Какие частоты 4G у операторов и зачем это знать до покупки антенны

Антенна, комплект или модем рассчитаны на конкретные полосы частот, и в описаниях они записаны номерами бэндов и значениями в мегагерцах: B3, B7, B20, 800 МГц, 2600 МГц. Если эти полосы не совпадают с тем, на чём оператор работает именно в вашей точке, покупка не даёт ничего. Поэтому диапазон выбирают до заказа оборудования, а не после.

Что такое частотный диапазон и что означает номер бэнда

Частота в мегагерцах описывает радиоволну, которой обмениваются телефон и базовая станция. Произвольный участок эфира сеть занять не может: спектр поделён между службами и раздаётся по лицензиям. Band и есть такая выделенная полоса, точнее пара полос, у которой есть и номер, и значение в мегагерцах. Приём и передача идут на разных частотах, поэтому полос у диапазона две.

B3 в стандарте занимает 1710–1785 МГц на передачу от телефона и 1805–1880 МГц на приём, и ровно это имеют в виду, когда пишут «1800 МГц». Так же B20 соответствует 800 МГц, B1 — 2100 МГц, B7 — 2600 МГц. В характеристиках встречается то одна запись, то другая.

Номер бэнда не говорит, сколько ресурса досталось оператору в конкретном месте. Второй параметр — ширина канала: в LTE стандартизован набор из 1,4, 3, 5, 10, 15 и 20 МГц, и один и тот же B7 в двух городах может быть развёрнут каналом разной ширины. Более широкая полоса означает больше ресурса, но пересчитать мегагерцы в мегабиты простой формулой стандарт не позволяет. Агрегация частот, возможность LTE Advanced, объединяет несколько таких полос в один более широкий канал; они бывают и соседними, и из разных диапазонов.

Номер бэнда не оценка качества. Большая цифра сама по себе лучшей связи не обещает.

Почему 4G занимает не все частоты сразу

Спектр у оператора конечен, и его делят между поколениями. 2G, 3G, 4G и 5G занимают свои участки, и нужный вам мегагерцевый диапазон может быть отдан другому стандарту. Когда оператору нужнее LTE, часть полосы переводят под него, сокращая старую сеть. LTE — это технология, которую продают под именем 4G, а LTE Advanced — её развитие с агрегацией частот; в характеристиках модема видно оба обозначения.

Значок сети на телефоне, переключающийся между 4G и 3G, показывает, какие стандарты доступны в этой точке прямо сейчас. Из самого переключения не следует ни перегрузка соты, ни уход 4G насовсем.

FDD и TDD — два способа развести приём и передачу. В FDD они разнесены по частоте: оператору выделена пара полос с промежутком, устройство слушает одну и передаёт в другую. В TDD полоса одна общая, а приём и передача чередуются во времени. Режим указывают в характеристиках оборудования отдельно, и это ещё одно условие совместимости: если в точке работает TDD-диапазон, а модем или антенна рассчитаны только на FDD, этот диапазон для вас недоступен.

Низкие частоты дают дальность, высокие дают скорость

На более низких частотах радиоволна лучше проходит сквозь здания и растительность, не требуя чистой линии видимости, а затухание с расстоянием снижается по мере понижения частоты. На более высоких частотах доступны более широкие полосы, а значит больше ёмкости и скорости. Привычное объяснение через формулу потерь в свободном пространстве здесь путает: частотный множитель в ней описывает свойства приёмной антенны, а не распространение. На практике закономерность держится на препятствиях, рельефе и стенах.

В плотной застройке, где базовая станция рядом, выигрывает высокий диапазон: сигнал доходит и так, а широкая полоса даёт скорость. В загородной точке, далеко от станции и за лесополосой, смысл имеет низкий диапазон, который вообще доедет; высокий там может не приниматься устойчиво. Универсально лучшего варианта нет, есть подходящий под конкретную точку.

Помимо частоты результат ограничивают расстояние до базовой станции, рельеф и застройка, загруженность соты и материал стен. Уровень сигнала и скорость при этом разные величины: уровень измеряет мощность, а пропускная способность зависит ещё и от помех с шумом, поэтому сильный сигнал в низком диапазоне не обещает высокой скорости. Это ожидаемая закономерность, а не гарантия для конкретного адреса.

Какие диапазоны LTE используют МТС, МегаФон, Билайн, Tele2 и Yota

Ниже типичная картина по публично видимым частотным активам федеральных операторов. Набор обычный, а не обязательный, и он зависит от региона. Перечня бэндов для конкретного адреса оператор не даёт, а наличие у компании частотного ресурса само по себе не означает, что в вашей точке на нём работает именно LTE.

Низкий диапазон 800 МГц есть у всех четырёх федеральных операторов, как и 1800 и 2100 МГц; расходятся наборы в верхней части, где 2600 МГц TDD виден у трёх операторов, а 2300 МГц только у Tele2. Это ориентир, а не перечень для вашего адреса.

Различия по регионам возникают потому, что частотный ресурс не раздаётся единым федеральным куском: лицензии держат разные компании с разной географией, включая региональных держателей спектра. Каждая базовая станция оснащается и настраивается индивидуально в пределах того, что у оператора есть, поэтому две точки в одном районе могут видеть разные диапазоны.

Yota на своём сайте сообщает, что работает на сети МегаФона. Собственной радиосети у неё нет, поэтому вопрос о диапазонах Yota в точке равен вопросу о диапазонах МегаФона там же.

Как узнать, на каком диапазоне работает ваш телефон или модем

Замер должен дать два числа — номер бэнда и частоту, — снятые в точке установки. Основной доступный способ на Android — приложение мониторинга сети: такие приложения читают служебную информацию о соте и показывают номер диапазона, номер канала и уровень сигнала. Второй путь, сервисное или инженерное меню самого телефона, зависит от модели и версии прошивки, так что заранее рассчитывать на него не стоит.

Владельцу iPhone проще обойти вопрос: замер делают любым Android-устройством под рукой, важно лишь, чтобы в нём стояла SIM-карта того же оператора и замер шёл в той же точке. Если модем или роутер уже установлен, начните с его веб-интерфейса: на странице состояния или сведений о сети иногда выводится и диапазон, и уровень сигнала. Набор показателей у разных устройств разный, гарантии тут нет.

Усилители сотовой связи

Как прочитать увиденное

Величины уровня рядом с номером диапазона не равноценны, и полезнее всех оказывается не уровень, а номер канала.

Телефон в руке у окна и антенна на мачте стоят в разных условиях и могут видеть разные диапазоны, так что результат замера — ориентир для подбора, а не окончательный вывод о точке.

Почему диапазон решает, подойдёт ли антенна

Антенна рассчитана на определённый диапазон частот: за его пределами падает усиление и ухудшается согласование с кабелем и приёмником. Рабочий диапазон указан в характеристиках в мегагерцах, иногда номерами бэндов, и его сверяют с тем, что записано по итогам замера.

Вторая половина цепочки — модем или роутер. У него свой набор поддерживаемых бэндов, и проверяют его отдельно от антенны, потому что работать должна вся цепочка.

Широкополосная антенна выглядит решением на все случаи, но у направленных конструкций есть размен между усилением и шириной полосы: чем шире полоса, тем меньше, как правило, усиление в нужном участке. MIMO в описании относится к числу параллельных потоков и к конструкции с несколькими разнесёнными элементами, а не к набору поддерживаемых диапазонов, — частоту у MIMO-антенны проверяют точно так же.

Подобранный по диапазону комплект убирает одну конкретную причину неудачи — несовместимость оборудования с сетью в этой точке. Сигнала там, где его нет, он не создаёт.

Что проверить до заказа оборудования

Каждый пункт этого списка даёт данные, без которых выбор оборудования превращается в угадывание.

• оператор и точка установки определены;
• диапазон в этой точке измерен и записан номером бэнда и частотой;
• рабочие диапазоны антенны сверены с этой записью;
• поддержка того же диапазона модемом или роутером проверена отдельно;
• решение принято по диапазону, а не по рекламной скорости.

Если в точке видно несколько диапазонов, опорным берут тот, который устойчиво держится в месте установки, а не тот, который однажды показал лучшую скорость.

Короткие ответы на частые вопросы

Что сделать дальше

С записанным номером бэнда и частотой выбор перестаёт быть угадыванием: характеристики оборудования сверяют с этой записью, а не с рекламной скоростью.

Подобрать антенну под свой диапазон
Роутеры с SIM-картой