Avvecklingen av 2G- och 3G-näten i Sverige

Gärna! Glad att se sådana frågor faktiskt.

Både den övre och den nedre fälten visar signalstyrkan i förhållande till frekvensen. Signalfrekvensen mäts i megahertz (MHz, miljon gånger per sekund), den ligger på den horisontella (vågräta) axeln på båda graferna. Du kan tänka på frekvenser som "utrymmen" där olika radiosignaler kan finnas. Vi har ett begränsat antal frekvenser vi kan använda. I Sverige är det PTS som håller auktionerna mellan olika aktörer för rättigheterna till att använda specifika frekvenser, tillhandahåller tillstånd osv.

Den övre grafen visar två saker: hur stark är signalen just nu (blåa linjen) och det starkaste signalen har varit under en viss tid (den gula linjen) på respektive frekvenser. Den vertikala (lodräta) axeln är då signalstyrkan. På mina grafer mäts den i dB (decibel). En decibel är en tiondedel av en bel (samma sak som t.ex. deciliter och liter). Själva bel/decibel är inte en enhet, utan den indikerar att en annan mätskala används som heter "logaritmiska skalan". Det är nog enklast att visa det som en tabell med flera exempel:

Kod:

bel (B) | decibel (dB) | vanlig (linjär) skala
--------|--------------|----------------------
     -3 |          -30 |                 0,001
     -2 |          -20 |                 0,01
     -1 |          -10 |                 0,1
      0 |            0 |                 1
      1 |           10 |                10
      2 |           20 |               100
      3 |           30 |              1000

En ökning med 10 decibel (eller 1 bel) betyder en 10 gångers ökning i värdet. T.ex.:

• -30 dB är 100 gånger svagare än -10 dB
• 40 dB är 10 gånger starkare än 30 dB

osv. Då det handlar om styrkan och amplituden på vågor (ljudvågor, elektromagnetiska vågor osv) brukar man mäta den i den logaritmiska skalan, därför decibel (dB) förekommer ofta i sådana sammanhang.

0 dB motsvarar den starkaste signalen min radio kan ta emot, alla andra värdena mäts i relation till det. T.ex -40 dB är en signalnivå som är 10000 gånger mindre än maximum på min mottagare. När jag tog mina bilder, zoomade jag in på graferna, det är därför 0, -10, -20 dB inte syns.

När man pratar om signalstyrkan, talas det ofta om s.k. signal-brusförhållandet (signal-to-noise ratio, SNR), dvs skillnaden på signalens nivå mot brusets nivå. Om vi tar min bild på 800 MHz och tittar på Tre:s LTE-signal, där ligger signalnivån på uppemot -75 dB, och brusnivån ligger på -115 dB. Skillnaden mellan dessa två blir

-75 dB (signal) - -115 dB (brus) = 40 dB (SNR)​

Den nedre grafen heter en "vattenfall". Det är en graf som rör sig nedåt och visar historiken i signalstyrkan genom tiden. Den vertikala axeln är nu tiden, där högst upp är den nyaste mätningen, och längst ner är den äldsta. Nu är det färgen som kodar hur stark en signal är i specifik tid i specifik frekvens. Färgskalan går:

(svagast) svart - blå - gul - orange - röd - mörkröd (starkast)​

Här är en kort videoinspelning jag gjorde på Net4Mobility:s 5G NR signal i 700 MHz-bandet, borde illustrera konceptet bättre:



Det är nog värt att nämna att samtliga signaler på mina bilder är i riktning från master till mobiler. Mobiler sänder mot master på separata frekvenser (finns undantag).

————————

Sen var det en fråga om GSM, varför ser den så ovanligt ut jämfört med andra. Det du ser är inte en GSM-signal, utan flera! Dessa kommer från olika siter/sändare runt omkring mig. Varje site kan dessutom ha flera antenner som sänder i olika riktningar (s.k. sektorer). De som är längre bort från mig (eller riktade ifrån mig) är svagare, och har en motsvarande "svagare" färg (gul, blå). GSM-signaler är dessutom väldigt smala jämfört med andra, endast 0,2 MHz (200 kHz, en femtedel av 1 MHz).

Till skillnad från nyare system (3G/UMTS, 4G/LTE, 5G) kan GSM-signaler från olika sändare inte existera på exakt samma frekvens i samma område. Två GSM-sändare kan använda samma frekvens, men de måste vara tillräckligt långt ifrån varandra för att deras signaler ska inte störa varandra. Hela täckningsområde då delas i celler, och varje cell har en viss frekvens associerad med den. Det är ursprungen till termen "cellulära nätverk" (så heter de i USA i alla fall).

Hur signalerna ser ut på grafer beror på hur informationen kodas (moduleras) in i signalen, och det varierar rejält mellan olika generationer. GSM-signalerna använder sig av viss filtrering som förklarar varför den har så släta kanter, till exempel.

I de nyare systemen (3G och nyare) återanvänder samtliga sändare samma frekvenser och drar nytta av hela bandet. En större bandbredd betyder till dig som slutkund snabbare internet och större kapacitet i nätverket. Det sättet de gör det på är ändå olika.

• 3G/UMTS kör CDMA (code divison mulitple access), där signaler from olika master kodas på olika sätt, så att en mobiltelefon kan skilja åt dem. Föreställ dig i ett rum där du lyssnar på två människor som pratar samtidigt, lika högt och med samma tonhöjd. En person pratar svenska, och den andra pratar något språk du inte kan. Du kommer att enkelt förstå den som pratar svenska, för att du är så att säga benägen att förstå just svenska. CDMA är samma sak, fast i radiovärlden.
• 4G/LTE och 5G sändare använder sig av mer komplexa teknik, där flera sändare kan koordinera sig med varandra för att minimera störningar. Dessutom har de GPS-antenner så att de kan synkronisera sina signaler till den exakta tiden som också bidrar till mindre störningar. Det sätter själva signalen är uppbyggd (OFDM) är en viktig del av det hela också.

 

Tack för ett intressant inlägg! Har läst det en gång, ska läsa igenom det en gång till i lite mer lugn och ro senare.

Det var snabbare än de flesta hade gissat. Endast 5 MHz kvar för 4G inom två år är ju närmast att likställa med en väldigt snabb utfasning. Detta innan vi ens har fått vårt första publika SA-nät i Sverige...

Jag undrar varför T-mobile anser det vara mest kommersiellt gångbart att påbörja detta redan. Hur ska de tjäna mer pengar på detta beslut? Beslutet borde tvärtom kunna leda till en del dålig publicitet, en del kunder som säger upp sina avtal och går till andra operatörer, och säkerligen en del extra kostnader för ny hårdvara hos T-mobile då deras 5G SA måste palla trycket för majoriteten av kunder såpass snart.
Varför inte skaffa en DSS-lösning och sen sitta lugnt i båten ett tag till?

Om de tror sig kunna sälja fler telefoner och mer hårdvara till sina kunder på detta sätt så tror jag inte det överväger potentiella nackdelar.
Iofs kanske de har data att en mycket stor del av deras kunder redan är på 5G? Typ över 90 %?