадает с SID, запрограммированным в вашем телефоне, то телефон знает, что он находится в роуминге. MTSO соты, в которой вы находитесь в роуминге, связывается с MTSO вашей домашней системы, которая затем проверяет свою базу данных, чтобы подтвердить, что SID используемого вами телефона действителен. Ваша домашняя система проверяет ваш телефон в местном MTSO, который затем отслеживает ваш телефон, когда вы перемещаетесь по его сотам. И самое удивительное, что все это происходит за считанные секунды!

Симплексное или дуплексное соединение. И рации, и радиостанции CB являются симплексными устройствами. То есть два человека, общающиеся по CB-радио, используют одну и ту же частоту, поэтому одновременно может говорить только один человек. Сотовый телефон является двусторонним устройством. Это означает, что вы используете одну частоту для разговора и вторую, отдельную частоту для прослушивания. Оба собеседника могут говорить одновременно.
Каналы. Рация обычно имеет один канал, а CB-радио — 40 каналов. Обычный сотовый телефон может общаться по 1664 и более каналам!
Дальность действия. Рация может передавать сигнал на расстояние около 1 мили (1,6 км) при использовании передатчика мощностью 0,25 Вт. CB-радио, поскольку оно имеет гораздо большую мощность, может передавать около 5 миль (8 км) с использованием 5-ваттного передатчика. Сотовые телефоны работают внутри ячеек и могут переключаться между ячейками по мере перемещения. Сотовые телефоны дают мобильным телефонам невероятную дальность действия. Благодаря сотовой связи человек, использующий мобильный телефон, может проехать сотни миль и все время поддерживать разговор.

В симплексном радио оба передатчика используют одну и ту же частоту. Одновременно может говорить только одна сторона.

В дуплексной радиосвязи два передатчика используют разные частоты, поэтому обе стороны могут говорить одновременно.
Мобильные телефоны являются дуплексными.

В следующем разделе вы познакомитесь с цифровым сотовым телефоном изнутри.

Внутри сотового телефона
По шкале «сложность на кубический дюйм» сотовые телефоны являются одними из самых сложных устройств, с которыми люди играют ежедневно. Современные цифровые сотовые телефоны могут обрабатывать миллионы вычислений в секунду, чтобы сжимать и распаковывать голосовой поток.

Части мобильного телефона

< /p>

Удивительная печатная плата, содержащая мозг телефона.
Антенна
Жидкокристаллический дисплей (ЖКД)
Клавиатура (похожая на ту, что используется в пульте дистанционного управления телевизором)
Микрофон
Динамик
Батарея

< /tr>

Передняя часть печатной платы

Задняя часть печатной платы

На фотографиях выше вы видите несколько компьютерных микросхем. Давайте поговорим о том, что делают некоторые отдельные чипы. Микросхемы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования преобразуют исходящий аудиосигнал из аналогового в цифровой, а входящий сигнал из цифрового обратно в аналоговый. Вы можете узнать больше об аналого-цифровом и цифро-цифровом преобразовании и его важности для цифрового звука в статье «Как работают компакт-диски».Цифровой сигнальный процессор (DSP) – это специализированный процессор, предназначенный для выполнения высокоскоростных вычислений, связанных с манипулированием сигналами.

Микропроцессор

Микропроцессор выполняет все рутинные операции с клавиатурой и дисплеем, передает команды и сигналы управления базовой станции, а также координирует остальные функции на плате. Микросхемы ПЗУ и флэш-памяти обеспечивают хранение операционной системы телефона и настраиваемых функций, таких как телефонный справочник. Секция радиочастоты (RF) и питания отвечает за управление питанием и подзарядку, а также за работу с сотнями FM-каналов. Наконец, РЧ-усилители обрабатывают сигналы, проходящие к антенне и от нее.

Контакты дисплея и клавиатуры

Дисплей значительно увеличился в размерах по мере увеличения количества функций в мобильных телефонах. Большинство современных телефонов предлагают встроенные телефонные справочники, калькуляторы и даже игры. Кроме того, многие телефоны оснащены КПК или веб-браузером того или иного типа.

Карта флэш-памяти на печатной плате

< img class="lazyload" data-src="http://static.howstuffworks.com/gif/cell-phone-pccard3.jpg" />

Карта флэш-памяти удалена

Некоторые телефоны хранят определенную информацию, например коды SID и MIN, во внутренней флэш-памяти, а другие используют внешние карты, аналогичные картам SmartMedia.

< /таблица>

В мобильных телефонах такие крошечные динамики и микрофоны, что просто невероятно, насколько хорошо большинство из них воспроизводят звук. Как вы можете видеть на картинке выше, динамик размером с десятицентовую монету, а микрофон не больше батареи часов рядом с ним. Говоря о батарее часов, она используется внутренним чипом часов мобильного телефона.

Удивительно то, что все эти функции, которые всего 30 лет назад заняли бы целый этаж офисного здания, теперь умещаются в одном корпусе, удобном для вашей ладони!

AMPS
В 1983 году стандарт аналоговых сотовых телефонов под названием AMPS (Advanced Mobile Phone System) был одобрен FCC и впервые использовался в Чикаго. AMPS использует диапазон частот от 824 мегагерц (МГц) до 894 МГц для аналоговых сотовых телефонов. Чтобы поощрять конкуренцию и поддерживать низкие цены, правительство США требовало присутствия двух перевозчиков на каждом рынке, известных как перевозчики A и B. Одним из операторов обычно был оператор местной телефонной связи (LEC), причудливый способ назвать местную телефонную компанию.

Каждой из несущих A и B назначено 832 частоты: 790 для голоса и 42 для данных. Пара частот (одна для передачи и одна для приема) используется для создания одного канала. Частоты, используемые в аналоговых голосовых каналах, обычно имеют ширину 30 кГц. 30 кГц были выбраны в качестве стандартного размера, поскольку это обеспечивает качество голоса, сравнимое с проводным телефоном.

Частоты передачи и приема каждого голосового канала разделены на 45 МГц, чтобы они не мешали друг другу. У каждого оператора есть 395 голосовых каналов, а также 21 канал передачи данных, которые можно использовать для хозяйственных операций, таких как регистрация и пейджинг.

Версия AMPS, известная как Narrowband Advanced Mobile Phone Service (NAMPS), включает некоторые цифровые технологии, позволяющие системе принимать в три раза больше вызовов, чем исходная версия. Несмотря на то, что он использует цифровую технологию, он по-прежнему считается аналоговым. AMPS и NAMPS работают только в диапазоне 800 МГц и не предлагают многих функций, характерных для цифровой сотовой связи, таких как электронная почта и просмотр веб-страниц.

А вот и цифра
Цифровые сотовые телефоны используют ту же радиотехнологию, что и аналоговые телефоны, но используют ее по-другому. Аналоговые системы не полностью используют сигнал между телефоном и сотовой сетью — аналоговые сигналы не могут быть сжаты и обработаны так же легко, как настоящий цифровой сигнал. Именно по этой причине многие кабельные компании переходят на цифру, чтобы они могли разместить больше каналов в заданной полосе пропускания.Удивительно, насколько эффективнее могут быть цифровые системы.

Цифровые телефоны преобразуют ваш голос в двоичную информацию (1 и 0), а затем сжимают ее (подробности о процессе преобразования см. в разделе Как работает аналого-цифровая запись). Это сжатие позволяет от трех до 10 цифровых звонков по мобильному телефону занимать пространство одного аналогового звонка.

Многие цифровые сотовые системы используют частотную манипуляцию (FSK) для передачи данных туда и обратно через AMPS. FSK использует две частоты, одну для 1 с, а другую для 0 с, быстро чередуя их для передачи цифровой информации между вышкой сотовой связи и телефоном. Продуманные схемы модуляции и кодирования необходимы для преобразования аналоговой информации в цифровую, ее сжатия и обратного преобразования при сохранении приемлемого уровня качества голоса. Все это означает, что цифровые сотовые телефоны должны обладать большой вычислительной мощностью!

Множественный доступ с частотным разделением каналов (FDMA)
Множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA)
Множественный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA)

FDMA переводит каждый вызов на отдельную частоту.
TDMA отводит каждому вызову определенное время на определенной частоте.
CDMA присваивает каждому вызову уникальный код и распределяет его по доступным частотам.

FDMA разделяет спектр на отдельные голосовые каналы, разбивая его на одинаковые участки полосы пропускания. Чтобы лучше понять FDMA, подумайте о радиостанциях: каждая станция посылает свой сигнал на разной частоте в пределах доступного диапазона. FDMA используется в основном для аналоговой передачи. Хотя FDMA, безусловно, способен передавать цифровую информацию, он не считается эффективным методом цифровой передачи.

В FDMA каждый телефон использует свою частоту.

TDMA — это метод доступа, используемый Альянсом электронной промышленности и Ассоциацией телекоммуникационной отрасли для временного стандарта 54 (IS-54) и временного стандарта 136 (IS-136). При использовании TDMA узкая полоса шириной 30 кГц и продолжительностью 6,7 мс разделяется по времени на три временных интервала.

Узкополосный означает "каналы" в традиционном смысле. Каждый разговор получает радио в течение одной трети времени. Это возможно, потому что голосовые данные, которые были преобразованы в цифровую информацию, сжимаются, так что они занимают значительно меньше места при передаче. Таким образом, TDMA имеет в три раза большую пропускную способность, чем аналоговая система, использующая такое же количество каналов. Системы TDMA работают в полосах частот 800 МГц (IS-54) или 1900 МГц (IS-136).

Динамик мобильного телефона, микрофон и резервный аккумулятор

TDMA разбивает частоту на временные интервалы.

TDMA также используется в качестве технологии доступа для глобальной системы мобильной связи (GSM). Однако GSM реализует TDMA несколько иначе и несовместимо с IS-136. Думайте о GSM и IS-136 как о двух разных операционных системах, работающих на одном процессоре, подобно Windows и Linux, которые работают на Intel Pentium III. Системы GSM используют шифрование, чтобы сделать телефонные звонки более безопасными. GSM работает в диапазонах 900 МГц и 1800 МГц в Европе и Азии, а также в диапазоне 1900 МГц (иногда называемом 1,9 ГГц) в США. Он используется в цифровых сотовых системах и системах на базе PCS. GSM также является основой для Integrated Digital Enhanced Network (IDEN), популярной системы, представленной Motorola и используемой Nextel.

Наши мобильные устройства используют радиочастоты (РЧ) для подключения к мобильной сети. РЧ-сигналы позволяют нам совершать звонки, отправлять текстовые сообщения, транслировать видео и просматривать веб-страницы без необходимости подключения к сети Wi-Fi.

Знание того, как работают радиочастоты и какие частоты используются конкретными операторами сотовой связи, поможет вам сменить оператора и приобрести устройство, совместимое с вашей сетью, а также поможет определить, какие сети и полосы пропускания лучше всего подходят для вашего региона.< /p>

Посмотрите полные комплекты усилителей сигнала сотовой связи для вашей ситуации:

Что такое диапазоны частот сотовой связи?

Операторы сотовой связи арендуют несколько частот у государственных радиостанций, чтобы предоставить пользователям доступ к своей сети. Телефоны и другие мобильные устройства используют определенные частоты для связи с вышками сотовой связи оператора.

Частота – это количество звуковых волн, возникающих в секунду. Обычно они измеряются в герцах (Гц). Более высокая частота означает, что звуковые волны распространяются намного быстрее, и наоборот. Все частоты сотовой связи относятся к радиочастотному спектру, который находится в диапазоне от 3 кГц до 300 ГГц.

В Соединенных Штатах Федеральная комиссия по связи (FCC) и Национальное управление по телекоммуникациям и информации (NTIA) отвечают за распределение радиочастотного спектра. Они делят радиочастотный спектр на несколько диапазонов частот, известных как полосы.В радиочастотном спектре диапазоны сотовой связи примерно расположены между 600 МГц и 39 ГГц.

Обратите внимание: диапазоны частот представляют собой диапазон частот, а не отдельную частоту сотовой связи. Например, полоса частот 700 МГц находится в диапазоне от 699 МГц до 798 МГц.

Почему у операторов сотовой связи несколько частот?

Для использования определенных диапазонов сотовой связи операторам сотовой связи требуются лицензии FCC. Обычно одна лицензия в пределах большой полосы дает оператору исключительные права только на небольшую часть полосы, также известную как блок или канал. Как мы обсудим позже, многие операторы связи используют одинаковые диапазоны для своих сетей, но они работают в разных блоках этого диапазона, чтобы не мешать друг другу. Меньшие диапазоны, с другой стороны, не состоят из нескольких блоков и обычно принадлежат только одному оператору.

Покупка блочных операторов расположена на разных участках радиочастотного спектра, которые были специально выделены для использования в сотовой связи. Они могут состоять из высоких или низких частот. Низкие частоты имеют возможность распространяться дальше и лучше проникать через препятствия, такие как деревья, холмы и здания, что делает их идеальными для сельских и отдаленных районов. С другой стороны, более высокие частоты не могут распространяться так далеко или преодолевать препятствия, как более низкие частоты, но они могут передавать данные с большей скоростью. Поэтому они лучше подходят для густонаселенных городских районов.

Чтобы предоставить своим клиентам самую надежную сотовую сеть, операторы сотовой связи должны покупать несколько лицензий FCC для всего радиочастотного спектра.

Как работают диапазоны частот сотовой связи?

Чтобы получить доступ к диапазонам частот оператора, ваше мобильное устройство должно быть сначала активировано в сети оператора. Каждому оператору принадлежит диапазон частот, позволяющий его клиентам передавать информацию через свою уникальную сеть. Мобильный телефон и вышки сотовой связи могут связываться друг с другом только в этих диапазонах частот.

Способ передачи сигнала зависит от диапазона.

Большинство полос представляют собой набор из двух полос с защитной полосой посередине, чтобы они не пересекались друг с другом. Один диапазон используется для отправки информации на вышку сотовой связи с мобильного устройства (известная как восходящая линия связи), а другой используется для отправки информации на сотовый телефон с вышки сотовой связи (известная как нисходящая линия связи). Эта форма сотового перехода называется дуплексной связью с частотным разделением (FDD). Разделение полос позволяет одновременно отправлять и получать данные. Устройства, использующие диапазоны FDD, обеспечивают быструю передачу голоса и данных.

В других диапазонах для передачи информации используются диапазоны дуплексной связи с временным разделением (TDD). Полосы TDD используют одну полосу для передач по восходящей и нисходящей линиям связи. Несмотря на то, что переход между восходящей и нисходящей линиями передачи происходит относительно быстро и большинство людей не замечают задержки, это все же может снижать производительность сотовой сети.

Краткая история частотных диапазонов

Advanced Mobile Phone Service (AMPS) – это технология сотовой связи первого поколения. Устройства в то время использовали полосу 800 МГц для передачи голоса. По мере роста использования сотовых телефонов полоса частот уже не была достаточно большой, чтобы поддерживать все устройства. Чтобы учесть новые технологии, FCC открыла полосу 1900 МГц и назвала ее Службой персональной связи (PCS). Какое-то время AMPS и PCS были единственными используемыми диапазонами частот сотовой связи.

Прошли годы, и смартфоны дебютировали. Поскольку они больше не использовались только для звонков и текстовых сообщений, им требовалось гораздо больше пропускной способности. Полоса Advanced Wireless Service (AWS), представляющая собой полосу частот 1700/2100 МГц, была введена для обеспечения высокоскоростной передачи данных по сотовой сети. Позже для лицензирования открылись нижний и верхний диапазоны 700 МГц. Эти более низкие полосы частот позволили операторам сотовой связи передавать сигналы в отдаленных и сельских районах.

Как вы, наверное, заметили, каждый раз, когда увеличивается спрос на сотовую связь, требуется дополнительная пропускная способность. С появлением 5G количество устройств IoT (интернет вещей), использующих сеть, увеличится. Для поддержки этой новой технологии и более высоких требований к пропускной способности операторы сотовой связи расширяют свои полосы частот.

Частоты 3G и популярные термины, связанные с технологиями 3G

3G: 3G (сокращение от третьего поколения) – это система мобильной связи, используемая в сотовых телефонах, популярность которой в Северной Америке возросла в 2000 годах. 3G поддерживает разговоры, текстовые сообщения и базовый мобильный Интернет.

CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов). Разработанный Qualcomm (американской технологической компанией), CDMA приобрел популярность в 1990-х годах и является самым популярным мобильным стандартом в Северной Америке и некоторых других странах.

Беспроводная сеть/операторы CDMA в США:

Verizon, Sprint, US Cellular, Boost Mobile, C Spire, Ting и Virgin Mobile.

GSM (глобальная система для мобильных устройств). Разработанный Европейским институтом стандартов в области телекоммуникаций, GSM стал популярным в 1980-х годах и стал популярным стандартом мобильной связи во всем мире в более чем 219 странах.

Беспроводная сеть/операторы GSM в США:

AT&T, T-Mobile, MetroPCS.

Примечание. Телефоны CDMA и GSM несовместимы друг с другом!

Частоты 4G и популярные термины, связанные с технологиями 4G

4G: 4G (сокращение от четвертого поколения) – это система мобильной связи, используемая в сотовых телефонах, популярность которой в Северной Америке возросла в 2010 годах. Устройства 4G обратно совместимы с 3G, что означает, что они могут поддерживать разговоры, текстовые сообщения и быстрый Интернет с большим объемом данных.

WiMAX. WiMAX был одним из первых стандартов 4G. однако популярность сместилась на LTE. Clear (принадлежит Sprint Nextel) продолжит поддержку WiMAX до конца 2015 года, после чего перейдет на LTE.

LTE (Long Term Evolution): считается настоящим стандартом 4G и популярным мировым мобильным стандартом. Хотя LTE использует разные частоты и диапазоны в разных странах, многодиапазонный LTE-совместимый телефон, скорее всего, будет работать в разных странах.

HSPA+ (развитый высокоскоростной пакетный доступ). Считается, что 3,5G вместо настоящего 4G, HSPA+ способен обеспечить скорость 4G.

Беспроводная сеть/операторы HSPA+ в США:

AT&T, T-Mobile Cincinnati Bell и т. д.

Примечание. В то время как 3G поддерживает разговоры, текстовые сообщения и базовый доступ в Интернет, 4G может выполнять функции 3G, а также обеспечивать быструю потоковую передачу данных в Интернет для сервисов с большим объемом данных, таких как YouTube, Pandora, Spotify, Hulu, Netflix, Facebook, Google Chrome, Google. Карты, iTunes и другие приложения.

Частоты 5G и популярные термины, связанные с технологиями 5G

5G: 5G (сокращение от пятого поколения) — новейшая телекоммуникационная система. Сотовые компании по всему миру начали внедрять устройства с поддержкой 5G в 2019 году. Ожидается, что эта новая технология будет в 20 раз быстрее, чем 4G.

Миллиметровые волны. Миллиметровые волны лежат в области сверхвысоких частот радиочастотного спектра, который находится в диапазоне от 30 до 300 ГГц. Эти частоты могут передавать огромные объемы данных на высоких скоростях с небольшой задержкой.

Какие диапазоны частот используют операторы сотовой связи?

В приведенных ниже таблицах показано, какие диапазоны и частоты используются операторами связи США.

Полосы частот 5G и 4G LTE

Операторы:	Полосы и частоты 5G:	Полосы и частоты 4G LTE:
AT&T	850 МГц: диапазон n5 39 ГГц: диапазон n260	700 МГц: диапазон 12/17/29 850 МГц: диапазон 5< br />1900 МГц: полоса 2 1700 МГц/2100 МГц: полосы 4/66 2300 МГц: полоса 30
Verizon Wireless	28 ГГц: диапазон n261 39 ГГц: диапазон n260	700 МГц: диапазон 13 850 МГц: диапазон 5 1700/2100 МГц: диапазон 4 /66 1900 МГц: диапазон 2
T-Mobile	600 МГц: диапазон n71 2,5 ГГц: диапазон n41< br />39 ГГц: диапазон n260 28 ГГц: диапазон n261	600 МГц: диапазон 71 700 МГц: диапазон 12 850 МГц: диапазон 5 1700/2100 МГц: диапазоны 4/66 1900 МГц: диапазон 2
Sprint	2,5 ГГц: диапазон n41	800 МГц: диапазон 26 1900 МГц: диапазон 25 2500 МГц: диапазон 41
США Сотовая связь	600 МГц: диапазон n71	700 МГц: диапазон 12 850 МГц: диапазон 5 1700/2100: диапазон 4 1900: Диапазон 2
Cricket Wireless	850 МГц: диапазон n5	700 МГц: диапазон 17 1900 МГц: диапазон 2 1700 МГц /2100 МГц: диапазон 4 2300 МГц: диапазон 30
Boost Mobile	2,5 ГГц: диапазон n41	800 МГц: диапазон 26 1900 МГц: диапазон 25 2500 МГц: диапазон 41
Metro by T-Mobile< /td>	600 МГц: диапазон n71	600 МГц: диапазон 71 700 МГц: диапазон 12 850 МГц: диапазон 5 1700/2100 МГц: Диапазоны 4/66 1900 МГц: диапазон 2

Полосы частот 3G

< td>GSM/UMTS/HSPA+ < td>CDMA < td>CDMA

Операторы:	Сеть:	Полосы и частоты 3G:
AT&T	GSM/UMTS/HSPA+	850 МГц: диапазон 5 1900 МГц: диапазон 2
Verizon Wireless< /td>	CDMA	850 МГц: диапазон 0 1900 МГц: диапазон 1
T-Mobile	1900 МГц: диапазон 2 1700/2100 МГц: диапазон 4
Sprint	800 МГц: диапазон 10 1900 МГц: диапазон 2
США Сотовая связь	CDMA	850 МГц: диапазон 5 1900 МГц: диапазон 2
Cricket Wireless	GSM/UMTS/HSPA+	850 МГц: диапазон 5 1900 МГц: диапазон 2
Boost Mobile	800 МГц: диапазон 10 1900 МГц: диапазон 2
Metro by T-Mobile	GSM/UMTS/HSPA+	1900 МГц: диапазон 2 1700/2100 МГц: диапазон 4

Почему важны частоты сотовой связи?

Если вы хотите активировать свой мобильный телефон у другого оператора или приобрести разблокированное устройство, которое не было произведено вашим оператором, знание полосы частот, поддерживаемой устройством, может помочь сузить выбор.

Устройство должно быть совместимо с полосами частот и сетями оператора связи (3G, 4G LTE и 5G). Обычно устройство не работает, если оно не совместимо с сетью. Но если он работает и не полностью совместим, у вас могут возникнуть проблемы с подключением, поскольку у устройства не будет доступа к диапазонам сотовой связи оператора.

Кроме того, если вы инвестируете в усилитель сигнала сотового телефона, чтобы исправить плохой сигнал сотовой связи, знание частотного диапазона, используемого вашим телефоном и вашим оператором связи, поможет вам выбрать наилучший усилитель для вас.

Самый популярный усилитель сигнала, идеально подходящий для большинства ситуаций.

Будет ли мой телефон работать с полосами частот других операторов?

Диапазоны сотовой связи работают с различными технологиями, такими как сети 2G, 3G, 4G LTE и 5G. Таким образом, чтобы убедиться, что ваше устройство совместимо с другим оператором, он должен не только использовать аналогичный диапазон, но и использовать совместимые технологии.

Поскольку сеть 4G LTE является мировым стандартом, у большинства телефонов не будет проблем с совместимостью при переключении между диапазонами сети 4G LTE. Проблемы совместимости связаны с сетью 3G.

Несмотря на то, что 3G постепенно угасает, это по-прежнему важно учитывать, так как мобильные телефоны используют эту сеть, когда 4G LTE недоступен.

Для сетей 3G используются две технологии сотовой связи: CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов) и GSM (глобальная система для мобильных устройств) (глобальная система для мобильных устройств). CDMA в основном используется Verizon, Sprint и US Cellular, а GSM используется AT&T и T-Mobile. Обе технологии используют разные полосы частот. По этой причине большинство устройств GSM несовместимы с сетью CDMA, и наоборот. Однако некоторые устройства CDMA могут работать в сети GSM.

Если вы хотите подключить свое устройство к другому оператору, ваше устройство должно быть совместимо с технологией оператора и хотя бы с одним из диапазонов оператора. Конечно, чем больше диапазонов, общих для ваших устройств с этим оператором связи, тем лучше вы будете работать в сети этого оператора.

Например, T-Mobile и AT&T используют одну и ту же технологию и многие из одних и тех же диапазонов. Поэтому не должно возникнуть проблем с подключением разблокированного телефона T-Mobile к сети AT&T. С другой стороны, Sprint и AT&T не используют одинаковый диапазон или технологию. Таким образом, если вы пытаетесь подключить разблокированный телефон Sprint к сети AT&T, телефон не будет работать.

Как проверить, какие диапазоны частот поддерживает ваш телефон?

Найти диапазоны частот, которые поддерживает ваше мобильное устройство, может быть немного сложно, поскольку информацию нельзя найти ни в настройках вашего телефона, ни на упаковке устройства.

Самый простой способ определить, какие частотные диапазоны поддерживает ваше устройство, – сопоставить диапазон, используемый вашим текущим провайдером, с частотными диапазонами другого оператора. Приведенная выше таблица может помочь вам в этом, или вы можете обратиться к своему оператору сотовой связи. Вы хотите перекрытие между двумя сетями; чем больше диапазонов поддерживает ваше устройство, тем лучше вы будете работать.

Большинство устройств поддерживают больше диапазонов, чем те, которые использует оператор сотовой связи. Чтобы найти все диапазоны, перейдите на веб-сайт оператора сотовой связи, у которого было приобретено устройство, и найдите свое конкретное устройство. В спецификациях вы найдете раздел «Беспроводная технология», «Частота» или «Сеть», в зависимости от оператора. В этом разделе будут показаны ВСЕ диапазоны и технологии, которые поддерживает ваше устройство. К сожалению, не все веб-сайты операторов связи предоставляют эту информацию.

Если у вас возникли проблемы с определением частотных диапазонов, поддерживаемых вашим устройством, большинство операторов предлагают бесплатные онлайн-инструменты, которые помогут вам определить, совместим ли ваш разблокированный телефон с их услугами.

Свяжитесь с нами

Wilson Amplifiers — ведущий поставщик усилителей сигнала для дома, коммерческих автомобилей и автомобилей, которые усиливают сигналы 4G и 3G LTE для любого телефона с любым оператором связи. Мы усилили сигнал более 10 000 000 кв. футов для домов, зданий и транспортных средств по всей Америке и Канаде.

Наша цель проста: держать людей на связи. Спросите нас о чем угодно, и мы будем рады помочь.

В темные века, когда еще не было сотовых телефонов, люди, которым действительно была нужна мобильная связь, устанавливали в свои автомобили радиотелефоны. В радиотелефонной системе была одна центральная антенная башня на город, и на этой башне было доступно около 25 каналов. Эта центральная антенна означала, что телефон в вашем автомобиле нуждался в мощном передатчике — достаточно большом, чтобы передавать 40 или 50 миль (около 70 километров). Это также означало, что не многие люди могли пользоваться радиотелефонами — просто не хватало каналов.

Гениальность сотовой системы заключается в разделении города на маленькие ячейки. Это позволяет широко использовать частоты по всему городу, чтобы миллионы людей могли одновременно пользоваться сотовыми телефонами.

Хороший способ понять сложность сотового телефона – сравнить его с радиоприемником CB или рацией.

В полнодуплексном режиме два передатчика используют разные частоты, поэтому обе стороны могут разговаривать одновременно. Мобильные телефоны работают в дуплексном режиме.

Полный дуплекс или полудуплекс. И рации, и радиостанции CB являются полудуплексными устройствами. То есть два человека, общающиеся по CB-радио, используют одну и ту же частоту, поэтому одновременно может говорить только один человек. Сотовый телефон является полнодуплексным устройством. Это означает, что вы используете одну частоту для разговора и вторую, отдельную частоту для прослушивания. Оба собеседника могут говорить одновременно.
Каналы. Рация обычно имеет один канал, а CB-радио — 40 каналов. Обычный мобильный телефон поддерживает связь по 1664 каналам и более.
Дальность действия. Рация может передавать сигнал на расстояние около 1 мили (1,6 км) при использовании передатчика мощностью 0,25 Вт. CB-радио, поскольку оно имеет гораздо большую мощность, может передавать около 5 миль (8 километров) с использованием 5-ваттного передатчика. Сотовые телефоны работают внутри ячеек и могут переключаться между ячейками по мере перемещения. Сотовые телефоны дают мобильным телефонам невероятную дальность действия. Благодаря сотовой связи человек, использующий мобильный телефон, может проехать сотни миль и все время поддерживать разговор.

В типичной системе аналоговой сотовой связи в США оператор сотовой связи получает около 800 частот для использования по всему городу. Авианосец рубит город на клетки. Каждая ячейка обычно имеет размер около 10 квадратных миль (26 квадратных километров). Ячейки обычно представляют собой шестиугольники на большой шестиугольной сетке.

Каждая ячейка имеет базовую станцию, состоящую из башни и небольшого здания с радиооборудованием. Мы займемся базовыми станциями позже. Во-первых, давайте рассмотрим «клетки», из которых состоит клеточная система.

Мобильная технология — это технология, которая всегда рядом с пользователем. Он состоит из портативных устройств двусторонней связи, вычислительных устройств и сетевых технологий, которые их соединяют.

В настоящее время типичным примером мобильных технологий являются устройства с доступом в Интернет, такие как смартфоны, планшеты и часы. Это новейшие разработки, в которые входят двусторонние пейджеры, ноутбуки, мобильные телефоны (телефоны-раскладушки), устройства GPS-навигации и многое другое.

Коммуникационные сети, соединяющие эти устройства, в широком смысле называются беспроводными технологиями. Они позволяют мобильным устройствам обмениваться голосом, данными и приложениями (мобильными приложениями).

Мобильные технологии широко распространены и развиваются. Число пользователей смартфонов превысило 3 миллиарда¹, и ожидается, что к 2022 году число мобильных сотрудников во всем мире достигнет 1,87 млрд.²

Типы мобильных сетей

Сотовые сети

Радиосети, использующие распределенные вышки сотовой связи, которые позволяют мобильным устройствам (сотовым телефонам) автоматически переключать частоты и поддерживать связь без перебоев в больших географических районах. Те же базовые возможности коммутации позволяют сотовым сетям обслуживать множество пользователей на ограниченном количестве радиочастот³

Сеть 4G

Текущий стандарт сотовой связи для большинства видов беспроводной связи. Он использует технологию коммутации пакетов, которая организует данные в части или пакеты для передачи и повторно собирает информацию в пункте назначения. Сообщается, что 4G — «G» для поколения — в 10 раз быстрее, чем 3G — и 5G, еще более быстрый, грядет. 5G использует набор агрегированных частотных диапазонов для разблокирования пропускной способности и примерно в 20 раз быстрее, чем 4G.

Радиоволны, которые подключают устройства к Интернету через локализованные маршрутизаторы, называемые точками доступа. Сети Wi-Fi, сокращенно от «беспроводная точность», похожи на вышки сотовой связи для доступа в Интернет, но они не передают обслуживание автоматически без установления соединения WiFi. Большинство мобильных устройств позволяют автоматически переключаться между Wi-Fi и сотовыми сетями в зависимости от доступности и предпочтений пользователя.⁴

Bluetooth

Спецификация телекоммуникационной отрасли для подключения устройств на короткие расстояния с использованием коротковолновых радиоволн. Bluetooth позволяет пользователям быстро подключать или связывать устройства, такие как гарнитуры, динамики, телефоны и другие устройства.⁵

Что такое 5G?

5G — пятое поколение беспроводной технологии сотовой связи.Как и 4G, он использует частоты, которые являются частью радиоспектра, но 5G использует очень высокие частоты, которые обеспечивают большую пропускную способность. Это означает, что больше данных доставляется на более высоких скоростях на большее количество устройств. Представьте потоковое видео на смартфон. Согласно IBM, 5G «улучшит этот опыт, сделав его в 10 раз лучше не только для одного человека, но и для всех, кто одновременно транслирует видео».

Революция 5G

Примеры использования мобильных технологий

Увеличить производительность

Используя мобильное приложение Road Day для загрузки информации о претензиях с мест, компания Amica Mutual Insurance Company добилась повышения производительности своих рабочих процессов на 25–50 %. Приложение позволяет аджастерам тесно сотрудничать с клиентами на местах, повышая точность требований и помогая клиентам чувствовать себя более вовлеченными.

Извлеките выгоду из новых бизнес-моделей

В Австралии исчезают лягушки — 4 из 240 известных видов. Чтобы защитить их, ученым требовалась более быстрая модель сбора данных. Приложение FrogID, являющееся частью краудсорсингового подхода, позволяет австралийцам делать аудиозаписи уникальных криков лягушек и загружать их в онлайн-базу данных. Приложение также использует координаты GPS для картирования популяций лягушек.

Создайте идеальный сценарий покупок

City Furniture использует мобильные технологии, чтобы сделать покупки практически идеальными. Клиенты могут совмещать онлайн-исследования с возможностью физически прикасаться к предметам и взаимодействовать с торговым персоналом. Мобильное приложение, которое продавцы используют на своих планшетах, получает доступ к данным в режиме реального времени, обрабатывает платежи и планирует доставку — и все это, не отходя от клиента.

Ключевые возможности эффективных мобильных технологий

Масштабируемость. Создание точечных решений, которые не масштабируются в рамках предприятия, может быть дорогостоящим с точки зрения разработки, управления и обслуживания. Приложения должны разрабатываться целостно с учетом направлений бизнеса, процессов и технической среды.

Интеграция: IDC указала (PDF, 611 КБ), что «…приложения, предлагаемые для мобильных телефонов и планшетов, имеют разделение между мобильным приложением и серверной бизнес-логикой и службами данных». Возможность подключения сервисов логики и данных к приложению имеет решающее значение, независимо от того, находятся ли логика и данные локально, в облаке или в гибридных конфигурациях.

Повторное использование. В 2018 году было загружено более 105 миллиардов мобильных приложений. ⁶ Многие из них предназначены для бизнес-приложений или могут быть изменены или объединены. Использование существующих приложений ускоряет окупаемость и повышает экономическую эффективность за счет использования преимуществ предметной и отраслевой экспертизы, встроенных в приложение.

Разработка в облаке. Облако предлагает эффективную платформу для разработки, тестирования и управления приложениями. Разработчики могут использовать интерфейсы прикладного программирования (API) для подключения приложений к внутренним данным и сосредоточиться на внешних функциях. Они могут добавлять аутентификацию для повышения безопасности и получать доступ к искусственному интеллекту (ИИ) и когнитивным службам.

Управление мобильностью. По мере развертывания мобильных технологий организации обращаются к решениям по управлению мобильностью предприятия (EMM) для настройки устройств и приложений; отслеживать использование устройств и запасы; контролировать и защищать данные; а также поддержка и решение проблем.

BYOD: использование собственных устройств (BYOD) — это ИТ-политика, которая позволяет сотрудникам использовать личные устройства для доступа к данным и системам. Эффективное внедрение BYOD может повысить производительность, повысить удовлетворенность сотрудников и сэкономить деньги. В то же время он представляет вопросы безопасности и управления устройствами, которые необходимо решить.

Безопасность. Битва за безопасность мобильных устройств пугает масштабами и сложностью. Искусственный интеллект (ИИ) становится ключевым оружием для выявления аномалий безопасности в огромных объемах данных. Он может помочь обнаруживать и устранять инциденты, связанные с вредоносными программами, или рекомендовать действия для соблюдения нормативных требований с центральной панели управления.

Периферийные вычисления. Одним из ключевых преимуществ 5G является то, что он может приближать приложения к их источникам данных или граничным серверам. Близость к источнику данных может обеспечить преимущества сети, такие как улучшенное время отклика и лучшая доступность полосы пропускания. С точки зрения бизнеса периферийные вычисления дают возможность выполнять более полный анализ данных и быстрее получать более глубокую информацию.

Связанные решения

Управление мобильными устройствами

Безопасное и бережное управление мобильными устройствами, контентом и приложениями крайне необходимо — будь то для конкретной операционной системы, нескольких типов устройств или смешанной среды.

Читайте также: