Réseaux mobiles

On trouve autant de comptes rendus de l'usage pratique d'un analyseur de spectre qu'on en croise dans la rue... autrement dit très peu.

Voici donc un petit guide d'utilisation illustré.

J'ai acquis il y a quelques mois un RF Explorer "3G combo" pour environ 300€. C'est un petit boitier en aluminium assez austère mais robuste et bien conçu, tant matériellement que logiciellement.

Il gère les fréquences de 15 à 2700MHz, ce qui est parfait pour mon sujet de prédilection, autrement dit les fréquences utilisées pour la 2G, la 3G et la 4G. Il sera toujours utile avec la 5G (fréquences actuelles 800/900/1800/2100/2600 plus bande 700 actuellement peu utilisée, bande des 1500 à définir) mais calera avec la bande des 3,5GHz ainsi qu'avec les bandes millimétriques de type 26GHz.

Voici tout d'abord mes "presets" (en version logicielle 01.26) :

• bande 1 : 2110 - 2170 (SFR 15 / Bouygues 15 / Ora 5 / Free 5 / Sfr 5 / Orange 15)
• bande 3 : 1805 - 1880 (Orange / SFR / Free / Bouygues)
• bande 7 : 2620 - 2690 (SFR / Orange / Bouygues / Free)
• bande 8 : 925 - 960 (Bouygues 10 / Orange 10 / Free 5 / SFR 10)
• 10 : 87,5 - 107,80 (bande FM)
• bande 20 : 791 - 821 (Bouygues / SFR / Orange)
• 21 : 758/778 - 821 (700 : SFR / Ora / Bot / Free 778-788 / 800 : Bouygues / SFR / Orange)
• bande 28 : 758 - 788 (SFR 5 / Orange 10 / Bouygues 5 / Free 10)
• 30 : 791 - 960 (bandes basses 4G-3G)

 

ATTENUATOR

Max Hold

Top : -050

Bottom : -100

Units : dBm

• 10 pour la bande FM,
• 21 pour l'agrégat entre la bande 700 et 800 (avec la possibilité de démarrer à 758 si l'on veut partir des attributions des 3 historiques en 700 ou de 778 si l'on veut démarrer de la bande de Free, la seule réellement utilisée à ce jour) (notons que par chance le DL de la LTE 800 est inversé c'est à dire plus bas que l'UL - up link), ce qui permet d'avoir les deux DL 700 et 800 sur un seul écran)
• 30 pour toutes les fréquences en or (un mode "zones blanches" en somme !)

Passons aux exemples pratiques d'utilisation...

Bande LTE 20 (800 MHz)

Ci dessus, la bande 20 (celle des 800MHz utilisée pour la 4G).

De gauche à droite, Bouygues, SFR, Orange. On voit bien les 3 porteuses de 10MHz chacune. Le relai commun Bouygues / SFR (projet Crozon) est à quelques centaines de mètres, celui d'Orange est plus loin et derrière une colline, d'où le niveau nettement plus bas.

A l'intérieur du graphique, les barres verticales représentent le niveau de champ "instantané" sur une sous porteuse (ou un groupe de), et la ligne du haut représente l'accumulation sur quelques minutes. En d'autres termes, on voit bien ici l'illustration du principe d'étalement de spectre sur toute la bande allouée à l'opérateur, utilisé en téléphonie mobile depuis la 3G, alors que la 2G se caractérise par des pics comme nous le voyons ci-dessous.

Bande 8 (900 MHz)

De gauche à droite, on observe :

• la porteuse Bouygues 3G sur 5MHz,
• la porteuse Orange 2G (le pic visible au dessus du x de Explorer), c'est à dire le BCCH sur 12,5kHz,
• la porteuse Orange 3G sur 5MHz,
• la porteuse Free 3G sur 5MHz,
• 2 porteuses SFR 2G (a priori la voie balise BCCH et du trafic ?),
• la porteuse SFR 3G sur 5Mhz.

Dans cette bande, excepté Free qui n'a que 5MHz de licence, les autres opérateurs ont scindé les 10MHz dont ils disposent en 5MHz de porteuse 3G (ce qui donne au final 4 "dents" visibles), le reste étant conservé en porteuses "balises" BCCH et canaux de trafic pour la 2G.

Bande LTE 7 (2600MHz)

De gauche à droite :

• on devine la porteuse SFR de 15MHz, faiblarde (le relai le mieux situé est à plus d'un km en zone urbaine, et dans les fréquences hautes, ça ne pardonne pas),
• la porteuse Orange de 20MHz, émise à partir d'un relai situé à 200m,
• le reste est occupé par les porteuses de 15MHz de Bouygues et de 20MHz de Free, encore plus faiblardes que celle de SFR.

La bande FM

Enfin, pour ne pas se cantonner aux fréquences de la téléphonie mobile, voici un aperçu de la bande FM. L'analyseur de spectre propose un curseur déplaçable avec les flèches qui permet de disposer de la fréquence précise d'un pic, ici à 88,4MHz correspondant dans le cas précis à une station locale émise à 2-3 kms avec un émetteur de 2000 watts.

Cet appareil est très utile pour connaître rapidement le niveau de champ de l'ensemble des opérateurs dans un lieu donné, fréquence par fréquence, sans disposer de multiples terminaux dotés d'autant de sim.

Il permet également de mettre en évidence le système d'économie d'énergie qui consiste pour Orange (je n'ai rien détecté de semblable pour les autres opérateurs) à éteindre, la nuit, les bandes LTE (sauf la plus basse sur le site), jusqu'à 6h du matin.