как узнать координаты сотовой вышки
Практикум: Как найти базовую станцию для настройки антенны LTE
Многие пользуются всевозможными LTE модемами на дачах.
В сложных условиях для хорошего приема нужна не только приличная антенна, но и как можно более точная ее настройка на ближайшую базовую станцию (БС) мобильного оператора.
Есть сравнительно простой способ, которым я сегодня воспользовался настраивая LTE роутер HUAWEI B880-75 про который я уже рассказывал.
В настройках большинства роутеров можно найти информацию о базовой станции к которой модему удалось подключиться.
Нас интересуют строки: Cell ID и TAC — Tracking Area Code*
Имея эти данные можно искать расположение БС используя сервис XINIT.RU
Но! Есть небольшая хитрость!
Дело в том, что TAC и Cell ID в этих сервисах могут отображаться как в десятичном (dec) так и в шестнадцатеричном (hex) формате… и здесь надо быть внимательным!
Рассмотрим мой конкретный пример:
Компактный и удобный сервис Ultrastar (Имеет данные по БС, которых нет в Xinit)
Примет данные только в шестнадцатеричном (hex) формате.
Если все данные ввести верно, то вы получите координаты базовой станции и сможете найти эту станцию на карте.
Имея данные о БС гораздо проще монтировать и настраивать антенну.
Мне удалось сравнительно быстро стабилизировать работу модема.
P.S. *TAC (Tracking Area Code) в сетях LTE, LAC (Location Area Code) в сетях GSM — код локальной зоны. Объединение некоторого количества базовых станций, которые обслуживаются одним контроллером базовых станций (BSC).
RSSI (Received Signal Strength Indicator) — мощность принимаемого сигнала
RSRP (Reference Signal Received Power) — среднее значение мощности принятых пилотных сигналов БС
SINR (Signal Interference Noise Ratio) — соотношение сигнал-шум в радиоканале.
RSRQ (Reference Signal Received Quality) — качество принятых пилотных сигналов БС.
ULCA (Uplink Carrier Aggregation) — агрегация частот исходящего канала.
CellID Finder
mayak
Карта вышек сотовой связи России — Приложения и полезные программы
Каждый действующий ретранслятор мобильной связи – это сильный источник сигнала, с которым могут взаимодействовать тысячи абонентов. Чем вы ближе к ретранслятору, тем качественнее уровень сигнала и связь. Знание о месторасположении всех объектов связи позволит сориентироваться с покрытием сигнала в вашей области и выявить, какой сигнал лучше всего ловит здесь и за 20 км от назначенного места. В этом может помочь карта вышек сотовой связи в России.
Карты покрытия операторов
В публичном доступе самой полной карты покрытия с указанием дислокации всех вышек, всех сотовых операторов на территории России нет. Самые полные карты имеются у операторов связи. Некоторые из них представлены на их официальных сайтах.
Оценка мощности разрешает увидеть вживую, какой сигнал используется в определенной местности (градации от очень слабый до очень сильный).
Этот проект реализовали без участия операторов. В нем принимали участие пользователи мобильными сетями с помощью приложения «Качества связи».
Все отслеживаемые данные с приложения для публичного мониторинга качества связи были перенесены на карту Минкомсязи России и доступны по адресу geo.minsvyaz.ru. Увы, но точного расположения вышек на карте нет. Такая информация, обычно, не попадает в открытый доступ, чтобы защитить вышки от вандалов и радикально настроенных лиц.
На карте визуально можно рассмотреть общее качество связи 2G, 3G, 4G на определенной местности. Лучше всего качество связи видно в мегаполисах, городах и на дорогах. Пустынными клетками остаются села, загородные кооперативы, леса, и нежилая территория.
Официальные сайты операторов
Если вас интересует покрытие местности определенным оператором, то полную карту можно увидеть на официальном сайте:
Зачем знать, где расположены вышки сотовой связи
Эти данные могут пригодиться в различных ситуациях, например:
Как узнать расположение вышек
Существуют технологии, разрешающие с помощью устройств и программ определить, с какой стороны идет наилучший сигнал сотовой связи. Для выявления дислокации сотовой вышки нужно знать некоторые параметры принимаемого сигнала:
Также следует понимать их значения:
Знание таких значений поможет приблизительно (с погрешностью в несколько км) узнать, где расположена вышка сотовой связи.
Когда вы введете все показания, на карте сайта появятся приблизительное месторасположение сотового ретранслятора. Если эта местность попала в сервисы Google и Яндекс, вышку можно отыскать по просмотрам улиц с применением панорамных картинок.
Значения можно определить с помощью инженерного меню телефона, которое есть у большинства телефонов Android (но не у всех, зависит от прошивки). Также, для ПК и смартфона есть множество приложений, разрешающих удобно вычислить эти данные.
Специальные программы и приложения
Чтобы узнать приблизительные координаты базовых вышек можно использовать лайт версии программ для смартфонов и более продвинутые для компьютеров:
Насколько опасно находиться рядом с вышкой
Технология сотовой связи построена на передаче электромагнитных волн от ретранслятора (базовой станции) к принимающим устройствам. Передача сигнала производится в ультравысокочастотном диапазоне. Множество факторов влияют на радиус распространения:
Постройка базовых станций делается за городом. Чтобы распространить сигнал, к ним добавляют усилители сигнала (ретрансляторы), способствующие большему покрытию территорий. Уровень электромагнитного излучения вокруг таких станций выше всего.
Но даже эти показатели находятся в пределах нормы и не дают пагубное воздействие на организм. Людям, которые проживают вблизи от вышки мобильного оператора ничего не грозит, если оснащение установлено выше жилых построек и соответствует всем технормам.
Установка антенн на крышах многоэтажек законом не запрещена, но при этом должны соблюдаться требования:
Перед установкой нового оснащения, сотовый оператор подает запрос в соответствующие органы. При этом эксперты проверяют выполнения требований по санитарным, техническим нормам. Если запрос удовлетворяется, это значит, что устанавливаемые вышки не вредят здоровью человека.
Заключение
Карта вышек сотовой связи в России от Минкомсвязи доступна для публичного пользования. С ее помощью можно определить общую доступность качества связи в том или ином регионе. Расположения вышек на карте нет по соображениям безопасности. Но приблизительное расположение на местности до ближайшей вышки определить можно с помощью специальных программ, разрешающих определять метки улавливаемого сигнала.
Карты базовых станций сотовых операторов для смартфона и планшета
Что это такое
Масштаб распространения мобильной связи по регионам весьма велик! Попробуем разобраться с определением оборудования, которое дает нам возможность пользоваться трафиком, звонить и писать СМС-сообщения?
Посмотрите на карту базовых станций Мегафон – чем их больше в одном месте, тем лучше связь!
Как определить расположение вышек
Если вы непременно хотите увидеть сотовые вышки Мегафон на карте, можно загрузить специальный софт – в сети представлено несколько проверенных качественных приложений. Зачем они вообще нужны? Пользователи загружают их с разными целями:
Теперь вы понимаете, зачем пользователи могут искать вышки сотовой связи Мегафон на карте. Переходим к списку приложений – все они есть в магазинах программ Эп Стор или Гугл Плей маркет, их можно скачать бесплатно или условно-бесплатно.
Давайте попробуем поискать ближайшую вышку Мегафон в приложении OpenSignal:
Вместе мы поискали базовые станции Мегафон на карте, разобрались с определением оборудования и научились находить источники сигнала через мобильное приложение. Согласитесь, интересно узнать, как работают наши гаджеты, откуда берется связь?
Поколения базовых станций и их радиус покрытия
Каждый оператор имеет широкую сеть базовых станций 3G (третье поколение) и 4G LTE (четвертое поколение). Если вы еще не определились с выбором оператора или хотите перейти к другому, вам может быть интересна карта базовых станций сотовой связи нужного вам оператора, которая подробно покажет территорию покрытия. Радиус действия одной станции зависит от места положения и диапазона частоты. Станции 3G в мегаполисах достигают – 500м, на открытых участках – до 35км. Станции 4G LTE – радиус может быть различным, оптимально — это порядка 5 км, но при необходимости он может составлять до 30 км или даже 100 км (при достаточном поднятии антенны).
Операторы мобильной связи научились сочетать низкие и высокие частоты. Для местности, где проживает малое количество абонентов, при этом они занимают большую территорию, идеально подойдут сети, работающие в низких диапазонах. А в больших и густонаселенных городах строятся сети в высоких диапазонах. За двухдиапазонными сетями LTE и стоит будущее мобильной связи.
Как же устроена базовая станция?
Есть мнение, если антенн будет много, и они будут высоко, а передатчик будет работать «на полную катушку», то связь будет лучше, но это не так. Часто сознательно уменьшают зону действия некоторых базовых станций.
Используют различные типы базовых станций:
Связь базовых станций:
Роскомнадзор сообщил, что операторы «большой четвёрки» продолжают увеличивать число базовых станций в России. В первом полугодии 2018 года стало уже 624 800 базовых станций всех сотовых операторов, что на 9 % больше, чем в первой половине 2017 года.
Больше всех базовых станций в России у Мегафона, их более 209 573. Только в первом полугодии 2018 года установили 13 005 станций. МТС занимает вторую строчку – 161 607 (плюс 9654 БС за 6 мес. 2018 г.). На третьем месте Билайн – 130 841 БС (плюс 20 625 станций за 6 мес. 2018 г.). И на четвертом – Tele2, у них 122 823 БС (плюс 6868 станций за 6 мес. 2018 г.)
Строительство базовых станций – это сложный и трудоемкий процесс, включает в себя:
Недавно начали использовать бесфидерные базовые станции. Они удешевляют стоимость аппаратуры и ее монтажа, их используют для связи в формате 3G.
Часто устанавливают базовые станции на крышах жилых домов. Это разрешено законом, но необходимо соблюдение некоторых правил:
Многие считают, что сотовые операторы гребут миллиарды, практически не вкладывая свои средства, но это не так.
Операторы вкладывают деньги в строительство вышек сотовой связи, установку базовых станций. Тратят средства на лицензию на частоты (2G дороже, чем 4G), на аренду, содержание и обслуживание БС.
Насколько опасно находиться рядом с вышкой
Сотовая связь работает благодаря передаче электромагнитных волн от базовых станций к принимающим устройствам. Этот сигнал передаётся в ультравысокочастотном диапазоне. Радиус его распространения зависит от разных факторов:
Технология системы позволяет направлять максимум излучения в противоположную сторону от зданий, на которых установлены антенны сотовой связи. Мощность станции непостоянная величина – она приспосабливается к загруженности сети.
Базовые станции строятся за городом. Часто они оснащаются усилителями сигнала — так увеличивается радиус распространения радиоволн. Поэтому уровень электромагнитного излучения в этих местах выше обычно. Однако он находится в пределах нормы и не оказывает значительно воздействия на организм. Проживать в местности рядом с базовой вышкой безопасно, если передающее оборудование установлено выше жилых построек и соответствует техническим нормативам.
В городах операторы устанавливают свои антенны на крышах многоэтажных домов. Это не запрещено по закону, но предусмотрены обязательные требования:
Оператору для установки оборудования требуется разрешение проверяющих органов. Если все требования по санитарным и техническим нормам соблюдены, то вышки не несут вред для здоровья человека.
Для поиска базовых станций придумано несколько способов. При использовании сайтов операторов можно увидеть интенсивность сигнала. Другие сервисы помогают более точно определить местонахождение вышек. Часто абоненты находят ближайшие от себя вышки и расстояние до них по простым приложениям из Google Play.
Как определить местоположение по сетям сотовой связи (Cell ID)
Карта Участники OpenStreetMap
Существует множество способов определения местоположения, такие как спутниковая навигация (GPS), местоположение по беспроводным сетям WiFi и по сетям сотовой связи.
В данном посте мы попытались проверить, насколько хорошо работает технология определения местоположения по вышкам сотовой связи в городе Минске (при условии использования только открытых баз данных координат передатчиков GSM).
Принцип действия заключается в том, что сотовый телефон (или модуль сотовой связи) знает, каким приемопередатчиком базовой станции он обслуживается и имея базу данных координат передатчиков базовой станции можно приблизительно определить своё местоположение.
Как указано на странице Cell ID, открытых баз данных с координатами передатчиков сотовой связи не так уж и много. Например, это OpenCellID.org, содержащая 2 611 805 передатчиков (13042 из них в Беларуси) и openbmap.org, содержащая 695 294 передатчиков.
Ниже приведен скриншот с обозначенными передатчиками в западной части Минска. Как видно число базовых станций не равно нулю, что вселяет оптимизм и возможный положительный исход эксперимента.
Карта Участники OpenStreetMap
Теперь немного о том, что такое передатчик в понимании OpenCellID и каким образом наполняется база данных OpenCellID. Эта БД наполняется различными способами, наиболее простой — это установка на смартфон приложения, которое записывает координаты телефона и обслуживающую базовую станцию, а затем отсылает на сервер все измерения. На сервере OpenCellID происходит вычисление приблизительного местоположения базовой станции на основании большого числа измерений (см. рисунок ниже). Таким образом, координаты беспроводной сети вычисляются автоматически и являются очень приблизительными.
Карта Участники OpenStreetMap
Теперь перейдем к вопросу о том, как использовать эту базу данных. Есть два варианта: использовать сервис перевода Cell ID в координаты, который предоставляется сайтом OpenCellID.org, либо выполнять локальный поиск. В нашем случае локальный способ предпочтительней, т.к. мы собираемся проехать по 13-километровому маршруту, и работа через веб будет медленной и неэффективной. Соответственно нам необходимо скачать базу данных на ноутбук. Это можно сделать, скачав файл cell_towers.csv.gz c сайта downloads.opencellid.org.
База данных представляет собой таблицу в CSV-формате, описанном ниже:
Все сотовые модули поддерживают следующие команды: AT+CREG, AT+COPS (обслуживающая базовая станция), AT+CSQ (уровень сигнала от базовой станции). Некоторые модули позволяют узнать кроме обслуживающего передатчика также и соседние, т.е. выполнять мониторинг базовых станций с помощью команд AT^SMONC для Siemens и AT+CCINFO для Simcom. У меня в распоряжении был модуль SIMCom SIM5215Е.
Соответственно мы воспользовались командой AT+CCINFO, ее формат приведен ниже.
Мониторинг работает – можно ехать.
Маршрут пролег в западной части Минска по ул. Матусевича, пр. Пушкина, ул. Пономаренко, ул. Шаранговича, ул. Максима Горецкого, ул. Лобанка, ул. Кунцевщина, ул. Матусевича.
Карта Участники OpenStreetMap
Запись лога велась с интервалом в 1 секунду. Выполняя преобразование CellID в координаты, выяснилось что 6498 обращений к базе данных OpenCellID были результативными, а 3351 обращений не нашли соответствий в БД. Т.е. hit rate для Минска составляет примерно 66 %.
На рисунке ниже показаны все передатчики, которые встречались в логе и были в БД.
Карта Участники OpenStreetMap
На рисунке ниже показаны все обслуживающие передатчики, которые встречались в логе и были в базе данных. Т.е. подобный результат можно получить на любом сотовом модуле или телефоне.
Карта Участники OpenStreetMap
Как видим, в один из моментов нас обслуживал передатчик, находящийся за транспортной развязкой на пересечении ул. Притыцкого и МКАД. Скорее всего, это загородная базовая станция, обслуживающая абонентов на расстоянии в несколько километров, что ведет к значительным ошибкам в определении местоположения по Cell ID.
Поскольку наш SIMCom SIM5215Е в каждый момент времени показывает не только обслуживающий передатчик, но также соседние и уровни сигнала от них, то попробуем рассчитать координаты аппарата на основании всех данных, имеющихся в конкретный момент времени.
Расчет координат абонента будем выполнять как взвешенное среднее координат передатчиков:
Latitude = Sum (w[n] * Latitude[n] ) / Sum(w[n])
Longitude = Sum (w[n] * Longitude[n]) / Sum(w[n])
Как известно из теории распространения радиоволн, затухание радиосигнала в вакууме пропорционально квадрату расстояния от передатчика до приемника. Т.е. при удалении в 10 раз (например, с 1 км до 10 км) сигнал станет в 100 раз слабее, т.е. уменьшится на 20 дБ по мощности. Соответственно вес при каждом слагаемом определяется как:
w[n] = 10^(RSSI_in_dBm[n] / 20)
Здесь мы допустили, что мощность всех передатчиков одинаковая, это допущение ошибочно. Но ввиду отсутствия информации о мощности передатчика базовой станции приходится идти на заведомо грубые допущения.
В результате получаем более подробную картину местоположений.
Карта Участники OpenStreetMap
По итогу маршрут оказался неплохо прочерчен за исключением выброса в сторону развязки на МКАД, по ранее описанной причине. Кроме того, со временем база данных координат будет наполнятся, что также должно повысить точность и доступность технологии определения местоположения по Cell ID.
Спасибо за внимание. Вопросы и комментарии приветствуются.
Как найти ближайшие сотовые вышки и проверить своего оператора
Покрытие LTE — один из важных параметров при выборе сотового оператора. Однако, покрытие не гарантирует реального наличия сети в конкретном месте и приходится выяснять опытным путём. Или можно поступить умнее.
OpenSignal — Android и iOS приложение для теста скорости мобильного оператора, сравнение качества их работы и поиска сотовых вышек.
Приложение разделено на четыре секции: тест скорости, статистка использования, карта покрытия всех операторов и карта покрытия вашего оператора.
Проверка скорости соединения
Тестирование скорости в OpenSignal похоже на подобные тесты у Speedtest и других приложений. Можно выбрать обычную проверку, в результате которой вы узнаете скорость загрузки, отдачи и латентность. Дополнительно можно пометить где производился тест: в помещении или на улице.
В приложении есть уникальный тип тест — скорость загрузки видео. При его запуске будет воспроизведён небольшой ролик, а в конце результаты скорости.
Все результаты можно будет посмотреть позже в разделе История.
Статистика
В разделе статистики отображается в каких типах сетях вы проводите время в течение дня. Для сотовой сети видно соотношение качества связи — сколько вы провели в сети 4G, 3G, без связи и подобную информацию.
На отдельной вкладке доступна статистика по количеству и скорости передачи данных по сетям.
Сравнение мобильных операторов
На отдельной карте видно покрытие у различных операторов. Дополнительно можно выбрать тип связи 2G/3G или 4G.
В разделе сравнения эффективности можно посмотреть среднее значение скорости загрузки и отдачи у всех доступных в регионе операторов. Все данные актуальны конкретно для вашего местоположения.
Сотовые вышки вашего мобильного оператора
На отдельной вкладке можно посмотреть качество связи вашего оператора связи. Тут же отображается компас, по которому можно дойти до ближайшей вышки.
На карте можно увидеть расположение всех вышек оператора и посмотреть подробные данные по каждой из них.