Что такое RSSI, SINR, RSRP, RSRQ? Параметры качества сигнала
Чтобы определить мощность и качество сотового сигнала, используются различные значения, такие как RSSI, SINR, RSRP и RSRQ. Важно знать, что обозначают эти аббревиатуры, чтобы правильно настроить уличную антенну модема, 4G-роутера или репитера и получить стабильную и быструю сотовую связь.
К сожалению, не все сотовые устройства умеют «показывать» все перечисленные значения. Часто случается, что та или иная модель модема отображает в веб-интерфейсе лишь часть значений или одно определенное значение. В худшем случае мобильный девайс может вовсе не иметь функции отображения численных значений мощности и качества сигнала: в некоторых случаях пользователю доступна лишь шкала уровня сигнала с делениями. В таком случае узнать численные показатели невозможно, поскольку шкала формируется на основе внутренних алгоритмов и расчетов, придуманных разработчиком оборудования.
При оценке качества связи с использованием значений RSSI, SINR, RSRP и RSRQ следует учитывать следующие факторы:
- Эти показатели помогают определить наилучшее положение уличной антенны и дать общую оценку радиочастотной обстановки. Тем не менее, они не являются абсолютными, поскольку на качество сотовой связи также влияют другие внешние факторы — загруженность базовой станции, пропускная способность оборудования оператора и т. п. Приведенные ниже таблицы с оценкой параметров носят информационный характер и основаны на опыте наших инженеров и клиентов;
- В связи с существенными различиями между поколениями сотовой связи не все показатели применимы для всех сотовых сетей. Например, сигнал GSM-сетей обычно измеряется с помощью единственного показателя RSSI, в то время как в 4G-сетях активно используются все четыре перечисленных выше параметра. Оценка параметров также отличается в зависимости от поколения сотовой связи: приемлемое значение RSSI для GSM-связи может быть слишком низким для 4G-сетей.
Итак, предположим, вы зашли в веб-интерфейс мобильного устройства и обнаружили там значения RSSI, SINR, RSRP и RSRQ. Что означают все эти буквы? Давайте разбираться!
Мощность сигнала RSSI (Received Signal Strength Indicator)
RSSI — это значение мощности сигнала, поступающего на антенны устройства. Показатель RSSI измеряется в децибел-милливаттах (дБм) и означает мощность сигнала, принятого вашим прибором. В современных сетях этот показатель не позволяет узнать качество сигнала, поскольку учитывает не только полезный сигнал вашей соты, но также весь побочный сигнал в измеряемом диапазоне частот. Например, значение RSSI включает в себя сигнал соседних базовых станций, внутренние и внешние помехи, шумы.
Поскольку параметр RSSI измеряется в логарифмических единицах децибел-милливатты, он может принимать отрицательные значения. Чем больше значение RSSI, тем более мощный сигнал поступает на устройство. Например, при значении RSSI = -55 дБм уровень сигнала намного выше, чем при RSSI = -75 дБм.
RSSI является наиболее простым, но и наименее полезным показателем, который позволяет лишь примерно оценить качество связи. При наличии сильных помех значение RSSI может быть очень высоким, при этом мобильный интернет может работать очень медленно.
Сегодня показатель RSSI рекомендуется использовать исключительно для оценки мощности GSM- и 3G-сигнала и избегать его использования при работе с 4G-оборудованием.
Как измерить уровень сигнала и частоту сотовой связи при помощи смартфона
Мобильная связь передаётся радиоволнами, которые определяются частотой. Её вы и получите, если воспользуетесь инструкцией в этой части статьи. Уровень сигнала — это число, которое представляет собой диапазон частот. Например, частота 700 МГц находится в диапазоне от 699 МГц до 798 МГц.
Диапазоны, которые используют операторы, пронумерованы и могут использоваться одним или сразу несколькими операторами. В России таких диапазонов пять ( 800/900/1800/2100/2600 МГц).
Сигналы сотового телефона — это просто радиоволны, которые работают на разных частотах:
- 2G, GRPS (G) или EDGE (E) обычно работает на частотах 900 МГц и 1800 МГц. Такой сигнал уже давно устарел и обеспечивает только голосовую GSM связь и медленный интернет
- 3G, UMTS, HSDPA (H) или HSPA+ (H+) — сигнал третьего поколения, объединяет частоты 2100 МГц и 900 МГц. С ним доступны технология радио связи и высокоскоростной интернет
- 4G или LTE (L) может работать сразу на пяти частотах (800/900/1800/2100/2600 МГц), обеспечивает быстрый доступ в сеть, а с недавнего времени ещё и голосовую связь в России.
Зачем необходимо знать частоту сигнала?
Работа сотовых телефонов, ретрансляторов, усилителей и антенн зависит от частоты. Усилитель должен поддерживать сигнал в том месте, где вы планируете их использовать.
Например, находясь в городе, ваш телефон может принимать 4G интернет на частоте 2600 МГц, а на даче или в деревне вы поймаете то же 4G-соединение, но частоты возможно уже будут другие. Это могут быть уровни 1800 МГц и 2100 МГц или 800 МГц и 1800 МГц. Выходит, что за городом усилитель, работающий в городе будет просто ни к чему.
Зная показатель уровня сигнала, вы сможете задавать консультанту более точные вопросы и избежите ненужных трат.
Что такое уровень сигнала сотовой связи?
Мы уже разобрали, что существуют различные стандарты сотовой связи (GSM-900, GSM-1800 и т.д.), к каждому из них привязан показатель уровня принимаемого сигнала. Ещё это значение может определяться как RSSI или RSRP/RSCP.
Уровень сигнала измеряется в децибелах и обычно колеблется между -50дБ и -110дБ. Эта шкала имеет логарифмическую зависимость, поэтому каждое увеличение на 3дБ удваивает его мощность. Например, -70дБ будет вдвое больше, чем -67дБ.
Почему значение отрицательное?
0 — это эталонное значение уровня сигнала и чем дальше от него, тем сигнал слабее. Проще всего провести аналогию с температурой на градуснике: чем больше минус на улице, тем морознее и больше расстояние от нуля.
Сравним количество дБ с полосками на экране и реальностью
Мощность сигнала в дБ
Кол-во делений (полоски)
Очень плохой сигнал, звонки не доходят. Чтобы усилить связь нужно мощное оборудование
Нестабильное соединение, нужно улучшение
Легко исправить усилителем, сигнал неплохой
Определяем уровень и частоту сигнала с помощью смартфона
К сожалению, создатели Android и iOS не оставили эту информацию в близком доступе, чтобы её узнать, нужно перейти в специальное сервисное меню. Давайте разберёмся, как в него попасть и достанем необходимые показатели.
В самом начале убедитесь, что:
- Сотовые данные включены и мобильный интернет работает
- Включен необходимый вам стандарт 3G/4G
- Передача по Wi-Fi отключена
Переводим телефон в необходимый стандарт связи
Здорово, если ваш телефон сразу использует нужную вам сеть, тогда ничего изменять не требуется. Однако, есть случаи, когда вам необходимо измерить показатели другого стандарта сети. Так, например, вы хотите усилить сигнал 2G или E, а телефон ловит 3G связь. Или вы хотите улучшить качество аудио-звонков, но смартфон подключен к 4G или LTE, которая обеспечивает только высокоскоростной интернет.
Технику на Android легко перевести в нужный режим, для этого:
- Перейдите в меню Настройки
- Другие сети
- Мобильные сети
- Режим сети
- Переведите телефон в необходимый стандарт
Если в вашем телефоне установлено две SIM-карты, отключите или извлеките ту, которую не хотите тестировать. Так вы избежите ошибок и ненужной информации о текущем соединении.
В разных моделях этот путь может отличаться
На iPhone вы можете выбрать только между 3G и 4G сигналом, для этого
- Перейдите в меню настройки
- Сотовая связь
- Найдите раздел сотовые тарифы и нажмите на тот, что включен в данный момент
- Голос и данные
- Выберите необходимый стандарт
Информация о частоте и уровне сигнала находится в специальном сервисном меню. На Android телефонах оно будет называться Service Mode, а на смартфонах Apple — Field Test или Dashboard. Меню запускается вводом специального набора цифр.
На разных моделях телефонов и версиях OC номер может быть разный и некоторые инструкции не сработают, а вид меню будет отличаться.
И так, если вы выполнили все условия выше, можно приступать!
Открываем сервисное меню на iPhone
В нашем тесте использовался iPhone XR на iOS 14.1 и iPhone 6s на iOS 13.7.
- В зависимости от ПО появится сервисное меню. Для 13.7 — это Field test, для 14.1 — Dashboard
- Для Field test выберите GSM Cell Environment → GSM Cell Info → Neighboring Cells → 0
Для Dashboard прокрутите в самый низ и выберите GSM Neighbor Cell Meas
-
- Вводим номер *3001#12345#
- Для iOS 14 пролистываем в самый низ и нажимаем на UMTS Neighbor Cell Meas, для 13-ой идём по пути: UMTS Cell Environment →Neighbor Cells → UMTS Set → 0
Вместе с 3G появляется новый показатель обозначения частоты сигнала — ARFCN (absolute radio-frequency channel number). Определить, что он означает, можно из таблицы ниже:
Вид в телефонных программах
Диапазон значений ARFCN, ARFCN или EARFСN
GSM1800, DCS, DCS1800, Band 3, Band 4
Band 1, UMTS2100, WCDMA2100
LTE1800, DCS, DCS1800, Band 3, Band 4
Так же по этой таблице вы сможете расшифровать значение Band и UARFCN/EARFCN.
-
- Для Field Test путь будет такой: LTE → LTE Neighbor Cell Meas. Необходима будет первая часть LTE Neighbor 0
Открываем сервисное меню на Android
Коды доступа к сервисному меню на Android могут очень сильно отличаться.
На Samsung достаточно ввести **#0011#. Для других производителей смартфонов вы можете попробовать:
Мы провели тест на Samsung A10. После ввода кода появился экран ServiceMode:
Большинство данных нам не понадобится. Частота сигнала может обозначаться через Frequency, Band, ARFCN/UARFCN/EARFCN. Первое напрямую обозначает то значение, которое нам нужно, а остальные вы можете расшифровать в таблице выше.
Если у вас не получилось попасть в сервисное меню с помощью кодов, попробуйте установить специальное приложение.
Вам могут помочь приложения для Android: Network Cell Info, Сотовые вышки. Локатор или CellMapper.ASU — показатель уровня сигнала
В некоторых телефонах на Android вы можете встретить ASU. В таком случае вам помогут следующие соответствия:
- 0-1 ASU равен менее -110dBm RSSI, сигнала может не быть
- 2-3 ASU соответствует отрезку от -110 до -105 dBm RSSI, сигнал слабый
- 4-5 ASU — это отрезок от -105 до -95 dBm RSSI, сигнал до сих пор слабый
- 6-7 ASU соответствует отрезку от -95 до -85 dBm RSSI, хорошая связь
- Более 13 ASU — отличная связи в зданиях, менее -75 dBm RSSI.
Помните, что определять частоту и уровень сигнала нужно именно в той точке, в которой вы планируете устанавливать усилитель. Довольно часто возникает ситуация, когда один стандарт телефон использует на улице, а в помещении совсем другой. Это происходит по причине того, что низкие частоты могут проникать в помещение намного лучше.
К примеру, если обслуживающий вас оператор предоставляет вам интернет 4G одновременно в частотных диапазонах 800 и 2600 МГц, то внутри помещения ваше электронное устройство выберет более медленный, но гораздо лучше проникающий стандарт LTE800, а уже на улице будет переключаться на более быстрый стандарт LTE2600.
В некоторых регионах стандарт 4G+ достигается работой в двух диапазонах частот одновременно 2600 и 800 МГц. Это называется агрегацией частот.
После принятия закона Госдумой о разрешении сотовым операторам совместно использовать радиочастоты началось бурное развитие всех операторских сетей. Операторы объединяются, чтобы получить расширенный канал передачи данных и достичь максимальной скорости соединения.
Если вы узнали, что именно такой стандарт используется в вашей области, то стоит подумать о покупке двухдиапазонной системы усиления.
Надеемся, что наша статья помогла вам разобраться в разнообразии значений частоты и уровня сигнала и определить собственные данные самостоятельно!
