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Hay señal pero no calidad. Teoría: Redes Inalámbricas: Medición de Señales

¿Cuáles son los niveles de señal LTE y cuáles? valores optimos¿debe ser?

En el configurador web del módem LTE en la página Monitor del sistema > Estado de LTE puede ver el estado actual de la conexión LTE. Para determinar la calidad de la señal, preste atención a los siguientes campos:

- Intensidad de señal

La siguiente tabla muestra los diferentes valores de estos parámetros, que corresponden a una calidad de señal LTE muy mala (Cell Edge), mala (Mid Cell), buena (Good) y muy buena (Excellent):

Intensidad de señal

El valor de intensidad de la señal muestra el nivel de la señal LTE recibida por el módem. Estos valores corresponden a las indicaciones. RSSI(Indicación de intensidad de la señal recibida) Conexiones LTE. El valor se mide en dBm. Puede encontrar más información sobre el indicador RSSI en el artículo:

RSRP (Potencia recibida de la señal de referencia): el valor promedio de la potencia de las señales piloto recibidas (Señal de referencia) o el nivel de la señal recibida desde la estación base. El valor RSRP se mide en dBm. La intensidad de la señal del módem LTE también se puede determinar utilizando los indicadores de INTENSIDAD DE LA SEÑAL en la parte superior del dispositivo. El nivel máximo corresponde a tres indicadores encendidos. Si ninguno de los indicadores está encendido, entonces la intensidad de la señal es insuficiente para conectarse a la red LTE. Con RSRP = -120 dBm y menos, la conexión LTE puede ser inestable o no establecerse en absoluto.

RSRQ (Calidad recibida de la señal de referencia): caracteriza la calidad de las señales piloto recibidas. El valor RSRQ se mide en decibelios (dB).

SINR (Relación de interferencia de señal + ruido) también llamada CINR (Relación portadora a interferencia + ruido) es la relación entre el nivel de la señal útil y el nivel de ruido (o simplemente la relación señal-ruido). El valor SINR se mide en dB. Aquí todo es simple: cuanto mayor sea este valor, mayor mejor calidad señal. Con valores de SINR por debajo de 0, la velocidad de conexión será muy baja, porque esto significa que hay más ruido en la señal recibida que la parte útil, y también existe la posibilidad de perder la conexión LTE.

CQI (Indicador de calidad del canal)

Para cada estación de abonado UE (equipo de usuario) y cada bloque de frecuencia portadora, se generan indicadores de calidad de canal CQI (indicador de calidad de canal). Dependiendo de la velocidad de transmisión de datos requerida por el UE, la estación base toma una decisión sobre la cantidad de bloques de recursos asignados a un usuario en particular, y qué bloques de frecuencia asignar a los usuarios depende del indicador CQI. A los usuarios se les asignan aquellos bloques de recursos que tienen el CQI más alto y, por lo tanto, la mejor relación señal-ruido. Este parámetro puede tomar valores de 0 a 15. Cuanto mayor sea el valor, mejor (mayor será la velocidad que puede asignar la estación base del operador LTE).

Mucha gente está interesada en la dependencia del nivel de la señal de la velocidad. Según nuestra experiencia laboral, está claro que la velocidad disminuye y la estabilidad desaparece sólo con un nivel de señal muy bajo. Y con promedio y nivel alto La velocidad de acceso a Internet prácticamente no cambia y depende directamente de la carga de la estación base. Muchas empresas que instalan Internet 3G estafan a sus clientes ofreciéndoles instalar una potente antena casi al lado de la estación base, prometiendo mayor velocidad y estabilidad. En realidad, esto es sólo una estafa por dinero. Estamos interesados ​​en una buena reputación y la integridad de la instalación. Por lo tanto, nunca te ofreceremos instalar una antena potente cuando no sea necesaria. Intentemos lidiar con Diferentes situaciones a diferentes distancias de la estación base y decidir qué nivel de señal es suficiente.

El nivel de la señal se puede controlar en el programa MDMA. Su número se muestra en la columna RSSI. También gran importancia no sólo tiene el nivel de señal, sino también el nivel de ruido. También vale la pena prestar atención a esto. Ahora veamos la escala de niveles. La peor señal es -113 dB (prácticamente ninguna) y la mejor es -51 dB (y más). Tenga en cuenta que los números tienen un signo menos. Cuanto más cerca esté de cero (cuanto menor sea su valor), mejor.

El nivel de ruido también se puede rastrear en el mismo programa en la columna SNR, el segundo valor después del punto decimal. Va desde 0 (mejor) hasta -20 y menos (peor). Con un valor de -5...-3 el nivel de ruido es muy bajo, lo que tiene un efecto muy positivo en la velocidad y la estabilidad. El valor -8...-12 es el nivel medio, la velocidad será notablemente menor. Y por debajo de -12...-15 el ruido es alto, hay muchas interferencias, la estación base está muy cargada, es posible que se produzcan roturas, etc.

Es muy importante saber el número de la estación base (número de celular) a la que te has unido. Una celda puede estar mucho menos ocupada que otra y viceversa. En consecuencia, las velocidades también serán diferentes. Muy a menudo, un móvil más lejano resulta ser el mejor en términos de velocidad, a pesar de la baja intensidad de la señal. Por ejemplo, un módem 3G sin una antena direccional externa se conecta a la primera celda disponible, que es la mejor en intensidad de señal, pero no siempre la mejor en velocidad. Una antena direccional ayuda a conectar el módem al mejor celular en términos de velocidad. También aumenta la velocidad de salida y mejora la estabilidad.

Pasemos a los valores del nivel de señal y velocidad aproximada (a un nivel de ruido bajo -5...-3):

-113...-110dB. 0 palos. La conexión es inestable, la conexión se desconecta constantemente, la velocidad es de alrededor de 1 Mbit/seg.

-109...-101dB. 0 palos. Pero la conexión sigue ahí y es segura (con una antena direccional). Velocidad 1...3 Mbit/seg de recepción, 0,2...0,3 Mbit/seg de transmisión.

-100...-96 dB. 1 palo. Conexión estable. Velocidad de recepción 3-5 Mbit/s, transmisión de 0,3...0,5 Mbit/s.

-95...-92 dB. 2 palos. Velocidad 5-10 Mbit/seg de recepción, 0,7...1 Mbit/seg de transmisión.

-91...-87 dB. 3 palos. Velocidad 10-15 Mbit/seg de recepción, 1-2 Mbit/seg de transmisión.

-86...-83 dB. 4 palos. Velocidad de recepción 10-20 Mbit/s, transmisión 2-3 Mbit/s.

-82...-50 dB. 5 palos. Velocidad de recepción de 10-25 Mbit/s, transmisión de 3-4 Mbit/s.

Como puede ver, con 2 "palos" y más, la velocidad de entrada cambia ligeramente. El nivel de la señal tiene un efecto mucho mayor en la velocidad de salida. Todos los resultados son aproximados y se obtienen experimentalmente en condiciones de funcionamiento reales. Aquellos. Si logra obtener un nivel de señal superior a -95 dB, simplemente no notará diferencias significativas en la velocidad. La velocidad depende en gran medida de la carga de la estación base, y para 3G es de alrededor de 10 Mbit/seg. Todos los resultados se dan para Internet 3G. Para Internet 4G, el nivel de la señal afecta significativamente la velocidad. Y para su funcionamiento estable se necesita una señal de -90 dB o superior.

También tenga en cuenta que para algunas estaciones base Megafon, para un funcionamiento 3G estable, el nivel de la señal debe estar por encima de -100 dB. Hubo casos en los que, cuando el nivel de señal de Megafon era de -102 dB, la velocidad de salida era demasiado baja, alrededor de 0,02 Mbit/s, y la conexión se desconectaba constantemente. Y para MTS, a un nivel de -107 dB, la velocidad de entrada fue de 5-6 Mbit/s y la de salida, de 0,5 Mbit/s. En la práctica, mucho depende de la carga de la estación base, así como de la calidad del equipo de la estación base.

¿Cómo afecta la distancia desde la estación base a la intensidad de la señal? Cuando se aleja de la estación base a 5...10 km y con línea de visión Es posible obtener Internet 3G directamente desde un módem sin una antena externa a un nivel de señal superior a -100 dB. Sin embargo, si no hay línea de visión y la distancia supera los 10 km, las antenas direccionales le ayudarán. Si el nivel de señal en su módem es -109 dB, entonces con una antena direccional de 14 dB será igual a -109 + 14 = -95 dB, lo que ya es suficiente para un funcionamiento estable. E incluso si vives en el medio de la nada y estás a 35 km de la estación base, aún puedes conseguir Internet de alta velocidad! Sólo en este caso necesitará un mástil alto (quizás incluso más alto que 10 metros) y un plato de 0,9 m con una alimentación desplazada y una ganancia honesta en la región de 21...24 dB. ¡Asumimos incluso los casos más difíciles! Un especialista seleccionará individualmente el equipo y la antena adecuados para usted.

Para la medición preliminar de la señal, contamos con un cuadricóptero especial que le permite medir de manera rápida y eficiente los niveles de la señal sin construir estructuras de mástil y sin llamar a una torre (en condiciones difíciles). Es posible elevarse a una altura de hasta 100 metros para evaluar el nivel de la señal, así como recopilar información sobre el terreno, etc. Para ello se utiliza una cámara de vídeo incorporada. Esto le permite evaluar con mucha precisión todo el trabajo de construcción de estructuras de mástil y selección de una antena adecuada.



Un requisito previo para su vuelo es una velocidad del viento de no más de 2-3 m/s y la ausencia de lluvia o nevadas. Si estas condiciones no se dan, la señal se mide de forma tradicional con el despliegue de un mástil temporal. El tiempo de vuelo es de unos 15 minutos; este tiempo es suficiente para medir la señal y evaluar el terreno. Además, el uso de un cuadricóptero le permite lanzar una cuerda delgada a lugares difíciles de alcanzar. Por ejemplo, en el tejado de una casa o en un árbol. Para tirar posteriormente de una cuerda gruesa y asegurarla para realizar trabajos de gran altura en la instalación de equipos de red. Esto le permite ahorrar mucho en trabajo y acelerarlo. Ahora puedes instalar Internet en absolutamente cualquier lugar salvaje. Tenga en cuenta que utilizar un cuadricóptero para medir la señal es absolutamente gratuito y ya está incluido en el precio de instalación.

Inicio de la investigación

Para empezar, me gustaría preguntar a los lectores. ¿Cuándo fue la última vez que pensó en la calidad de la comunicación que proporciona su teléfono inteligente al comprar un teléfono inteligente nuevo? ¿Este criterio afecta de alguna manera la elección del teléfono o la versión de Android al comprar un nuevo dispositivo? Así es, no. Yo tampoco miré esto hasta que me encontré con una situación muy interesante, de la que os hablaré ahora.

Entonces. Todos sabemos que existe un número suficiente de estándares tanto para dispositivos móviles como para redes locales. El estándar de red local más común es IEEE 802.11 (a, b, g, n y otros). Las redes móviles tienen un estándar GSM-900 o GSM-1800 para Europa y Asia; GSM-850 y GSM-1900 para África y América. Estos estándares utilizan un indicador de la intensidad de la señal recibida. RSSI (indicador de intensidad de la señal recibida). El receptor lo mide en una escala logarítmica en decibelios (dBm). Sin embargo, la mayoría de los teléfonos inteligentes Android utilizan un sistema diferente para medir la intensidad de la señal recibida: ASU. Si miras la gradación ASU y el RSSI habitual, obtenemos la siguiente correspondencia:

0-1 ASU corresponde menos de -110dBm RSSI, es decir, incluso es posible apagar la señal.
2-3 ASU corresponde al segmento -110 a -105 dBm RSSI, es decir, una señal muy débil, por así decirlo, “a punto de apagarse”.
4-5 ASU corresponde al segmento -105 a -95 dBm RSSI, es decir, una señal débil, por así decirlo, una “zona fronteriza”.
6-7 ASU corresponde al segmento -95 a -85 dBm RSSI, es decir, comunicación confiable en la calle y transporte.
Más de 13 ASU Corresponde a la comunicación normal en edificios, es decir, menos de -75 dBm RSSI.

Sin embargo, resultó que diferentes teléfonos inteligentes determinan de manera diferente el nivel de señal en la misma habitación. Intentaré demostrarlo ahora.

Experimento y resultados

Entonces. Armado con mi teléfono, caminé por el apartamento y, usando programas (GSM SIgnal Monitoring, Netmonitor, etc., me gustó este programa: www.kaibits-software.com/product_netwotksignaldonate.htm) midí la señal en diferentes puntos del apartamento. . ( Muchas gracias desarrolladores de programas que inmediatamente convirtieron la señal recibida en el familiar RSSI). Muestro los resultados de mis mediciones en la siguiente imagen.

Todos los resultados de los datos recibidos están en dBm. A partir de los datos recibidos intenté realizar un diagrama de cobertura, indicando los puntos de medición.



Smartphone participante en el estudio: Alcatel onetouch idol 3, versión Android 5.0.



Todos los datos obtenidos se miden en dBm.



Smartphone participante en el estudio: Nexus 5, versión Android 6.0.

El nivel de la señal se verificó utilizando el mismo programa.

conclusiones

En un caso típico de propagación de una señal móvil en una zona residencial (por ejemplo), muchos factores influyen en la propagación de la señal. Por ejemplo: superficie de la Tierra en el campo visual de antenas, desarrollo urbano, objetos en movimiento (automóviles, grúas de construcción), altura del receptor ( teléfono móvil), huecos de ascensores o distribución de enchufes... (¡Qué volubles son estas señales!)

Como resultado, mirando el diagrama de cobertura, me di cuenta de que sí: tanto los huecos de los ascensores como la distribución de los enchufes afectaban mis señales. Sin embargo, además de esto, no hay estaciones base por ninguna parte, lo que también afectó negativamente al nivel de la señal.

Durante este experimento, se demostró que diferentes teléfonos inteligentes con diferentes Versiones de Android percibe el nivel de la señal transmitida de manera diferente en las mismas condiciones. Y aunque el número de experimentos realizados con el Nexus 5 fue menor que con el Idol 3, el resultado obtenido confirma el diferente nivel de recepción de la señal.

Para acceder a Internet se utiliza un centro de Internet de la serie Keenetic con un módem USB 4G LTE conectado. ¿Cómo determinar la calidad de una conexión LTE?

Casi todos los centros de Internet de la serie Keenetic (excepto Lite, Lite II, Lite III y Start) están equipados con un conector USB y la posibilidad de conectar un módem USB 4G LTE para acceder a Internet.

Veamos un ejemplo de cómo conectar un módem USB Yota 4G LTE a un centro de Internet de la serie Keenetic.

En el centro de Internet en la página. Monitor del sistema > Sistema puede ver el estado actual de la conexión LTE. en la subsección dispositivos USB Haga clic en la entrada del módem conectado.

Aparecerá una ventana con el estado de la conexión LTE.



Para determinar la calidad de la señal, preste atención al campo. Niveles de señal (CINR/RSSI). Según los valores CINR y RSSI, puede evaluar la calidad de la señal 4G LTE.

CINR(Relación portadora a interferencia + ruido) también llamada SINR (Relación señal a interferencia + ruido): la relación entre el nivel de la señal útil y el nivel de ruido (o simplemente la relación señal-ruido). El valor CINR se mide en dB.

Valor positivo CINR significa que hay más señal útil que ruido. El valor mínimo aceptable para el funcionamiento estable de la red: CINR = 10 dB. Cuanto mayor sea este valor, mejor será la calidad de la señal. .

Un valor CINR negativo significará que hay más ruido en la señal recibida que señal útil. Con valores negativos o cercanos a cero no se podrá establecer una conexión LTE o será extremadamente baja en velocidad y calidad.

RSSI(Indicador de intensidad de la señal recibida): indicador del nivel de intensidad de la señal recibida por el módem. El valor se mide en dBm. El valor mínimo aceptable para el funcionamiento de la red: RSSI = -85 dBm. Cuanto mayor sea el número RSSI, o cuanto menos negativo sea, más fuerte será la intensidad de la señal. (por ejemplo, el valor -48 es mayor que -78).
Tenga en cuenta que RSSI muestra el nivel de potencia. aceptado señal del módem, no la intensidad de la señal de la estación base.

Nuestro ejemplo (en la captura de pantalla anterior) muestra valores CINR de 30 dB y RSSI -44 dBm; estos son valores casi ideales con los que puede alcanzar la velocidad máxima teórica de conexión LTE.

Los siguientes son valores aproximados de los parámetros CINR/RSSI y su evaluación.
¡Atención! Estos valores no son absolutos. Determinar valores exactos en este caso es imposible, porque La calidad de la conexión LTE depende no solo de los indicadores considerados, sino también de otros factores (de la carga de trabajo de la estación base, de la calidad del equipo de la BS, del clima, etc.). La evaluación de los parámetros es de naturaleza condicional (subjetiva) y se basa en nuestra experiencia práctica y en los datos recibidos de los usuarios.
También llamamos su atención sobre el hecho de que los parámetros CINR y RSSI no están directamente relacionados entre sí, es decir Puede haber casos en los que uno de los valores sea alto y el otro extremadamente bajo.

Excelentes indicadores: CINR de 30 y superior / RSSI de -30 a -50

Buenos indicadores: CINR de 20 a 30 / RSSI de -50 a -70

Indicadores satisfactorios: CINR de 10 a 20 / RSSI de -70 a -85

Malos indicadores: CINR de 10 o menos / RSSI de -85 a -110


¿Qué opciones existen para aumentar el nivel de la señal recibida y mejorar la calidad de la conexión LTE?

1. Coloque el módem USB lo más cerca posible de la ventana (por ejemplo, en el alféizar de una ventana). Para conectar un módem USB al centro de Internet de la serie Keenetic, utilice un cable de extensión USB (hay cables de extensión USB con ventosa para conectar a vidrio de ventana adentro).

Recomendamos comprar un cable de extensión USB (blindado) de alta calidad. Como regla general, los cables y extensores USB de alta calidad tienen una sección transversal de cable no menor que el grosor de un cable Ethernet estándar. Guíese por el siguiente principio: "cuanto más grueso sea el cable, mejor", y también preste atención a las características del cable o alargador, que deben indicar la presencia de blindaje del cable y del conector para reducir la interferencia de alta frecuencia. Pero no utilices un cable alargador USB demasiado largo (más de 2 metros), porque... Puede ocurrir una caída de voltaje en el cable, lo que afectará negativamente el funcionamiento del módem.

2. Alternativamente, intente conectar un módem USB a través de un concentrador USB con su propia fuente de alimentación (concentrador activo). Esto es especialmente cierto si la calidad de la señal 4G/LTE recibida es muy baja.

Algunos módems USB, cuando se encuentran en una zona de recepción incierta, comienzan a consumir mucha más energía al buscar una señal de la que establece el estándar. Para evitar esta situación, puede conectar un módem USB a través de un concentrador activo.

3. Coloque el módem USB lejos de posibles fuentes de interferencias de alta frecuencia para mejorar la señal útil y reducir el ruido. El módem 4G/LTE puede verse afectado Influencia negativa interferencias de otros dispositivos cercanos. Por ejemplo, un disco duro externo que funcione con el estándar USB 3.0 podría ser una posible fuente de interferencias.

4. Algunos módems (por ejemplo, Yota 4G LTE, LU156, WLTUBA-107), además del conector/enchufe USB estándar, están equipados con una toma Micro/Mini USB duplicada, con la que también puede conectar el módem a través de un cable de extensión al centro de Internet. En este caso, intente conectar el módem USB al centro de Internet con un cable a través de la toma Micro/Mini USB.