Чувствительность разных моделей сотовых телефонов. Как выбрать самый чувствительный телефон

Вопрос о том, как выбрать самую чувствительную модель сотового телефона, в различной форме постоянно задают в салонах мобильной связи, обсуждают в интернет-конференциях. Нередко спорщики, упорно доказывая преимущество их любимой модели, делятся на несколько непримиримых лагерей. При этом они обычно опираются на собственный опыт и результаты своих экспериментов.

Желание человека, приобретающего мобильный телефон, выбрать аппарат, который обеспечил бы надежную связь и на даче, расположенной вдали от цивилизации, и в офисе, находящемся в недрах железобетонного здания, понятно и естественно. Особенно досадно бывает обнаружить, что купленный за несколько сотен долларов «крутой» телефон даже не может зарегистрироваться в сети там, где работают аппараты самых дешевых моделей.

Давайте попытаемся разобраться в проблеме, так волнующей абонентов сотовой связи и тех, кто собирается ими стать, и определить их шансы на успех в поисках самого чувствительного телефона. При этом сразу оговоримся, что речь пойдет о системе сотовой связи и телефонах стандарта GSM.

Как уже, наверное, заметили читатели, знакомые с радиотехникой, то, что пользователи мобильной связи понимают под чувствительностью телефона, на самом деле – его способность работать в зоне неустойчивой связи. Ведь в радиотехнике понятие «чувствительность» относится к радиоприемнику и касается функции приема радиосигнала. В сотовом телефоне связь обеспечивается не только приемником, но и передатчиком и антенной. Совершенно очевидно, что пользоваться телефоном с очень чувствительным приемником, но неработающим передатчиком или антенной, невозможно.

Итак, что же влияет на работоспособность мобильного телефона в зоне неустойчивой связи?

Влияние параметров телефона

Разные телефоны действительно могут иметь разную чувствительность приемников , т.е. способность правильно принимать сигнал при достаточно низком его уровне на входе приемника. Это вызвано тем, что при изготовлении всех деталей телефонов имеются небольшие допуски на размеры деталей, качество сырья, параметры комплектующих. В конечном итоге они приводят к отличиям характеристик даже разных экземпляров одной модели телефона. С другой стороны, в современных сотовых телефонах в ряде случаев применяются одинаковые микросхемы и многие другие компоненты, что позволяет обеспечить очень небольшие отличия характеристик телефонов, в том числе и чувствительности приемников.

Стандартами сотовой связи определены и заданы уровни сигнала на входе приемника, при которых телефон должен правильно принимать информацию. При более низких уровнях сигнала качество работы приемника телефона не гарантируется, однако именно в таких условиях находится аппарат в зоне неустойчивой связи. Снижение уровня входного сигнала по-разному влияет на работу приемников телефонов, но какой-либо закономерности изменения их чувствительности в зависимости от модели и производителя не прослеживается (если, конечно, не сравнивать современные модели с очень старыми).

Понятно, что при пониженной мощности передатчика телефона приемник базовой станции системы сотовой связи не сможет качественно принимать и обрабатывать его сигнал. Стандарты сотовой связи устанавливают требования к выходной мощности передатчика и, что очень важно для понимания рассматриваемого вопроса, допустимые пределы ее отклонения от номинального значения. Эти допуски позволяют удешевить производство телефонов, что очень важно для массовой продукции. Например, максимальная выходная мощность передатчика совершенно исправного телефона стандарта GSM может отличаться от номинального значения не более чем в 1,78 раза (на 2,5 дБ) в большую или меньшую сторону. Таким образом, параметры выходной мощности передатчиков двух телефонов могут отличаться друг от друга в 3,16 раза (на 5 дБ).

Теперь обратим наше внимание на антенну телефона, которая является одним из важных элементов и прямого (от базовой станции к телефону), и обратного (от телефона к базовой станции) канала связи. К сожалению, очень многие пользователи относятся к антенне как к декоративному элементу, заменяют ее на другую, например меньшего размера, телескопическую, мерцающую разноцветными огоньками, украшенную различными элементами и даже драгоценными камнями. При этом зачастую упускаются из виду функциональные характеристики антенны – далеко не все декоративные антенны работают столь же хорошо, как штатные.

За последние годы антенны сотовых телефонов довольно сильно видоизменились. Еще два-три года назад они в основном представляли собой гибкие выдвижные «удочки», которые требовалось вытягивать на полную длину на время разговора. Сегодня антенны чаще всего или делают в виде небольшого выступа в верхней части корпуса телефона, или вообще встраивают внутрь, причем последние ничем не выдают своего присутствия и местоположения, и это может сыграть с абонентом злую шутку. Те из них, кто не имеет привычки читать инструкции по пользованию телефонами (в которых содержатся важные рекомендации), своими действиями существенно усложняют и без того непростые условия работы антенны. Например, можно видеть, как во время разговора пользователь держит телефон рукой так, что антенна оказывается у него в ладони или закрыта пальцами. А ведь рука поглощает радиоволны и тем самым может ослаблять в 10 и более раз (на 10 и более дБ!) как принимаемый, так и передаваемый телефоном сигнал.

Существенно снижается отрицательное влияние рук, головы и туловища при использовании гарнитуры hands free, поскольку это позволяет держать аппарат и, соответственно, его антенну на расстоянии от поглощающего радиоволны тела.

Кроме того, пользователь телефона получает возможность, наблюдая за индикатором, найти и поддерживать то положение аппарата, при котором связь будет наилучшей.

Теперь рассмотрим параметры телефонов и некоторые факторы, которые для рядового пользователя менее очевидны, но значительно влияют на качество связи.

Для автоматического управления работой телефона в цифровой сети сотовой связи необходима информация об уровнях сигналов базовых станций , которые может принимать телефон в месте его нахождения. Эта информация используется телефоном в режиме ожидания вызова для выбора той базовой станции, с которой в конкретный период времени условия связи считаются оптимальными, а во время разговора используется системой для принятия решения о переключении разговора на ту базовую станцию, с которой условия связи будут лучше. Для получения информации телефон должен «уметь» измерять уровень мощности входного сигнала на частотах, указанных системой, причем стандарты предусматривают допустимую ошибку измерения при работе в обычных условиях в 6,3 раза (+/-4 дБ), а в критических (жара, мороз и т.п.) – даже в 15,8 раза (+/-6 дБ). (Подчеркнем, что речь идет о допусках для исправных аппаратов, предусмотрены они для удешевления производства телефонов.)

Влияние природных и системных факторов

Реальные условия работы сотового телефона трудно назвать комфортными. Сигнал, принимаемый аппаратом, представляет собой комбинацию множества отраженных от окружающих предметов сигналов, достигающих антенны со случайными, трудно прогнозируемыми амплитудой и фазой. Из-за изменения условий распространения для разных составляющих амплитуда и фаза результирующего сигнала довольно быстро и в значительной степени изменяются. Этот эффект называется замираниями или федингом (fading). Исследования показывают, что в диапазонах частот, используемых в сотовой связи, даже при небольшом, всего на несколько сантиметров или десятков сантиметров, перемещении антенны или с течением времени уровень сигнала может изменяться в 100 и даже в 1000 раз (на 20 – 30 дБ).

Людям кажется совершенно естественным, что во время телефонного разговора они могут и говорить, и слышать друг друга. Однако для того чтобы это было возможно, одновременно должны работать два канала радиосвязи – прямой и обратный. Сбой в работе даже одного из них создает проблемы для собеседников, а иногда делает проведение разговора вообще невозможным. Заметим, что для прямого и обратного каналов связи одновременно используются две разные частотные полосы , что приводит к возникновению некоторых технических проблем.

В режиме ожидания вызова, т.е. до установления соединения, телефон не имеет никакой информации об условиях связи на обратном канале . Телефон может только измерить уровень сигнала, принимаемого на прямом канале, но об условиях связи на обратном канале и телефон и система могут только «догадываться».

Разработчики стандартов GSM хорошо понимали эту проблему и, описывая правила выбора канала для настройки телефона на частоту передатчика базовой станции, указывали, что телефон настраивается на ту базовую станцию, с которой высокая вероятность установления связи на обратном канале. Вопреки имеющим место заблуждениям некоторых пользователей, находясь в режиме ожидания вызова, телефон не излучает сигнал постоянно, что позволило бы базовой станции принимать его и непрерывно отслеживать условия связи. Телефон включает передатчик на очень короткое время только при пересечении им границ областей, назначенных при проектировании сети, чтобы проинформировать систему о своем перемещении. Находясь в пределах одной области, он делает это с указанной системой периодичностью (один раз в несколько часов телефон коротким обменом информацией подтверждает свое присутствие в той же самой области).

Каждая базовая станция системы сотовой связи передает на телефоны по каналу управления служебную информацию, содержащую среди прочего и минимальный уровень принимаемого телефоном сигнала , при котором аппарату разрешено «общаться» с данной базовой станцией в режиме ожидания вызова. Если уровень принимаемого телефоном сигнала ниже предписанного системой минимального значения, то аппарату запрещено общаться с данной базовой станцией.

Особенности поведения телефона в зоне неустойчивой связи

Теперь рассмотрим, как описанные выше параметры и факторы влияют на работоспособность сотового телефона в зоне неустойчивой связи, и постараемся объяснить, почему в сходных ситуациях разные телефоны ведут себя различно. Прежде всего телефон пытается зарегистрироваться в сети. Для этого он должен принимать сигнал канала управления хотя бы от одной базовой станции с уровнем не меньшим, чем разрешает система.

Предположим, что в месте расположения телефона реальный уровень сигнала базовой станции равен -103 дБм, а система сообщает ему, что доступ к ней разрешен при уровне -105 дБм. Если измеритель в приемнике телефона настроен так, что уровень сигнала занижается на 4 дБ (это, как мы уже говорили, вполне допустимо), то телефон справедливо решит, что уровень принимаемого сигнала (-107 дБм) слишком низок, и он не имеет права обращаться к системе. В результате аппарат не сможет зарегистрироваться в сети и название сети на его дисплее не появится.

Другой телефон, у которого настройка измерителя уровня сигнала смещена на те же 4 дБ, но в другую сторону, в этом же месте и даже там, где реальный уровень сигнала будет не -103, а, например, -108 дБ, может зарегистрироваться в сети и покажет на своем дисплее ее название. Абонент, наверняка, будет очень горд за свой сверхчувствительный телефон. Но прав ли он?

Вышеизложенное позволяет понять, почему из двух телефонов, находящихся, казалось бы, в равных условиях, один «видит» сеть и показывает на дисплее ее название (если только ему не запрещено в ней регистрироваться из-за отсутствия роумингового соглашения между операторами), а другой нет. Как видим, причина этого может заключаться лишь в том, что у этих телефонов по-разному настроены измерители уровней принимаемого сигнала, а вовсе не в том, что у одного чувствительность выше, и уж тем более это никак не связано ни с ценой ни с качеством изготовления телефона.

Теперь рассмотрим другие ситуации. Нередко абоненты жалуются на то, что им не могут дозвониться, хотя телефон «видит» сеть и даже показывает достаточно высокий уровень принимаемого от базовой станции сигнала. Мы не будем здесь говорить о случаях, связанных с перегруженностью каналов связи или коммутаторов, которая не позволяет системе предоставить свободный канал связи для проведения разговора, а более подробно остановимся на проблемах, возможных на участке радиосвязи «базовая станция – телефон».

При поступлении звонка, предназначенного абоненту сотовой связи, система посылает сигнал вызова на его телефон. В ответ на это аппарат должен откликнуться. После проверки полномочий абонента (аутентификации) с ним будет установлено соединение на частотном канале, назначенном системой. Для того чтобы соединение состоялось, значения выходной мощности передатчиков телефона и базовой станции и чувствительности их приемников должны быть согласованы. Однако, как мы уже говорили, выходная мощность передатчика телефона может быть ниже номинального значения в 1,78 раза (на 2,5 дБ), да и условия на обратном канале связи могут быть существенно менее благоприятными, чем на прямом канале, по которому телефон принял вызов. В результате система может не «услышать» ответ телефона на вызов или установление соединения на канале, назначенном системой для проведения разговора (канале трафика), окажется невозможным.

Из-за недостаточной информации об условиях связи на обратном канале могут происходить и разрывы соединения во время переключения с одной базовой станции на другую при передвижении абонента (handover).

Наконец, в условиях низкого уровня сигнала основной причиной неудачного соединения может стать расположенный поблизости источник мощных помех.

У читателя вполне закономерно может возникнуть вопрос: а нельзя ли настроить телефон так, чтобы его параметры были наиболее благоприятными для связи? И да, и нет. Дело в том, что для этого при производстве потребуется усложнить схемы и/или компоненты, отвечающие за настройку параметров, и поддержание их в заданных пределах. А это неизбежно увеличит стоимость телефонов. При существующих схемных и технических решениях можно изменить в некоторых пределах настройку параметров и приблизить их к разрешенным границам. Только это, с одной стороны, не гарантирует, что параметры не «убегут» за допустимые пределы под воздействием факторов окружающей среды (температуры, уровня влажности) и из-за старения, а с другой стороны, может снизить надежность телефона, поскольку при увеличении мощности передатчика работать ему придется в более напряженном режиме. Кроме того, неконтролируемое увеличение мощности передатчика сверх нормативного уровня, в том числе за счет внешних усилителей (бустеров), во многих сетях запрещено, так как это может создать помехи для работы не только других сотовых телефонов, но и определенных государственных служб (например, аэронавигационных).

Стоит упомянуть и о таком распространенном заблуждении пользователей. Иногда они пытаются сравнивать чувствительность телефонов разных моделей и производителей на основе показаний индикаторов уровня. Конечно, эти показания жестко связаны с результатами измерений уровня принимаемого сигнала. Однако, как мы уже говорили выше, измерения могут иметь различную точность, уровень сигнала может существенно изменяться даже при незначительном изменении положения телефона, а самое главное, вид индикаторов не регламентирован стандартами. Это касается не только расположения и количества полосок или кубиков – элементов индикатора, но и уровней сигнала, принимаемого телефоном, при которых появляется очередной элемент. Из этого следует, что сравнивать чувствительность телефонов по показаниям индикаторов уровней просто бессмысленно.

Так как же выбрать модель телефона, которая наилучшим образом будет работать в зоне неустойчивой связи? Думаю, что прежде всего нужно обращать внимание на функциональные возможности телефона, удобство пользования, дизайн и, наконец, цену. А дальше – как повезет. В зоне с нормальным уровнем сигнала особенности параметров и настройки телефона никак не проявятся. В зоне же неустойчивой связи, слабого сигнала, если повезет и попадется телефон с более благоприятным вариантом настройки, он будет работать чуть лучше, если не повезет, связь будет чуть хуже или ее не будет вообще. В любом случае в зоне неустойчивой связи полезно помочь своему телефону, подключив внешнюю направленную антенну или хотя бы гарнитуру hands free. Ведь нельзя же требовать компенсации всех недостатков, которые имеет зона обслуживания оператора сотовой связи, только от маленького телефона.

Для справки:

Децибелы (дБ) – логарифмические единицы, широко используемые в радиотехнике для выражения отношения двух величин. Отношение напряжений (U) и мощностей (P) двух сигналов в децибелах можно выразить так:

N = 20 log (U1/U2) = 10 log (P1/P2)

Если в качестве одной из величин в отношении используется некое эталонное абсолютное значение, то появляется возможность выражать уже абсолютные значения в логарифмических единицах. Например, если принять за эталонное значение мощность 1 мВт, то другие абсолютные значения мощности можно будет выражать в логарифмических единицах «дБм» (децибел к милливатту), которые часто используются в радиотехнике. При этом положительные значения соответствуют уровням, превышающим эталонное значение, а отрицательные – уровням ниже эталонного значения.

Очень часто многие задаются вопросом: как же выбрать самую чувствительную модель мобильного телефона, в разнообразной форме регулярно задают этот вопрос в салонах мобильной связи, обсуждают на интернет-форумах. Кстати, в дискуссиях абонентов сетей сотовой связи он также занимает далеко не последнее место. Часто спорщики, упорно доказывают преимущество своих любимых моделей, в результате чего делятся на несколько непримиримых, чуть ли не враждующих лагерей. Обычно все они опираются на собственный опыт и на результаты своих экспериментов. Обыкновенное желание человека, покупающего мобильный телефон, выбрать такой аппарат, который обеспечит надежную связь и на загородной даче, и в офисе - понятно и естественно. И не только с помощью безлимитного тарифа. Досаднее всего - бывает обнаружить, что Ваш новый, «крутой» телефон за несколько сотен долларов с красивым номером не может поймать сеть там, где это делает практически все самые дешевые модели. Множество изданий, посвященных сотовой связи проводили тестирование представленных на российском рынке моделей телефонов, и составили их классификацию по принципу так называемой чувствительности. К сожалению, опубликованные результаты таких исследований очень часто, иначе как курьезными назвать трудно. Вот пример: разные модели нескольких телефонов фирмы Motorola М-серии получили хотя и схожие, но разные оценки «чувствительности», не смотря на то, что эти телефоны имеют абсолютно одинаковые приемо-передающие устройства и отличаются всего лишь передней панелью корпуса и дисплеем.

Итак, попытаемся разобраться в проблеме, которая волнует практически всех абонентов сотовой связи, а также тех, кто собирается ими стать. Сразу оговоримся, что речь пойдет только о системе сотовой связи и о телефонах только стандарта GSM.

Влияние параметров телефона

Различные телефоны действительно имеют различную чувствительность их приемников. В главном это связано с тем, что при изготовлении деталей телефонов имеются небольшие допуски на качество сырья, размеры деталей, параметры комплектующих. В конце концов, они приводят к отличиям характеристик даже двух разных экземпляров одной и той же модели телефона. Хотя, с другой стороны, практически во всех мобильных телефонах используются одинаковые микросхемы и другие компоненты, что обеспечивает маленькие отличия характеристик телефонов, к числу которых относится и чувствительность приемников. Стандарты сотовой связи определяют и задают уровни сигнала на входе приемников, при которых телефон правильно принимает информацию. Когда уровень сигнала низкий, качество работы приемника не гарантируется, однако в таких условиях и находится аппарат в зоне неустойчивой связи. Заниженный уровень входного сигнала неодинаково влияет на работу приемников телефонов, но какой-то закономерности в изменении их чувствительности в зависимости от производителя и модели не прослеживается. Стандартами сотовой связи установлены требования к выходной мощности передатчиков и допустимые пределы ее отклонения от начального значения. Все эти допуски удешевляют производство телефонов, а это очень важно для массовой продукции. Вот пример: максимум выходной мощности передатчика исправного телефона стандарта GSM иногда разнится с номинальным значением, но не более чем на 2,5 дБ, то есть почти в 1,8 раза как в большую, так и в меньшую стороны. Исходя из этого, параметры выходной мощности передатчиков разных телефонов могут отличаться друг от друга на 5 дБ, то есть почти в 3,6 раза.

Теперь давайте посмотрим на антенну телефона, которая является важнейшим элементом как прямого (от базы к телефону), так и обратного (от телефона к базе) канала связи. Очень многие пользователи воспринимают антенны как декоративный элемент, как следствие меняют их на другие, например на мерцающие разноцветными огоньками, меньшего размера, телескопические, украшенные различными элементами, включая драгоценные камни. При этом очень часто упускают из виду функциональные характеристики антенны. Далеко не каждая декоративная антенна работает столь же хорошо, как штатная. За последние время антенны мобильных телефонов сильно видоизменились. Еще пять-десять лет назад они в основном являли собой гибкие выдвижные «удочки», которые вытягивались на полную длину на все время разговора. Сегодня же антенны чаще всего либо делают в виде небольшого выступа корпусе телефона, либо вообще встраивают внутрь, причем в последнем случае они ничем не выдают свое местоположение, а это может сыграть с абонентом злую шутку. Многие из тех, кто не имеет привычки читать правила эксплуатации телефонов (где содержатся важные рекомендации), существенно усложняют условия работы антенны. Нередко, можно наблюдать, за тем, как во время разговора простой обыватель держит телефон рукой так, что бедная антенна оказывается у него в ладони, а тои вообще закрыта пальцами. Запомните: рука поглощает радиоволны, тем самым ослабляет в 10, а то и более раз (на 10, а то и более дБ!) как передаваемый, так и принимаемый телефоном сигнал. Заметно снижается отрицательное влияние рук, туловища и головы при использовании гарнитуры Hands free, которая позволяет держать аппарат и, как следствие, его антенну на расстоянии от сильно поглощающего радиоволны тела.

В действительности, как работает сотовый телефон описать простым языком сложно. Тот сигнал, который принимает аппарат, является сложной комбинацией всех сигналов, отражаемых от рядом находящихся предметов. Кроме того, заранее просчитать сигнал какой амплитуды и фазы получит конкретная антенна очень сложно, практически невозможно. Научно доказано, что если перенести сотовый аппарат всего на десять сантиметров, а качество приема сигнала будет отличаться, может даже в тысячу раз.

Все мы привыкли, что для беззаботного общения нам достаточно лишь подключить безлимитный тариф. Человек подсознательно не задумывается во время беседы о технической стороне разговора. Он даже не подозревает, что для передачи голоса необходима работа одновременно прямого о обратного канала связи. И если хотя бы возникнут проблемы с одним каналом, качество связи существенно ухудшиться. Вполне возможно, что связь вообще прервется.

Вдаваясь в подробности, можем отметить, что для обоих каналов связи используют разные частоты. В то время, когда телефон еще только ожидает вызова, он не "догадывается" о состоянии обратного канала. Он оценивает состояние только прямого канала. Разрабатывая известный стандарт GSM, специалисты знали о существовании такой проблемы, поэтому так организовали работу базовой станции и передатчика, что мобильный телефон выбирал во время соединения ту базовую станцию, с которой, скорее всего и идет вызов. То есть аппарат оценивал сам вероятность, откуда, скорее всего, идет звонок и где обратный канал будет наилучшего качества.

К сожалению или счастью, аппарат не передает никаких сигналов во время ожидания звонка. То есть когда телефон не активен и просто лежит на полке, он не излучает электромагнитных волн. В связи с этим базовые станции не могут получить информацию о качестве возможно установленных каналов при входящем или исходящем вызове. Сотовый телефон включает передатчик только на время, когда перемещается из зоны действия одной базовой станции во "владение" другой. То есть формально он сообщает станциям, что перешел от одной к другой. Находясь же в одной зоне, он лишь изредка, допустим раз в несколько часов, включает передатчик и сообщает, что находится все там же, на том же месте.

Теперь попробуем разобраться, как ведут себя сотовые телефоны в зоне неустойчивой связи. Все мы иногда выезжаем за пределы города, в места прекрасные, тихие от городского шума. Это может быть лес или очень глухая деревня. В таких условиях даже два телефона могут "ловить" сеть по-разному. Во-первых, для того чтобы обозначить сове местоположение, телефонный аппарат должен быть зарегистрирован хотя бы у одной базовой станции. И здесь большую роль играет измеритель уровня сигнала и как он изначально настроен. Разница всего в 4 дБ в смещении в настройке измерителя может сыграть "роковую роль". Аппарат может решить, что его сигнала недостаточно для ближайшей базовой станции, тогда заветной надписи оператора на дисплее аппарата не появится.

Вопреки мнению многих активных пользователей сотовой связи, прекрасно разбирающихся во всех тарифах МТС, Билайн и Мегафон - от корпоративных до безлимитных тарифов и знающих все технические параметры своего телефоны, параметр "ловит телефон в данном месте или не ловит", зависит не от чувствительности, а от настроек измерителя. Настройки измерителя никак не влияют на стоимость аппарата или на его качество. То есть дорогой телефон спокойно может не ловить сеть там, где "две палочки" показывает самый дешевый.

Такие эксперты в своем деле как компания "Корпорация Связи" предупреждают, что если вдруг возникнут добровольцы, которые захотят опытным путем выявить чувствительность сотовых аппаратов, то результаты испытаний нельзя будет принять на чистую монету. Очень многое зависит от расположения испытуемых телефонов, и смещение даже на один сантиметр может сильно сказаться на качестве сигнала. Поэтому есть ли смысл терять время?

В реальной жизни мы часто замечаем, что несколько палочек на индикаторе сети совсем еще не означает, что мы можем дозвониться до другого абонента. Это может происходить по разным ситуациям. Например, в праздники перегружен коммутатор, поэтому у него нет возможности выделить для Вашего звонка канал связи. Но существуют и другие проблемы, встречающиеся на пути "телефон - базовая станция". Как только абоненту приходит звонок на его базовую станцию, та в свою очередь "ищет" телефон и начинает процесс аутентификации. Определив аппарат и его местоположение, станция налаживает канал связи, для чего сравнивает значения выходной мощности передатчиков сотового аппарата и станции. Если мощность передатчика телефона недостаточно высока, базовая станция просто не услышит "отклик" аппарата и не сможет перевести на него звонок. Кроме того, звонок может не пройти и в том случае, если рядом с телефоном находится достаточно сильный источник помех.

Отсюда возникает логичный вопрос: можно ли при разработке телефона установить такие настройки, чтобы они были максимально подходящими для связи высокого качества. Это сделать вполне реально, однако за этим последует увеличение стоимость самого аппарата. И не только. Даже если научный мир найдет способ увеличить количество компонент и не повлиять на стоимость телефона, и в тоже время существенно "расширить" диапазон принимаемых частот, где вероятность, что окружающая среды не вызовет "частного всплеска". До сих пор остается фактом, что чем мощнее передатчик, тем меньше износоустойчивость. Так хотели бы Вы покупать мощный, чувствительный телефон, который прослужит Вам всего года - два? Думаем, ответ очевиден.

Краткая информация по оборудованию.

Мобильный телефон представляет собой в примитиве дуплексную радиостанцию ведущую радиообмен на разных частотах.
Всего в стандарте GSM900 насчитывается 124 частоты. Телефон, как и базовая станция может работать на любой из 124 частот, определяемых оператором.

Базовая станция (BS) передает, а телефон (MS) принимает на частотах 935.2-959.8 МГц. Мобильный телефон передает, а базовая станция принимает на частотах 890.2-914.8 МГц.

Канал от BS к MS называется DOWN LINK, от MS к BS-UP LINK.
Большинство операторов используют ограничение по дальности 35 км.от BS. Это обусловлено особенностями стандарта.
Таким образом если у Вас телефон GSM900, дальше чем 35 км от BS не пытайтесь установить связь . Максимум, что я видел - это 33 км.

Дальность связи определяется:

1. Местоположением BS и MS + рельефом местности.
2. Мощностью и чувствительностью MS.
3. Мощностью и чувствительностью BS.
4. Используемой антенной.
5. Волей Господа Бога (главный фактор) :-)

Обычно базовые станции имеют мощность 20-30 Вт, (репитеры -2 Вт). Чувствительность -100 дБ - 115 дБ и изменить эти параметры пользователь MS не может.

У телефона мощность 0.3- 2 Вт, чувствительность -90-105 дБ. Разные модели отличаются по вышеуказанным параметрам. По хорошей чувствительности я могу выделить следующие модели из лично проверенных мной: Nokia 5110, 6110, 3210, Siemens C25, Motorola D520.

По мощности выделяются все "старые телефоны", особенно Motorola. Все телефоны фазы 2 имеют примерно одинаковую мощность.

По поводу рельефа и т.д. я думаю объяснять не надо, но пару слов скажу:

На ровной местности и по реке распространение волн лучше. Чем выше ваше местоположение, тем лучше (разумеется в разумных пределах). Лес "гасит" волны сильнее чем город.

Значительно увеличить дальность позволяют внешние антенны.

Антенны

Для телефонов используются в основном внешние штыревые антенны, логопериодические антенны и волновые каналы.

Штыревая антенна знакома вам в виде автомобильной штыревой антенны, волновой канал выглядит как ваша метровая телевизионная антенна на крыше дома.

Когда вы разговариваете по телефону 10 % энергии поглощается вашим телом. При использовании внешней антенны эти потери отсутствуют.

Простая автомобильная магнитная антенна дает усиление до 3-5 дБ. Волновой канал 7-15 дБ в зависимости от количества элементов и качества сборки и настройки антенн. Штыревая антенна излучает волны по кругу, а волновой канал только в одном направлении. Таким образом использование штыревой антенны усиливает сигнал на 1-2 кубика по шкале телефона (4-8 дБ), а волновой канал до 2-3 кубиков (8-16 дБ). Если кабель между антенной и телефоном не больше 3 метров, то потери в нем можно не учитывать.

Внимание!

Антенна для ее нормальной работы должна быть хорошо сделана и настроена, иначе использование дешевых не качественных конструкции, не улучшит связь, а ухудшит.

Пользуйтесь услугами профессионалов либо продукцией таких фирм как ALLGON, KATREIN, CELLWAVE и.т.д.

Антенну вы можете сделать и сами, необходимо ее рассчитать и изготовить по точным размерам. Попробуйте хуже не будет, может вам повезет. Позже я постараюсь опубликовать размеры, а пока если очень надо пишите МНЕ .

Благодаря Анатолию Шова вы можете посчитать вашу 9 элементную антенну сами при помощи Microsoft Exсell, только введите номер GSM канала и получите размеры вашей антенны в миллиметрах. Номера каналов в вашем городе вы можете узнать у оператора. Для Киева я бы посоветовал средние каналы: WellCOM-6 канал, Kievstar-43 канал, UMC-22 или 62 канал. Лучше всего для определения вашей точной частоты использовать функцию NETMONITOR. Скачать программу расчета можно .

Итак если вы на даче, в загородном доме, на природе и хотите обеспечить связь:

Поднимитесь на крышу или самую высокую точку рядом с домом. Если ваш телефон ловит сеть, но на пределе, у вас есть 100% шанс используя внешнюю антенну поправить дело. Если расстояние до станции меньше чем 30 км, а сеть не ловится, можно все таки попробовать использовать антенну.

В Киеве все операторы имеют станции по краям города, а также в пригородах. В пригородных городах станции стоят на высоких точках типа местных вышек. Так что отсчеты расстояния делайте на основе карт покрытия оператора.

При расстоянии между антенной (волновой канал) и телефоном 20-30 метров все усиление антенны теряется в кабеле и антенна становиться бессмысленной.

Старые автомобильные Motorola имеют большую мощность и низкую цену, можете поэкспериментировать с ней.

Если у вас есть связь и вы можете позвонить, но при этом вы слышите абонента хорошо, а он вас с прерываниями это значит, что сигнал вашего телефона слабый и надо усиливать UL т.е. антенну нужно настраивать на частоту UL и наоборот соответственно.

На большинстве телефонов есть разъем для внешней антенны. Внешняя антенна включиться если в гнездо воткнуть антенный разъем или на сервисные контакты телефона подать сигнал на включение (иногда достаточно закоротить два контакта).

Вопрос об относительной чувствительности аппаратов возникает регулярно. Какой аппарат наиболее чувствительный? Правда ли, что у новых моделей чувствительность ниже, чем у старых? Говорят, что телефоны бизнес-класса обладают меньшей чувствительностью, чем недорогие модели, так ли это? Внешняя антенна должна обеспечивать лучшую чувствительность, чем закрытая пластиковым корпусом антенна внутренняя - почему же тогда аппаратов с внутренней антенной становится все больше? И так далее.

Дать короткий ответ на эти вопросы не получается. Услышав общий ответ, который вполне однозначен, люди начинают выяснять детали, просят растолковать некоторые случаи из своей жизни и т. д. А общий ответ на вопрос такой: паспортная чувствительность всех имеющихся сегодня на рынке GSM-телефонов одинакова.
Одинаковость бывает разная
Следует понимать, что одинаковая средняя чувствительность всех аппаратов не говорит о том, что чувствительность двух конкретных телефонов (даже одной модели) тоже одинакова или, выражаясь математическим языком, «тождественно равна». Параметры электронных компонент, из которых собран телефон, имеют некоторый разброс. Следовательно, один аппарат может иметь чувствительность чуть большую, а другой - чуть меньшую. Но этот разброс чувствительности не имеет значимых последствий для пользователя.

Следует помнить, что, даже если на выходе с завода телефоны имеют одинаковые характеристики, со временем параметры электронных компонент начинают потихоньку «плыть», то есть свойства систем - в том числе и чувствительность - могут изменяться непредсказуемым образом. В реальности такое происходит редко. Однако нельзя полностью исключить вероятность того, что от сотрясения телефона на корпусе одного из конденсаторов может образоваться микротрещина, воздух попадет внутрь, постепенно окислит материал конденсатора, он изменит параметры, а это приведет к изменению характеристик всего телефона, в частности, чувствительности. Но, как мы уже отмечали, это бывает редко, а в среднем чувствительность сотовых GSM-телефонов практически одинакова.

Хочу рассказать о попытке тестирования чувствительности телефонов, которую проводил у себя дома. Я перемещался с телефонами разных моделей вдоль длинного коридора, прием в котором плавно падал от устойчивого на одном конце до отсутствия в ванной комнате, где экранирование металлом ванны, труб водоснабжения и канализации делало контакт аппарата с базой невозможным. Разные модели телефонов теряли связь в разных местах «полигона». Но разница в месте потери контакта составляла не более пары метров, что подтверждает вышеизложенные выводы.

В реальности разница в два-три метра, которые разделяют точки потери связи с базовой станцией аппаратами разных производителей, никакой роли не играет.

«Размер имеет значение»?

Как же так? - спросит читатель - ведь достаточно взглянуть на телефоны, чтобы увидеть: антенны у них разной конфигурации, у одних больше, у других - меньше, а у третьих - вообще внутренние?! Да, антенны у аппаратов разные, но, во-первых, приемная антенна - не просто кусок провода, а более сложное устройство, эффективность которого зависит не только от линейных размеров, но и от других параметров. Не буду пересказывать основы построения антенных устройств, а особо въедливым читателям рекомендую почитать учебники соответствующего спецкурса для радиотехнических факультетов. Во-вторых, чувствительность зависит не только от антенны, но и от параметров электроники, «ведающей» обработкой сигнала, а эти параметры «на глаз» не определишь. Кроме размера есть другие параметры, которые влияют на чувствительность телефона, и эти характеристики подбираются так, чтобы мобильные телефоны имели единую чувствительность. Поэтому рекомендую не применять для оценки чувствительности киношный слоган «размер имеет значение».

Ходят упорные слухи, официально не подтвержденные, что некоторые производители на младших моделях своих сотовых телефонов давно применяют внутренние антенны, а телефоны снабжают муляжами внешних антенн. Делается это для того, чтобы успокоить потенциальных покупателей и избавить технических консультантов салонов связи от необходимости объяснять каждому все изложенное в этой статье. Не все же читают «Алло Плюс»…

Не доверяйте неизвестным единицам измерения!

Тут обычно просят разъяснить некоторые факты «из жизни», которые пытаются подать как прецеденты. Как же тогда объяснить, что в одном и том же месте разные аппараты, обслуживающиеся у одного и того же оператора, показывают на дисплее разное число характеризующих уровень сигнала «палок»? А очень просто: дисплейная «палка» не есть системная единица измерения, поэтому сравнивать показания «палочной» шкалы на дисплее телефонов нельзя. Начнем с того, что практически никто, кроме разработчиков и некоторых сервисных инженеров, не знает, являются условные показания дисплейной шкалы линейными или логарифмическими, и - что важно! - какое значение взято за «ноль».

В результате возможна такая ситуация: один телефон показывает, что он сеть не видит, а другой обнадеживает владельца, демонстрируя ему одну, а то и две «палки» на дисплее, но говорить ни по одному из этих аппаратов уже нельзя - первый не даст установить связь, а второй если и установит связь, то поговорить по нему будет невозможно, так как выпадения звука («провалы» в слышимости собеседниками друг друга) не позволят вести сколько-нибудь осмысленную беседу. Кстати, мы не знаем, какой инертностью обладают показания «палочной» шкалы. Вполне возможно, что один телефон показал отсутствие связи с базовой станцией, а другой просто «не успел» это сделать. Есть и другие вопросы к шкале, но приведенных достаточно, чтобы понять: показания шкалы весьма условны, и, в общем, на них опираться нельзя.

Показаниям «палочной» шкалы можно верить в двух случаях: когда она показывает «ноль», аппарат ведет поиск сети - разговор невозможен и когда ее показания находятся на максимуме или на одно деление ниже - тогда можно быть уверенным, что телефон точно «видит» базовую станцию.

Прием зависит не только от телефона

Заметим, что «видимость» базовой станции не является достаточным условием, чтобы разговор мог быть установлен. Базовая станция в момент вызова может не иметь свободных каналов, следовательно, вызов через нее не состоится. Этот пример показывает, что наличие/отсутствие возможности установить реальный вызов обычно зависит не только от чувствительности телефона, но и от состояния сети сотового оператора. Этим, а вовсе не чувствительностью телефона, объясняются ситуации - также подаваемые как практическое доказательство разной чувствительности аппаратов - когда до вас могли дозвониться, а до вашего соседа - нет (или наоборот, неважно). Правда, вполне возможно, что ваши телефоны, несмотря на близкое расположение, находились в разных условиях приема. Например, один был заслонен от базовой станции экраном - предположим, корпусом компьютера или железным шкафом, находящимся в соседней комнате. Антенны телефонов могли быть направлены в разные стороны, а антенны имеют направленность, то есть зависимость чувствительности от угла поворота относительно направления на излучатель базовой станции. Наконец, нельзя исключать ситуацию, что сколь угодно близко находящиеся телефоны обслуживались разными базовыми станциями.

Реально же установить, чем обусловлены проблемы с плохим приемом аппаратов в данном месте, достаточно сложно, и ответить на этот вопрос может только выездная группа технических специалистов оператора сотовой связи, да и то после нескольких часов исследования помещения при помощи соответствующего оборудования. Такие группы есть у каждой компании-оператора, их работа стоит недешево, поэтому обычно они обследуют только места скопления большого количества абонентов - выставочные залы, офисные помещения, магазины и т. д.

Субъективность оценок объективных параметров

Когда я слышу рассказы о том, что раньше телефоны были более чувствительными, то всегда вспоминаю анекдот в одну строку - «раньше и эскалаторы ходили чаще». Тут в оценке параметров телефона важную роль играет субъективный фактор.

Несколько лет назад, когда покрытие оставляло желать лучшего, никто не ожидал от сотового телефона идеальной работы в любое время в любом месте. Сейчас же покрытие улучшилось, причем не только количественно (использование сотового телефона стало возможным на большей площади), но и качественно (большое количество базовых станций установлено на уже покрытой территории и предназначено для улучшения покрытия). Однако объективные улучшения не успевают за субъективными требованиями абонентов к качеству мобильной телефонии. Что же до идеальной работы, которой ждут от мобильных телефонов многие гуманитарии (люди с техническим образованием обычно понимают, что идеально работающих систем в природе не существует. - Прим. ред.), то в принципе недостижима идеальная ситуация, когда прием возможен внутри всех помещений, включая нижние этажи и полуподвалы, гаражи и комнаты в глубине зданий, дворы-колодцы и путепроводы, пространства под мостами и в других «тенистых» местах. Дело тут не в низкой чувствительности телефонов, а в сложности городского рельефа. В каждом подъезде или над каждым двором-«колодцем» не поставишь базовую станцию, это просто нерентабельно для оператора (цена базовой станции сейчас в среднем чуть меньше четверти миллиона долларов, цена оборудования для ее установки - мачта, антивандальные ограждения и т. д. - может сравняться с ценой электронной части. - Прим. ред. ).
Субъективность работает и при «сравнительной оценке» чувствительности двух телефонов разных ценовых категорий. По понятной причине человек ожидает от аппарата за две-три сотни долларов лучшей чувствительности, чем от телефона ценою «всего лишь» в сотню. Однако, как мы уже отмечали выше, телефоны имеют одинаковую чувствительность. Правда, при разговоре по небольшому телефону проще случайно закрыть кистью руки антенну, а это ухудшает условия приема, однако это обстоятельство объясняется не чувствительностью аппарата, а условиями его эксплуатации.

Что же до вопроса о самом чувствительном сотовом телефоне, то надеюсь, что после нашего рассказа он отпал сам собой.

Как поступать при проблемах с приемом?

В действительности способы усиления сотового сигнала существуют. Если телефон плохо «тянет» дома, самый простой способ - купить GSM репитер. Если же проблема застала вас вне дома, то придерживайтесь следующих рекомендаций.

Покиньте места с явной тенью - двор, подземный переход, путепровод, пространство между железными гаражами, двор -«колодец» и т. д. Если вы находитесь в комнате, подойдите ближе к окну, а лучше выйдите на балкон.

Проверьте, не закрываете ли вы кистью руки антенну аппарата и, если закрываете, возьмите телефон иным образом.

Поменяйте направление телефона в пространстве. Иногда похожее на шаманство кружение вокруг собственной оси приводит к тому, что антенна телефона получает направление, в котором ее чувствительность максимальна относительно сигнала используемой базовой станции.

Переместитесь с мобильным телефоном на открытое место. Лучше, если это возвышенность, не заслоненная рельефом от ближайшей базовой станции (если направление на таковую известно).

Используйте внешнюю антенну, возможность подключения которой имеет практически каждый аппарат. Обычно в этом качестве выступает автомобильная антенна, но и ее можно установить в любом месте, где требуется улучшение приема, например, вынести на балкон, если ваша квартира «затенена» от базовой станции.
Александр Карачев

Пользователей сетей стандарта GSM не перестает волновать вопрос о чувствительности различных аппаратов. Не стоит путать понятия чувствительности приемной части и мощность передающей. На просторах Интернета можно встретить как людей убежденных в том, что разные аппараты по-разному принимают, так и те, кто утверждают, что понятие чувствительности, относительно телефонов GSM , типичный миф. Так ли это?

Для начала вкратце давайте разберемся в основных понятиях, что бы ни у кого не было вопросов.
Итак, упрощенно говоря, сотовый телефон представляет собой дуплексную радиостанцию, ведущую радиообмен на разных частотах. Таких частот, по стандарту GSM может быть 124. На какой именно частоте идет работа, определяет оператор.

Базовая станция - Base Station (BS) передает, а телефон - Mobile Station (MS) принимает на частотах 935.2-959.8 МГц . Мобильный телефон передает, а базовая станция принимает на частотах 890.2-914.8 МГц .

Http://www.mobile-review.com
Если вы прикрываете во время разговора антенну рукой, то мощность также увеличивается, так как идет ослабление сигнала. Учитывая, что телефоны стали небольшими по размерам, прикрыть антенну рукой очень легко. Это изменяет чувствительность аппарата минимум на 4-5 дБ. А как показывают испытания всех современных телефонов различия между ними как раз и укладываются в те самые 4-5 дБ. В свою очередь на испытаниях 4-5 дБ вписываются в статистическую погрешность, термин чувствительности перестает быть объективным и переходит в субъективную плоскость.

Http://www.ixbt.com
Чувствительность, как и характеристика аппарата — понятие совершенно условное. Аппараты из одной партии могут обладать различной чувствительностью. Все зависит от настройки. По инструкции разброс значений для одной и той же модели может достигать 4Дб.

Http://www.onliner.by
Находимся почти в центре соты . Телефон держим правильно. Не закрываем рукой место с антенной сверху. И что мы видим? А то, что уровень -51..-53dB. Теперь расположим телефон на мягкую поверхность дивана практически там же, где держал в руке. ЧТО ЭТО??! у нас уже -44..-45dB!!! Здорово. Берем тел в руку. Полностью закрываем ладонью антенну, уже -60! -62!

Ко всему вышесказанному надо добавить, что обсуждаемые параметры для конкретной модели телефона найти весьма сложно. Подобная информация может просто отсутствовать в инструкции по эксплуатации, да и коэффициент доверия к ней достаточно низок. Производители телефонов часто завышают характеристики, объясняя это своими “более достоверными” методами измерения. Добавьте к этому, предусмотренный стандартом, значительных разброс характеристик даже в телефонах одной серии. Вот так обстоят дела. После всего этого можно доверять субъективным оценкам из различных источников или нет?

Опционально контроллер базовых станций позволяет активизировать режим, при котором возможно пользоваться терминалом на расстоянии 120 км. от БС, но при это количество трафиковых каналов на одной несущей уменьшается до четырех. Этот режим называется расширенная сота (Extended Cell). На территории нашей области его применение не эффективно, что обусловлено сложным рельефом местности. Например, Астрахань - GSM успешно применяет расширенные соты на равнинных участках и для покрытия р. Волги.

Так как же выбрать модель телефона, которая наилучшим образом будет работать в зоне неустойчивой связи?

Думаю, что прежде всего нужно обращать внимание на функциональные возможности телефона, удобство пользования, дизайн и, наконец, цену. А дальше - как повезет. В зоне с нормальным уровнем сигнала особенности параметров и настройки телефона никак не проявятся. В зоне же неустойчивой связи, слабого сигнала, если повезет и попадется телефон с более благоприятным вариантом настройки, он будет работать чуть лучше, если не повезет, связь будет чуть хуже или ее не будет вообще. В любом случае в зоне неустойчивой связи полезно помочь своему телефону, подключив внешнюю направленную антенну или хотя бы гарнитуру hands free . Ведь нельзя же требовать компенсации всех недостатков, которые имеет зона обслуживания оператора сотовой связи , только от маленького телефона.

Для справки:

Децибелы (дБ) - логарифмические единицы, широко используемые в радиотехнике для выражения отношения двух величин. Отношение напряжений (U) и мощностей (P) двух сигналов в децибелах можно выразить так:
N = 20 log (U1/U2) = 10 log (P1/P2)

Если в качестве одной из величин в отношении используется некое эталонное абсолютное значение, то появляется возможность выражать уже абсолютные значения в логарифмических единицах. Например, если принять за эталонное значение мощность 1 мВт, то другие абсолютные значения мощности можно будет выражать в логарифмических единицах <дБм> (децибел к милливатту), которые часто используются в радиотехнике. При этом положительные значения соответствуют уровням, превышающим эталонное значение, а отрицательные - уровням ниже эталонного значения.