Агрегация частот в смартфоне: что это такое?

Агрегация частот LTE

Скорость мобильного интернета зависит как от оператора связи, так и от абонентского устройства. Когда при описании сети оператора используются термины 4G+ или LTE-Advanced (LTE-A), то речь идет о том, что в сети поддерживается технология агрегации частот, которая и обеспечивает более высокие скорости передачи данных. Что это такое, как это уже реализовано на сетях отечественных операторов мобильной связи, какие устройства ее поддерживают – об этом данная статья.

Что такое агрегация частот

Чтобы лучше понять суть термина агрегация частот LTE, стоит сперва вспомнить, что каждый оператор предоставляет свои услуги на определенных каналах в тех или иных диапазонах. В Украине сеть LTE запущена в диапазонах 900 МГц, 1800 МГц и 2600 МГц. Так например в диапазоне LTE-1800 частоты разделены между большой тройкой национальных мобильных операторов таким образом, что каждый получил полосу определенной ширины (5 МГц, 10 МГц и т.п.). «Киевстар» владеет пятью каналами по 5 МГц (всего 25 МГц непрерывного спектра), Vodafone – 20 МГц, а lifecell – 15 МГц.

Канал – это некий узкий коридор, которым может воспользоваться ограниченное количество пользователей. Чем больше спектр, тем больше емкость сети и, соответственно, тем больше пользователей могут получать высокую скорость передачи данных.

Когда один диапазон является перегруженным, на помощь может прийти другой – в данномм случае 2600 МГц. На этой частоте операторы разворачивают сети там, где наблюдается большая концентрация пользователей – например в крупных городах. И пускай дальность действия базовых станций на такой частоте очень не велика, зато её емкость увеличивается в разы. Чтобы выжать максимум из такого сочетания диапазонов, и приходит на помощь агрегация несущих.

Агрегация частот – это режим, в котором модем одновременно подключается к нескольким каналам связи, объединяя их пропускную способность. Данные передаются и принимаются параллельно по двум (и больше) линиям, что приводит к повышению скорости интернет-подключения по технологии 4G LTE.

900 МГц – это Band 8, 1800 МГц – это Band 3, а 2600 МГц – Band 7. 4G модемы или роутеры умеют объединять в один поток как несколько одинаковых диапазонов, к примеру, Bands 3+3, так и разных – 3+8. Возможны и тройные комбинации – 3+7+8. Всё это зависит от сети оператора: какой вариант он поддерживает. В Украине актуально объединение Band 3 и Band 7 либо Band 3 + Band 8.

Каждое устройство (4G модем или 4G WiFi роутер) имеет встроенный модуль связи, одна из характеристик которого – LTE Cat. Агрегация частот LTE поддерживается, начиная с версии Cat.6, где максимальная скорость может достигать 300 Мбит/с. Чем больше категория LTE, тем большую скорость может выдать аппарат. Например, в моделях модемов или роутеров последних лет от компаний Novatel, Huawei, ZTE, Alcatel и т.д., где установлены модемы LTE Cat.20 и выше из устройства можно «выжать» скорость до 2 Гбит/с, что сопоставимо со скоростями в сетях 5G (такую скорость можно получить в сетях LTE Advanced). Плюсы агрегации частот очевидны: там, где максимум 50 Мбит/с на одной частоте, можно получить 75-100 Мбит/с и более при комбинировании второго диапазона.

Как работает агрегация частот

Сотовые сети LTE работают в разных диапазонах (те самые Band 3, 7, 8, 20 и т. д.) Каждый из них задействует не одну конкретную частоту, например 2600 МГц, а диапазон шириной от нескольких мегагерц. Это, например, 2500-2570 МГц для передачи, и 2620-2690 – для приема данных в сетях Band 7. Этот диапазон поделен на меньшие отрезки, например, 2500-2520 МГц для передачи, и 2620-2640 – для приема. В таком узком «коридоре» по умолчанию и поддерживает связь LTE-модем.

Читайте также:
Hey there! I am using WhatsApp. Перевод на русский язык и что означает?

Естественно, частотный диапазон ограничен, а одна базовая станция оператора не может обслуживать бесконечное число абонентов. Поэтому операторы вынуждены использовать узкие частотные «коридоры», в которых поддерживается связь. Это может быть 1,5, 3, 5, 10, 15 или 20 МГц. Чем уже диапазон – тем больше подключений обслужит вышка, но тем ниже будет скорость у них.

Агрегация частот объединяет несколько узких «коридоров», например, делает из двух или трех по 20 МГц – один многополосный, общей шириной 40 или 60 МГц. Соответственно, и скорость подключения теоретически может увеличиваться до двух или трех раз. Все как с платной дорогой: чем больше полос и терминалов оплаты задействуется – тем меньше заторов на въезде, и больше машин на трассе.

Агрегация частот может объединять пропускную способность как двух диапазонов одного стандарта (бенда), так и нескольких. К примеру, объединить два «коридора» в рамках LTE Band 7, так и агрегировать сигнал Band 7 с Band 3. Это открывает перед операторами (и пользователями) возможность гибкого использования радиочастотного спектра, вне зависимости от специфики сети в конкретном городе.

Объединять можно не только подсети разных бендов, а и разных стандартов разделения. Технология доступна даже для одновременного подключения к FDD-подсети (частотное разделение каналов) Band 3 и TDD-подсети Band 38, использующей временное разделение каналов для приема и передачи сигнала. Правда, так могут не все абонентские устройства.

Какие устройства поддерживают агрегацию частот

Агрегацию каналов поддерживают все современные модемы или роутеры, оснащенные модемами LTE категорий 6+. Устройства с LTE Cat.4 и ниже объединять несущие не способны, им высокоскоростной интернет доступен только в одноканальном режиме. Узнать, какой категории соответствует модем или роутер, можно из спецификации устройства.

Абонентские устройства классифицируются по категориям. Наиболее распространенными на сегодня являются устройства 4-й категории LTE Cat.4. Это означает что максимально достижимая скорость мобильного интернета на прием (downlink или DL) может составлять 150 Мбит/сек, на передачу (uplink или UL) – 50 Мбит/сек. Важно отметить, что это максимально достижимая скорость в идеальных условиях – главные из которых — вы недалеко от вышки, кроме вас в соте больше нет абонентов, к базовой станции подведен оптический транспорт и др. На практике же реальные скорости загрузки данных могут отличаться в меньшую сторону в зависимости от условий использования устройства, качества покрытия, загрузки базовой станции и некоторых других параметров.

Категория абонентского устройства Макс. скорость DL, Мбит/с Агрегация несущих Дополнительные технологии
Cat.4 150
C at. 6 300 2х20 МГц
C at. 9 450 3Х20 МГц
C at. 12 600 3Х20 МГц 4×4 MIMO, 256 QAM
C at. 16 980 4Х20 МГц 4×4 MIMO, 256 QAM

От категории модема LTE зависит, как именно он умеет объединять каналы. LTE Cat.6 может одновременно использовать 2 канала шириной до 20 Мгц каждый, чтобы выдавать скорости до 300 Мбит/с. LTE Cat.9 может использовать уже 3 «коридора» такой же ширины, увеличивая максимальную скорость до 450 Мбит/с. Модемы категории LTE Cat.12 поднимают планку до 600 Мбит/с. LTE Cat.16 поддерживает объединение до 4 каналов в режиме MIMO, выдавая до 1 Гбит/сек. Самые современные модемы LTE, соответствующие LTE Cat.20 и выше, уже приблизились к отметке 2 Гбит/с. Они способны объединять одновременно до 7 каналов.

Читайте также:
Внешний аккумулятор для телефона: какой лучше купить?

На рынке устройств для мобильного интернета Украины есть целый ряд популярных моделей (преимущественно 4G WiFi роутеров), поддерживающих агрегацию частот LTE. Ниже приведем их список, разделив на категории:

Мобильные 4G WiFi роутеры

Стационарные 4G WiFi роутеры

Агрегация частот

Данная статья написана для общего понимания такого явление, как совмещение (агрегация) нескольких частот на диапазонах 4G (LTE) и 3G (UMTS).

Теоретически, максимальная скорость передачи данных в 4G (LTE) диапазоне около 320 Мбит/сек. Однако, на практике скорость передачи существенно зависит от многих факторов и прежде, от используемой оператором ширины канала частоты диапазона (Bandwidth). Самую широкую полосу пропускания частот имеет сотовый оператор МегаФон (40 МГц), что является серьезным преимуществом перед другими операторами связи, которые используют ширину канала около 10 МГц.

Максимальная скорость интернета в 4G сети при ширине канала 10 МГЦ равна около 75 Мбит/с . В то время, как предельная скорость передачи при использовании ширины диапазона 40 МГц может достигать до 300 Мбит/с !

Скорость интернета 4G зависит как от оператора связи, так и от вашего устройства.

Термины 4G+ или LTE-Advance означают, что на сети поддерживается технология агрегации несущих частот, данная технология и обеспечивает очень высокие скорости интернета 4G.

На сегодняшний день (2021год) в России используется 5 частотных диапазонов под стандарт связи 4G (LTE)

Наименование Band: B1-2100МГц, B3-1800МГц, B7-2600МГц, B20-800МГц, B38-2600МГц.

Вот пример, как это выглядит в настройках модема (Например взять модем Huawei e3372-h153 с прошивкой HiLink )

Агрегация частот может объединить ширину канала сразу двух диапазонов одного Band, так и нескольких Band. К примеру, в Москве оператор связи МегаФон может объединить разом два канала связи в рамках 4G LTE Band 7 (2600МГц), так и совместить сигнал по частоте Band 7 и Band 3 (2600МГц и 1800МГц). Это открывает перед поставщиками услуг связи, а так-же перед пользователями возможность гибкого использования радиочастотного спектра, вне зависимости от спецификации мобильной сети в конкретном городе.

По схеме ниже, видно, что при использовании агрегации несущих частот, модем категории 6+ будет расширять канал связи посредством работы сразу с несколькими излучателями Базовых Станций, то есть, сразу 1800МГц+1800МГц+2600МГц (например МегаФон , там 1800МГц имеет ширину канала 10/10 МГц, а 2600МГц — 20/20 соответственно) итого ширина канала связи будет 40 МГц.

Примерная схема

Объединять можно не только подсети разных Band, но и разных стандартов разделения (FDD / TDD). Технология доступна для одновременного подключения FDD-подсети Band 3 (1800МГц) и TDD-подсети Band 38 (2600МГц), но так могут делать не все устройства.

Агрегацию несущих частот поддерживают все современные смартфоны с модемами 4G LTE категорий 6+ (Cat.6+) . Те устройства, у которых установлен модем 4G LTE Cat. 4 или классом ниже — объединять частоты не способны, им высокоскоростной мобильный интернет доступен лишь в одноканальном режиме. Можно узнать какой категории Ваш модем, из описания (характеристики) для Вашего устройства.

Таблица соответствия скорости передачи по категории модемов 4G

Агрегация несущих в LTE или на что обратить внимание при покупке следующего смартфона

Скорость мобильного интернета зависит как от оператора связи, так и от вашего устройства. Когда при описании сети оператора используются термины 4G+ или LTE-Advance, то речь идет о том, что на сети поддерживается технология агрегации несущих, она-то и обеспечивает более высокие скорости мобильного интернета. Что это такое, как это уже реализовано на сетях российских операторов мобильной связи, какие смартфоны ее поддерживают – об этом данная статья.

Читайте также:
KNOX от Samsung: что это такое?

Для понимания принципа работы этой технологии давайте представим автомобильную дорогу. Очевидно, что пропускная способность дороги с двумя полосами движения выше чем у дороги с одной полосой. А трасса с тремя или даже четырьмя полосами позволяет пропустить еще большее количество разных автомобилей, двигающихся с различными скоростями.

Аналогично дорогам, в сотовой связи имеются несущие – радио частоты на которых передается полезная информация. Если агрегировать (объединить) несущие для передачи данных, то можно получить большую пропускную способность сети, а значит и скорость мобильного интернета конкретного абонента.

В России для сетей 4-го поколения на сегодня используются четыре частотных диапазона:

Диапазон частот 1800 МГц 2600 МГц 800 МГц 2600 МГц
Номер диапазона по классификации 3GPP 3 7 20 38
Разделение каналов FDD FDD FDD TDD
Распространение сигнала (территория покрытия, проникновение в помещение) среднее низкое высокое низкое
Распространенность на смартфонах высокая высокая Средняя, растет Низкая, растет

Ширина полосы и территория покрытия каждого диапазона у операторов отличаются. Например, международная версия в целом хорошего смартфона Xiaomi mi5 не поддерживает 20-й диапазон. Для российских абонентов это может быть критичным, т.к. не смотря на небольшую полосу в 5 МГц в этом диапазоне, ограничения по мощности и различное покрытие у разных операторов, сам диапазон имеет высокое indoor проникновение, т.е. у смартфона больше шансов передавать данные в помещении.

Другой пример, МегаФон имеет 40 МГц непрерывного спектра 7-го диапазона, в то время как у других операторов только 20 МГц. Это дает значительное преимущество оператору (для высоких скоростей и емкости), хотя и не реализованное полностью.

Для абонентов МТС безусловно важно проверить поддерживается ли смартфоном 38-й диапазон – у МТС высокое покрытие этого диапазона в Москве. В выигрышном положении, например, оказались пользователи iPhone 6S, 7, их смартфоны работают с 38-м диапазоном.

Проводя дальше аналогию с автомобильными дорогами можно сказать что новый смартфон должен уметь ехать по всем четырем дорогам (полосам).

Таким образом, при выборе нового смартфона, если вам важна скорость мобильного интернета, следует обратить внимание при чтении спецификации поддерживает ли данное устройство в идеале все четыре диапазона – 3, 7, 20, 38. На сегодня таких смартфонов пока немного, требуемый минимум – наличие диапазонов 3 и 7, средний вариант – наличие 3, 7 и 20 диапазонов.

Теперь поговорим, собственно об агрегации несущих.

На сегодня российские операторы поддерживают следующие комбинации агрегации несущих:

Оператор МегаФон МТС Билайн Теле2
Комбинации 7+7, 3+7, 3+7+7 3+38, 3+7 3+7

Таким образом, максимальная конфигурация имеется у МегаФон в Москве и Санкт-Петербурге – это агрегация трех компонентов — 20 МГц из 3-го диапазона и 20+20 МГц из 7-го диапазона.

Абонентские устройства классифицируются по категориям. Наиболее распространенными на сегодня являются устройства 4-й категории CAT4. Это означает что максимально достижимая скорость мобильного интернета на прием (downlink или DL) может составлять 150 Мбит/секунду, на передачу (uplink или UL) – 50 Мбит/с. Важно отметить, что это максимально достижимая скорость в идеальных условиях – главные из которых — вы недалеко от вышки, кроме вас в соте больше нет абонентов, к базовой станции подведен оптический транспорт и др.

Читайте также:
WCDMA или GSM: в чем разница?
Категория абонентского устройства Макс. скорость DL, Мбит/с Агрегация несущих Дополнительные технологии
CAT4 150
CAT6 300 2х20 МГц
CAT9 450 3Х20 МГц
CAT12 600 3Х20 МГц 4×4 MIMO, 256 QAM
CAT16 980 4Х20 МГц 4×4 MIMO, 256 QAM

Смартфоны 4-й категории работают у всех 4-х российских операторов, устройства 6-й категории могут показать максимальные результаты в сетях МегаФон, МТС и Билайн, а вот устройства 9-й категории пока могут проявиться по максимуму только в сети МегаФон.

Агрегация несущих появляется в устройствах начиная с 6-й категории. Устройства с CAT6 поддерживают агрегацию двух несущих, и уже есть на нашем рынке. Это, например, Lenovo Moto P2, Lenovo Moto Z Play, Lenovo Moto Z, Sony Xperia X, Xiaomi Mi Note 2, Apple 6S.

Устройства 9-й категории только начали появляться. Это HTC M10, Apple iPhone 7, Sony Xperia XZ. Появление смартфонов 12-й и 16-й категорий ожидается в 2017 году, в первую очередь обращайте внимание на флагманские модели ASUS и Sony. Пиковые скорости будут возможны при условии реализации операторами дополнительных технологий 4×4 MIMO и 256 QAM. Если включение модуляции 256 QAM будет произведено в результате обновления программного обеспечения инфраструктуры оператора, то технология 4×4 MIMO (4 антенны на прием, 4 антенны на передачу) потребует инвестиций в антенное хозяйство. В связи с этим, максимальные пиковые скорости будут возможны в начале только в хот-спотах типа бизнес / торговые центры, вокзалы и т.п.

Как узнать категорию смартфона? Это не тривиальная задача. Хорошим признаком является используемый чипсет (процессор/модем). Узнать его можно, например, тут. Для устройств 6-й категории ориентируйтесь на Qualcomm Snapdragon 625, 626, 653, 435, а для устройств 9 категории – Qualcomm Snapdragon 820 и 821. Это к сожалению, не может гарантировать максимальный результат, так, например, смартфон ZTE Z11 построен на флагманском чипсете Snapdragon 820, но глобальная версия у нас будет работать только как устройство 4-й категории.

На сегодня из смартфонов 6-й категории можно рекомендовать — Moto Z и Xiaomi Mi Note 2, 9-й категории — Sony Xperia XZ и, если вы готовы переплачивать за бренд — iPhone 7. Автор не имел возможность протестировать Samsung Galaxy S7, и в частности, какие комбинации агрегации российских операторов поддерживаются, поэтому, коллеги, кто знает, пожалуйста, пишите в комментариях.

Что такое агрегация частот в Honor и Huawei

На протяжении двух последних веков темп жизни человечества ускорился даже не в сотни, в тысячи раз. Так, в 19 веке для того, чтобы доставить письмо в другую страну, нужно было две недели (в не самом худшем случае!) скакать по дороге на лошади. Трястись в каретах, терпеть неудобства и лишения долгого пути, чтобы в конечном счете, текст (даже не всегда превышающий своими объемами пару строк) попал к адресату. Сейчас доставка текста практически любого размера даже на другой материк вряд ли займет дольше пары секунд. Просто для наглядности: в двух неделях – 1 209 600 секунд.

И современный ритм жизни, таки требует этих скоростей. Сделки заключаются, новости анализируются, корпорации с огромными доходами выскакивают ввысь из ниоткуда, как грибы после дождя. Миром правит информация. А точнее – скорость, с которой эта информация окажется у вас. Потому, на смену 2G пришли 3G, а затем 4 и 5G. И потому появилась необходимость в технологии, наподобие агрегации частот Huawei, а что это такое и о каких выгодах ее использования можно говорить – мы сейчас узнаем.

Читайте также:
Caller ID: что это за функция в телефоне?

Что такое агрегация частот

Отвечая наиболее доступным образом на вопрос: «агрегация частот Huawei, что это такое?», можно сказать, что это – увеличение скорости 4G соединения за счет слияния двух и более диапазонов частот. Это повышает как скорости загрузки данных во всемирную паутину, так и скорость скачивания информации из нее. Следовательно, качать сериалы, и делиться фотографиями с прошедших выходных вы сможете еще быстрее. А смотреть любые Ютуб-каналы будете без проблем с «недогруженностью» видеоролика. На данный момент из всей линейки Huawei Honor вы можете увидеть функцию агрегации частот на смартфонах: Хонор Нова, Р8, Р9, Р10, Р20.

А вот перечень операторов, поддерживающих этот параметр: Билайн, Мегафон, МТС, Теле2. Перечень дан не просто так. Ибо, даже если у вас подходящее устройство, но оператор не поддерживает функцию объединения частот – это не улучшит ситуацию, а, наоборот: связь будет плохая, речь собеседника будет обрываться, шумы и помехи в «трубке» гарантированы.

Принцип работы агрегации частот на Huawei и Honor

На смартфонах Huawei, Honor принцип агрегирования сигнала ничем не отличается от других продвинутых устройств, получивших эту функцию. При включенной агрегации несколько каналов связи объединяются, обеспечивая получаемой и выгружаемой информации бо́льшую пропускную способность. Получается эдакая связь формата 4.75G.

Напоминаем, что для этого понадобится поддержка такой функции со стороны вашего оператора и, конечно же, со стороны вашего девайса. Кстати, отличительной особенностью смартфонов, работающих с объединение диапазонов, может быть, наличие двух принимающих антенн внутри корпуса. Они обычно расположены на максимальном удалении друг от друга. Чтоб если вы, например, при разговоре прикроете рукой одну антенну, вторая все равно бы делала свое дело.

Плюсы и минусы агрегации частот

Не смотря на очевидные достоинства нововведения, у функции агрегации есть и свои недочеты. посмотрим же, в чем данная способность новых смартфонов хороша, а что у нее хромает.

Плюсы:

  • интернет работает быстрее как на загрузку, так и на выгрузку контента;
  • мобильная связь становится качественнее;
  • интернет теперь реагирует на все ваши действия в соцсетях намного быстрее;
  • фактор престижности;
  • способность объединять диапазоны волн доступна далеко не во всех смартфонах и относится, скорее, к средне-высокому ценовому сегменту.

Длительная работа с мобильным интернетом может ощутимо нагреть ваше устройство. Избегайте критических температур, так как это может навредить внутренностям гаджета или же заставит экран выгореть.

Минусы:

  • зависимость от мобильного оператора. Если связь, которой вы пользуетесь, не поддерживает такую настройку, то вам нельзя ее активировать;
  • повышенный расход батареи. Телефону приходится работать с большим волновым диапазоном, что влечет за собой больший расход аккумулятора и перегрев устройства.
  • выборочность. Далеко не все устройства поддерживают эту функцию. Хуавей в этом плане повезло. У них довольно много моделей владеют указанным параметром.

Как включить или выключить агрегацию частот

Разобравшись, что такое агрегация частот в Huawei и с чем ее едят, давайте посмотрим, как включить и выключить ее на вашем устройстве. Алгоритм прост, как устройство валенка:

  1. Зайдите в меню настроек вашего смартфона;
  2. Выберите среди всех подпунктов строку с названием «Мобильная сеть»;
  3. Там уже выберите вкладки «Еще» или «Дополнительно»;
  4. Здесь, увидев пункт «Агрегация частот» и переключатель рядом с ним, ставьте переключатель на положение ВКЛ.
  5. Выберите предпочтительный режим сети (авто LTE/WCDMA/GSM, авто WCDMA/GSM, только GSM, только WCDMA).
    Примечателен тот факт, что при активации функции объединения частот использовать телефон, как модем, становится еще выгоднее. Ведь сигнал сети на нем стал еще быстрее.
Читайте также:
iPhone 6s: технические характеристики

В случае отключения нужно просто повторить пункты 1-4 с тем лишь отличием, что в 4 пункте, нужно будет нажать ВЫКЛ. И волшебный режим исчезнет.

Что такое агрегация частот на смартфоне

Пользователи смартфонов Huawei могли обнаружить у себя в настройках пункт под названием «Агрегация частот». Аппараты других производителей (например, Xiaomi) таковой опции не имеют, но тоже поддерживают этот режим связи. Как правило, он доступен среднеуровневым и флагманским устройствам, оснащенным современными сотовыми модемами.

Агрегация частот (Huawei и других смартфонов) – это режим связи, в котором модем одновременно подключается к нескольким каналам связи, объединяя их пропускную способность. Данные передаются и принимаются параллельно по двум (и больше) линиям, что приводит к повышению скорости интернет-подключения по LTE.

Как работает агрегация частот

Сотовые сети LTE работают в разных диапазонах (те самые Band 3, 7, 20 и т. д.) Каждый из них задействует не одну конкретную частоту, типа 2600 МГц, а диапазон шириной от нескольких мегагерц. Это, например, 2500-2570 МГц для передачи, и 2620-2690 – для приема данных в сетях Band 7. Этот диапазон поделен на меньшие отрезки, например, 2500-2520 МГц для передачи, и 2620-2640 – для приема. В таком узком «коридоре» по умолчанию и поддерживает связь LTE-модем смартфона.

Естественно, частотный диапазон ограничен, а одна базовая станция оператора не может обслуживать бесконечное число абонентов. Поэтому операторы вынуждены использовать узкие частотные «коридоры», в которых поддерживается связь. Это может быть 1,5, 3, 5, 10, 15 или 20 МГц. Чем уже диапазон – тем больше подключений обслужит вышка, но тем ниже будет скорость у них.

Агрегация частот объединяет несколько узких «коридоров», например, делает из двух или трех по 20 МГц – один многополосный, общей шириной 40 или 60 МГц. Соответственно, и скорость подключения теоретически может увеличиваться до двух или трех раз. Все как с платной дорогой: чем больше полос и терминалов оплаты задействуется – тем меньше заторов на въезде, и больше машин на трассе.

Агрегация частот может объединять пропускную способность как двух диапазонов одного стадарта (бенда), так и нескольких. К примеру, в Москве оператор Мегафон позволяет как объединить два «коридора» в рамках LTE Band 7, так и агрегировать сигнал Band 7 с Band 3. Это открывает перед провайдерами (и пользователями) возможность гибкого использования радиочастотного спектра, вне зависимости от специфики сети в конкретном городе.

Объединять можно не только подсети разных бендов, а и разных стандартов разделения. Технология доступна даже для одновременного подключения к FDD-подсети (частотное разделение каналов) Band 3 и TDD-подсети Band 38, использующей временное разделение каналов для приема и передачи сигнала. Правда, так могут не все (iPhone – не может).

Какие смартфоны поддерживают агрегацию частот

Агрегацию каналов поддерживают все современные смартфоны, оснащенные модемами LTE категорий 6+. Устройства с LTE Cat. 4 и ниже объединять несущие не способны, им высокоскоростной интернет доступен только в одноканальном режиме. Узнать, какой категории соответствует смартфон, можно из описания.

У Samsung поддержку объединения каналов LTE имеет большинство моделей, кроме самых бюджетных и простых (вроде Galaxy J4 Core), которые оборудованы модемом Cat. 4. Такая же ситуация и у Xiaomi, среди смартфонов которой только ультрабюджетники вроде Redmi Go или 5A лишены этой функциональности.

Читайте также:
1 января 1970 года и iPhone: что это за баг?

У Huawei агрегация частот зависит от чипсета. Бюджетники на простых чипах, вроде МТ6739 или SD425, оснащаются модемами LTE Cat. 4, в то время как устройства со среднеуровневыми и флагманскими SoC поновее умеют объединять диапазоны. У Apple эта возможность доступна всем моделям, начиная с iPhone 6S.

От категории модема LTE зависит, как именно он умеет объединять каналы. Cat. 6 может одновременно использовать 2 канала шириной до 20 Мгц каждый, чтобы выдавать скорости до 300 Мбит/с. Cat. 9 может использовать уже 3 «коридора» такой же ширины, увеличивая максимальную скорость до 450 Мбит/с. Модемы категории 12 поднимают планку до 600 Мбит/с.

LTE Cat. 16 поддерживает объединение до 4 каналов в режиме MIMO, выдавая до гигабита в секунду. Самые современные (начало 2019) модемы LTE, соответствующие Cat. 20 и выше, уже приблизились к отметке 2 Гбит/с. Они способны объединять одновременно до 7 каналов.

Помимо категории модема LTE, важна также сетевая инфраструктура конкретного оператора. Даже если ваш флагман Huawei или Xiaomi оснащен модемом Cat. 20, агрегация частот может не работать, если у оператора мало вышек/перегруженные сети/узкий диапазон/не все его бенды поддерживаются смартфоном.

Плюсы и минусы агрегации частот

Преимуществом агрегации частот является повышение скорости, например, Huawei в своем флагмане Mate 20 Pro обещает до 1,4 Гбит/с, а Samsung в новом Galaxy S10 – аж до 2 Гбит/с. Формально, такие скорости соответствуют пятому поколению связи (5G), поэтому компании часто используют термин 4,75G. Я думаю, нет смысла расписывать, что хорошего в повышении скорости интернет-соединения, ибо это очевидно.

Расплатой за высокую скорость становится повышение расхода энергии. Ведь чем больше частот одновременно используется – тем с большим числом базовых станций нужно держать контакт, и тем выше нагрузка на модем. Именно во избежание лишнего разряда батареи в настройках Huawei агрегацию частот можно выключить.

Недостатком технологии является ее слабая приспособленность к реальным условиям эксплуатации. Немногие операторы могут похвастать большим запасом используемых диапазонов. Обычно, из-за конкуренции, каждому из них достается относительно узкая полоска в пару-тройку десятков МГц. А если в нее помещается всего два канала – то, будь у вас в смартфоне хоть LTE Cat. 21, больше 300 Мбит/с не выйдет выжать даже в теории.

Объединение нескольких бендов могло бы решить проблему малой ширины диапазонов у конкретного оператора, но и оно часто бесполезно. Ведь провайдеры экономно используют частотный ресурс и нечасто устанавливают параллельно приемопередатчики разных подсетей на одной вышке.

Как правило, низкочастотный Band 20 (800 МГц) используется в малонаселенной местности, а Band 7 (2,6 ГГц) – в центрах городов и местах большого скопления людей. Такого, чтобы они были рядом, нужно еще поискать. Поэтому, даже если смартфон может и хочет объединить каналы – он попросту не найдет подходящего варианта в зоне досягаемости. А если и найдет – сигнал будет слабым, прирост скорости мизерным, а рост расхода заряда существенным.

Агрегация частот LTE – это очень хорошая технология, позволяющая повысить скорость интернет-подключения. Но ее проблема в том, что к практическому применению она доступна лишь в идеализированных условиях, особенно, если речь о гигабитных скоростях. Производитель вполне может добиться таковых, чтобы показать график с красивыми цифрами на презентации, но наш мир не идеален, и операторы – не исключение. Поэтому практическая ценность и применимость технологии гораздо ниже той, что могла бы быть в теории.

Читайте также:
Xiaomi Mi Mix: мини-обзор одного из самых необычных смартфонов

Что такое акселерометр в смартфоне, принцип его строения и работы

Термин «акселерометр» произошел от латинского accelero, что в переводе означает «ускоряю». Акселерометр – это прибор, с помощью которого измеряется кажущееся ускорение. Другими словами, он призван помочь программному обеспечению смартфона определить положение, а также расстояние перемещения мобильного устройства в пространстве.

Часто этот датчик путают с гироскопом. Однако, это разные датчики, хотя взаимодополняют друг друга, и даже могут выполнять одни и те же функции. Их отличие заключается в принципе работы, а также в эффективности выполнении конкретных задач. Могут использоваться совместно, для достижения наиболее точных результатов.

Для чего нужен акселерометр в смартфоне

Датчик значительно расширяет возможности смартфона. Ниже перечислены основные функции, за которые он отвечает.

  • Автоматическая смена ориентации экрана при повороте девайса.
  • Управление игровым процессом при помощи наклонов.
  • Реагирование устройства на определенные жесты, и выполнение соответствующих действий (смена музыкального трека, отключение будильника или отклонение звонка). Примеры жестов: постукивание по корпусу или его встряхивание, переворот смартфона экраном вниз.
  • Определение и визуальная демонстрация изменений положения человека в пространстве через навигационные приложения (Google Карты и др.).
  • Возможность отслеживания физической активности. Классический пример – подсчет пройденной дистанции при помощи шагометра.

Как работает акселерометр, принцип его строения

На картинке ниже изображена схематическая конструкция самого простого акселерометра.

Он состоит из инертной массы (в данном примере ее роль выполняет грузик), который прикреплен к подвижному, упругому элементу (например, к пружине). Пружина, в свою очередь, фиксируется на неподвижной детали. Для подавления колебаний грузика используется демпфер. Когда происходит встряска, наклон или поворот объекта, в который встроен акселерометр, инертная масса реагирует на силу инерции. С увеличением интенсивности и силы наклона, поворота или сотрясения увеличивается радиус деформации пружины.

Затем грузик принимает свою прежнюю позицию, благодаря пружине. Специальный датчик фиксирует уровень смещения инертной массы от ее положения в состоянии «покоя». Затем эти данные преобразуются в электрический сигнал, и передаются на обработку электроникой, и программным обеспечением. Благодаря полученным данным программа может «вычислить» изменения в физических изменениях расположения объекта.

Еще есть такое понятие, как ось чувствительности прибора. Если ось только одна, датчик сможет передать данные об изменении положения объекта в пространстве только в пределах чувствительности оси. Чтобы увеличить чувствительность датчика, и получить точные данные о силе и направлении наклона объекта, необходимо две, а еще лучше три оси. Объединив в один прибор сразу три оси, можно вычислить положение объекта в трехмерном пространстве.

Акселерометр в смартфонах

По техническим и иным причинам описанная выше конструкция датчика неприменима в мобильных устройствах. Она заменяется миниатюрным чипом, внутри которого находится инертная масса.

Принцип действия чипа схож с классическим датчиком: инертная масса меняет свою позицию во время ускорения. Благодаря этому смартфон и получает данные о положении в пространстве. Но между классическими приборами и чипами существует огромная разница не только в конструкции, но и в методе производства.

Схема акселерометра в смартфоне

Изготовление подобных датчиков – полностью автоматизированный процесс. Чтобы получить рабочий экземпляр, используется химическая реакция между силиконом и другими элементами. Процесс требует высочайшей точности в расчетах и пропорциях. Вручную, при помощи физического воздействия на материалы сделать это фактически невозможно.

Читайте также:
Apply update from ADB: перевод на русский язык и что это такое на Android?

Вывод

Акселерометр в мобильном устройстве, представляющий собой лишь крохотный чип, имеет существенное влияние на взаимодействие между человеком и смартфоном. С его помощью управление аппаратом переходит на новый, более комфортный уровень. А игры и приложения получают множество дополнительных возможностей, которые можно реализовать при помощи акселерометра.

Акселерометр в телефоне: что это такое, принцип действия, настройка и калибровка

Современные смартфоны и планшеты на ОС Android и других платформах, обеспечивают своим владельцам огромное количество возможностей, которые уже давно вышли за пределы обычного общения и интернет-сёрфинга. Для повышения функциональности гаджетов применяется множество дополнительных устройств – от такого приспособления как датчик приближения до акселерометра и гироскопа.

С их помощью удобнее разговаривать по мобильной связи, делать фото и даже играть. Некоторые функции таких датчиков похожи, но в основном они дополняют друг друга – поэтому установленный акселерометр в телефоне не исключает наличие в конструкции и гироскопа.

  • Принцип действия датчика
  • Применение устройства
  • Включение и отключение датчика
  • Настройка и калибровка
  • Выводы

Принцип действия датчика

Пользователь, впервые столкнувшийся с термином «акселерометр» в списке характеристик смартфона, может заинтересовать, что это такое, как работает и выглядит. Ответить на эти вопросы несложно – устройство, получившее название от латинского слова «accelero» («ускоряю»), применяется для измерения кажущегося ускорения.

Определяя этот параметр, датчик помогает программному обеспечению контролировать положение телефона в пространстве и расстояние, на которое был перемещён мобильный гаджет.

Между тем, даже зная, что такое акселерометр, некоторые пользователи не отличают его от гироскопа. На самом деле оба датчика могут измерять одни и те же величины, но полностью заменить друг друга не способны.

При этом гироскоп в телефоне необходим для определения угла поворота гаджета относительно определённой плоскости. А акселерометр требуется для контроля положения в пространстве путём измерения ускорения движения. Совместное использование устройств помогает программному обеспечению гаджета получить более точные результаты.

Рис. 1. Один из примеров работы акселерометра.

Рассматривая действие акселерометра и что это такое по большому счёту, стоит познакомиться с принципом действия классического приспособления:

  1. Основная часть датчика представляет собой инертную массу (например, грузик), прикреплённую к упругому элементу.
  2. Упругая деталь типа пружины фиксируется на неподвижном элементе.
  3. Пружина зафиксирована на неподвижной части конструкции.
  4. Колебания груза подавляются демпфером.
  5. При наклонах, встряске и поворотах гаджета инертная масса реагирует на силу инерции.
  6. Чем больше интенсивность и сила наклона, встряски или поворота, тем сильнее деформируется пружина.
  7. После возвращения массы на место под воздействием пружины уровень смещения относительно обычного положения фиксируется специальным датчиком.

Рис. 2. Конструкция стандартного акселерометра.

С другой стороны, ответ на вопрос по поводу акселерометра в телефоне – что это и как выглядит, будет немного отличаться. В данном случае он представляет собой миниатюрный элемент на плате с расположенной внутри инертной массой и выглядит обычно как маленький чёрный квадрат.

Основной принцип работы элемента мало отличается от стандартного – при изменении положения инертной массы определяется величина смещения, по которому рассчитываются показатели положения гаджета. Такие датчики стоят практически на любом виде мобильной техники – на телефоне или планшете.

Рис. 3. Внешний вид датчика для смартфона.

Применение устройства

Определившись с тем, что представляет собой акселерометр в телефоне, стоит узнать и как им пользоваться – для этого можно привести несколько примеров:

Читайте также:
Odin Mode Samsung: что это такое?

С помощью датчика осуществляется управление в играх – смена положения мобильного устройства вызывает определённые действия со стороны игрового персонажа или управляемого игроком транспортного средства. Так, например, наклоном телефона можно изменять направление движения автомобиля в гоночных симуляторах.

Рис. 4. Игра Asphalt 8, управление в которой выполняется с помощью акселерометра.

Во время спортивной пробежки акселерометр используется в смартфонах и планшетах для контроля пройденной дистанции. При этом определяется примерное количество сделанных шагов – и, хотя погрешность может быть довольно высокой (зависит от скорости движения), полученные результаты можно использовать для повышения результатов тренировки.

Наличие таких датчиков на смартфонах и планшетах позволяет изменять ориентацию изображения. Расположив мобильный гаджет горизонтально, пользователь при помощи акселерометра автоматически получает альбомный формат картинки или текста. При вертикальном расположении экрана ориентация изменится на книжную.

В других устройствах датчик применяют и для выполнения тех же задач, для чего нужен акселерометр на телефонах, и для других целей. Так, в авиации он необходим для работы навигационных систем, а в промышленности используется в качестве вибропреобразователя.

В системах управления жёсткими дисками HDD акселерометр требуется для компенсации вызываемых ускорениями объекта колебаний и защиты хранящихся на накопителе данных.

Видеорегистраторы с помощью этого датчика способны определять время ускорения и торможения, фиксировать остановки и столкновения. На джойстиках игровой приставке акселерометр необходим для управления игровым процессом.

Включение и отключение датчика

Способ, как узнать есть ли акселерометр на телефоне, заключается в повороте экрана в другое положение. Если изображение при этом не изменилось, значит датчик отсутствует – или на смартфоне просто отключена функция «Автоповорота».

У большинства моделей поворот экрана при изменении положения автоматически включается и выключается с помощью меню настроек или верхней панели на главном экране:

В первом случае следует перейти в «Настройки», выбрать пункт «Экран» и включить поворот изображения.

Рис. 5. Включение через настройки.

Во второй ситуации достаточно потянуть пальцем за верхнюю панель, увеличив её размер на весь экран, и включить соответствующую функцию.

Рис. 6. Включение через верхнюю панель.

Настройка и калибровка

Практически все новые телефоны с гироскопом имеют и встроенный датчик контроля ускорения. При отсутствии акселерометра в телефоне, что говорит о бюджетной стоимости модели или её выпуске много лет назад, добавить эту функцию не получится ни перепрошивкой, ни изменением настроек.

Зато при наличии датчика, если он не работает или неправильно реагирует на изменение положения устройства, можно выполнить его калибровку.

Автоматическая настройка Андроид акселерометра выполняется в три этапа:

Рис. 7. Меню приложения.

На дисплее гаджета появится сообщение о необходимости установки на ровную поверхность. После подтверждения запускается калибровка. Завершение процесса сопровождается появлением соответствующей надписи.

Рис. 8. Работа приложения GPS Status & Toolbox.

Выводы

Зная, что такое акселерометр, можно сделать определённые выводы по поводу его наличия в современных мобильных устройствах. Наличие датчиков определения положения смартфонов и планшетов позволяет упростить просмотр на телефоне видео или чтение книг, а иногда даже помогает в игровом процессе.

Однако перед использованием акселерометра его иногда приходится настраивать. На это потребуется всего несколько минут и скачивание бесплатной утилиты.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: