В этой статье мы расскажем о параметрах сотового сигнала; покажем, где взять значения этих параметров и как использовать их на практике.

Сотовый сигнал имеет четыре основных параметра: RSSI, SINR, RSRP, RSRQ, и несколько дополнительных. С их помощью можно описать качество и мощность сигнала, понять, в чем именно проблема со связью, и верно настроить оборудование.

Ниже мы расскажем, что обозначают и на что влияют эти параметры, как определить их значения и использовать для настройки репитера, 4G-модема или роутера с внешними антеннами или без них.

1. Значения параметров сотового сигнала

1.1 RSSI

RSSI (Received Signal Strength Indicator) — показатель мощности входящего сотового сигнала. Например, для 4G-модема это показатель мощности сигнала, поступающего с базовой станции сотового оператора. Какой должен быть уровень сигнала RSSI и какой показатель хороший для 4G мы расскажем ниже.

Для определения качества сигнала одного этого показателя недостаточно, так как он учитывает не только полезный нам сигнал, но и сигналы от других базовых станций, помехи и шумы.

RSSI измеряется в дБм. Децибел-милливатты показывают отношение мощности к 1 мВт в логарифмической шкале, то есть являются абсолютной величиной.

P [дБм] = 10 lg (P [мВт] / 1 [мВт]);

Как уже было сказано, параметр рассчитывается через логарифм, поэтому увеличение значения на несколько единиц в дБм означает фактическое увеличение мощности (мВт) в несколько раз.

Ниже мы приводим таблицу с указанием, какие значения RSSI являются приемлемыми для разных стандартов связи.

Оценка значений параметра RSSI

Оценки уровня сигнала RSSI в левой колонке весьма условные. Нужно помнить, что параметр RSSI отражает также весь шум и ненужные нам сигналы в измеряемом частотном диапазоне. Чтобы точно оценить качество сигнала, нам понадобятся и другие параметры.

1.2 RSCP

RSCP (Received Signal Code Power) — показатель мощности пилотного сигнала, измеряется в дБм и используется в 3G-сетях. 

Пилотный сигнал используется для любого стандарта связи на всех базовых станциях, является ведущим, передается всегда на одной мощности, задает зону покрытия базовой станции и служит для ее синхронизации с оборудованием абонента. Какой должен быть уровень сигнала RSCP и какой показатель хороший для 4G мы расскажем ниже.

RSCP фактически отражает только максимально возможную мощность сигнала, не учитывает помехи и сигналы от других базовых станций — поэтому нормальное значение RSCP параметра является обязательным, но не единственным определяющим для хорошей сотовой связи.

Ниже приведем таблицу условной оценки значений параметра RSCP для 3G-сетей.

Оценка значений параметра RSCP

Оценки в левом столбце актуальны при условии нормального уровня других параметров сигнала.

1.3 EC/IO

EC/IO (Energy per chip to Interference power ratio) — отношение мощности полезного сигнала к мощности помех, измеряется в дБ.

Помехи могут создавать: атмосферные явления (например, гроза, град, дождь),космическое электромагнитное излучение от Солнца, излучение от электрооборудования и источников питания, армейские средства радиоэлектронной борьбы, деревья, холмы, здания, перегрузка базовой станции.

Ниже приведем таблицу с условной оценкой значений параметра EC/IO.

Оценка значений параметра EC/IO

Нужно отметить, что при хорошем соотношении сигнал/шум и, например, плохой мощности сигнала RSSI, об уверенной связи говорить не приходится.

Для параметра EC/IO мы использовали новую единицу измерения. Децибелы (дБ) показывают отношение значений двух энергетических величин (например, мощностей) в логарифмической шкале.

Lp [дБ] = 10 lg (P1 [Вт] / P0 [Вт]);

Отметим, что величина является относительной и может использоваться, например, для обозначения коэффициента усиления репитера. Тогда нужно сравнить мощность исходящего сигнала с мощностью входящего.

1.4 RSRP 

RSRP (Reference Signal Received Power) был внедрен во время разработки LTE-стандарта сотовой связи. Он, как и RSSI, показывает мощность входящего сигнала, однако основан на пилотных сигналах от базовой станции, не зависит от ширины канала, не учитывает побочные сигналы и помехи. Числовое значение RSCP всегда ниже чем у RSSI, однако он отражает мощность именно полезного нам сигнала.

Какой должен быть уровень сигнала RSRP и какой показатель хороший для 4G мы расскажем ниже.

Параметр измеряется в дБм. Ниже приведем таблицу с оценками уровней сигнала.

Оценка значений параметра RSRP

Для мобильного 4G интернета параметр RSRP — самый важный. Нужно учитывать это при настройке оборудования.

1.5 SINR

SINR (Signal to Interference + Noise Ratio) — отношение мощности полезного сигнала стандарта LTE/4G к сумме мощностей шума и помех, измеряется в дБ. Также параметр может быть обозначен как CINR (Carrier to Interference + Noise Ratio).

В отличие от предыдущих параметров, для удовлетворительной связи SINR должен принимать положительные значения.

Оценка значений параметра SINR

SINR не входит в официальный перечень параметров сотового сигнала, однако широко используется профессионалами и проектировщиками оборудования.

1.6 RSRQ

RSRQ (Reference Signal Received Quality) — показывает качество пилотного сигнала, принятого от базовой станции, для сетей стандарта LTE/4G. Какой должен быть уровень сигнала RSSI и какие параметры считаются хорошими для 4G мы расскажем ниже.

Вся полоса LTE (5-20 МГц) поделена на узкие полосы - subcarriers (поднесущие) по 180 кГц. И только часть из них предназначена для конкретного смартфона в конкретный момент времени. Пилотный сигнал нужен для синхронизации базовой станции с оборудованием абонента и оценки качества сигнала именно в используемых полосах.

То есть RSRQ является наиболее точным показателем качества сигнала для конкретного абонентского устройства, а не в общем всех сигналов от базовой станции.

Оценка значений параметра RSRQ

Мы познакомились со всеми основными параметрами оценки качества сотового сигнала. Нужно помнить, что оценивать сигнал необходимо по значениям комплекса параметров, а не одного или двух. Далее разберемся, откуда брать эти значения и как использовать на практике.

1.7 RSSNR

Параметр RSSNR (Reference Signal to Signal Noise Ratio) проще всего представить в виде формулы:

RSSNR = Мощность пилотного сигнала / (Мощность сигнала / Мощность шума);

Чем выше значение этого параметра — тем лучше. Его можно использовать как альтернативу параметра SINR — оценка значений параметра аналогичная.

2. Как определить значения параметров сотового сигнала?

Узнать параметры сотового сигнала без использования профессиональных инструментов можно с помощью приложения на смартфоне, web-интерфейса 4G-модема или роутера. Всё это оборудование объединяет наличие GSM-модуля, с которого и происходит считывание данных.

2.1 Приложение на смартфон

Существует большое количество приложений для смартфона, которые могут показать значения основных параметров сигнала для текущего подключения. Мы рекомендует использовать приложение “VEGATEL — Сотовые вышки” из Google Play.

Во вкладке Lite (внизу слева) отображаются мощность и качество сигнала. Во вкладке Pro (внизу справа) можно найти значения всех основных параметров для текущего стандарта подключения.

Интерфейс приложения VEGATEL — Сотовые вышки

Функционал приложения не ограничивается только отображением параметров сотового сигнала и дополнительно предлагает пользователю:

1. Посмотреть расположение ближайших вышек сотовой связи;
2. Замерить скорость мобильного интернета и WiFi;
3. Провести комплексный замер сотового сигнала и отправить результаты специалисту для профессионального подбора системы усиления.

Ссылку на приложение прикрепляем:

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.vegatel.app&hl=ru&gl=US

2.2 Web-интерфейс 4G-модема или роутера

Набор отображаемых параметров сотового сигнала в web-интерфейсе зависит от конкретного производителя и модели устройства. Рассмотрим один из стандартных вариантов расположения параметров в web-интерфейсе 4g-роутера.

Web-интерфейс 4G-роутера

Как мы видим, производитель оборудования добавил возможность узнать значения четырех параметров — их вполне достаточно для общей оценки качества сигнала.

Чтобы найти их в web-интерфейсе 4G-роутера нужно:

1. Набрать в адресной строке браузера 192.168.1.1 и нажать Enter;
2. Ввести логин и пароль — обычно они указаны на коробке с оборудованием;
3. Зайти во вкладку “Настройки”, слева выбрать пункт меню “Система” и подпункт “Информация об устройстве”.

Внимание! Набор отображаемых параметров и их расположение в web-интерфейсе отличается у разных производителей и моделей оборудования.

2.3 Репитер (усилитель сотового сигнала)

Репитер не имеет собственного GSM-модуля. Он принимает от антенны все доступные сигналы в своих частотных диапазонах и усиливает их. Репитер может сообщить нам только мощность входящего сигнала и свой коэффициент усиления.

При настройке системы усиления сотовой связи мы рекомендуем использовать приложение на смартфон как самый информативный вариант.

3. Как использовать значения параметров сотового сигнала на практике?

Информация о значениях параметров сотового сигнала нужна нам для подбора и настройки оборудования — это может быть полноценная система усиления сотовой связи с антеннами и репитером или 4G-роутер.

3.1 Подбор оборудования

Усилители сотового сигнала (репитеры) работают в определенных частотных диапазонах. Например, двухдиапазонный репитер Titan-900/1800 (LED) работает на частотах 900 МГц и 1800 МГц.

Репитер Titan-900/1800 (LED)

Вкладка “Замеры”

Перейдите во вкладку “Замеры” и последовательно выполните замеры сотового сигнала на улице, на крыше и во всех основных помещениях дома. Приложение даст вам все необходимые рекомендации по проведению замеров. По результатам замеров вы сможете выбрать те сигналы, которые стоит усиливать.

Приведем пример.

Имеем мобильный интернет от двух разных операторов. После замеров выясняется, что один сигнал на частоте 2100 МГц имеет мощность -89 дБм и качество 10 дБм, тогда как мощность другого сигнала на частоте 900 МГц -93 дБм и качество 18 дБм.

Предпочтительным для усиления будет сигнал на частоте 900 МГц, так как он имеет существенно лучшее качество (отношение сигнал/шум), незначительно уступая в мощности.

Усиливая же сигнал на частоте 2100 МГц, мы вместе с самим сигналом усилим и весь шум — качество интернета будет неудовлетворительным.

Решением для ситуации из примера будет комплект усиления сотовой связи Titan-900 (LED):

https://www.vegatel.ru/komplekti/gsm-900/titan-900-led

3.2 Настройка системы усиления сотового сигнала

Комплект усиления сотового сигнала

Чтобы верно настроить систему усиления сотового сигнала, нужно учесть несколько нюансов:

1. Не допустить закольцовки оборудования, когда внешняя антенна начинает принимать сигналы с внутренней. Для этого желательно, чтобы между двумя антеннами было расстояние не менее 4-х метров и экранирующая преграда (стена), а также чтобы они были направлены в разные стороны.
2. Нельзя допускать, чтобы кабели, соединяющие репитер и антенны, были согнуты под прямым углом — допускается только плавный изгиб.
3. Нужно следить, чтобы входной сигнал, усиленный репитером, не превышал верхнюю допустимую планку мощности оборудования. В противном случае репитер будет вынужден включать автоматическую регулировку усиления — это создаст дополнительные помехи в системе.

Когда выполненные базовые условия установки системы усиления сотовой связи, можно приступать к точной настройке внешней антенны.

Внешняя антенна

Делать это удобно вдвоем. Один человек находится около внешней антенны, другой — рядом с внутренней. На телефон второго необходимо установить приложение “VEGATEL — Сотовые вышки”:
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.vegatel.app&hl=ru&gl=US

Далее, один начинает поворачивать внешнюю антенну с шагом в 5°, а другой — следить за значениями параметров сотового сигнала. Выбрав оптимальное расположение антенны, нужно закрепить ее.

Во время настройки нужно помнить, что приоритетным параметром является качество сотового сигнала, а уже потом стоит смотреть на мощность.

3.3 Настройка 4G-роутера

4G-роутер может быть как с внешней антенной, так и без нее.

Если антенны нет, мы можем ориентироваться на значения параметров сигнала для выбора оптимального расположения роутера внутри дома — там, где его встроенная антенна будет лучше принимать сигнал.

Нужно подключать роутер в разных частях дома и сверять значения параметров через web-интерфейс.

Если же роутер имеет внешнюю подключаемую антенну, тогда расположения самого роутера не имеет значения для приема сигнала. Необходимо вывести внешнюю антенну на крышу, желательно закрепить ее на мачте от 3-х метров.

Далее нужно постепенно поворачивать антенну с шагом в 5° и смотреть на изменение параметров сотового сигнала. Выбрать оптимальное расположение антенны и закрепить ее.

4. Заключение

Несмотря на сложные аббревиатуры, суть параметров сотового сигнала довольна проста — в основном она сводится к мощности либо качеству сигнала.

Понимание, где взять значения этих параметров, пригодится при настройке оборудования — системы усиления сотового сигнала или 4G-роутера.

Если во время подбора оборудования у вас возникли дополнительные вопросы — обратитесь к специалистам VEGATEL по номеру: +7 (800) 707-44-80 или напишите нам.

Будем на связи!