Hay una señal pero no hay calidad. Teoría: Redes inalámbricas: Medición de señal

26.06.2019

¿Cuáles son los niveles de señal LTE y cuáles deberían ser los valores óptimos?

En el configurador web de módem LTE en la página Monitor del sistema\u003e Estado LTE Puede ver el estado actual de la conexión LTE. Para determinar la calidad de la señal, preste atención a los siguientes campos:

- fuerza de la señal

La siguiente tabla muestra los diferentes valores de estos parámetros, que corresponden a una calidad de señal LTE muy pobre (borde de celda), pobre (celda media), buena (buena) y muy buena (excelente):

Fuerza de la señal

El valor de intensidad de la señal indica el nivel de la señal LTE recibida por el módem. Estos valores corresponden a las lecturas. RSSI (Indicación de intensidad de señal recibida) Conexión LTE. El valor se mide en dBm (dBm). Se puede encontrar información adicional sobre el índice RSSI en el artículo:

RSRP (potencia de señal recibida de referencia): la potencia promedio 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 (dBm). La intensidad de la señal del módem LTE también se puede determinar utilizando los indicadores de FUERZA DE SEÑAL en el panel superior del dispositivo. El nivel máximo corresponde a los tres indicadores de grabación. Si no se enciende ningún indicador, 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 estar instalada en absoluto.

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

SINR (interferencia de señal + relación de ruido) también llamado CINR (portador a interferencia + relación de ruido) es la relación del nivel de señal al nivel de ruido (o simplemente la relación de señal a ruido). El valor SINR se mide en dB (dB). Es simple: cuanto mayor sea el valor, mejor será la calidad de la señal. Con valores SINR inferiores a 0, la velocidad de conexión será muy baja, ya que Esto significa que hay más ruido en la señal recibida que la parte útil, y también existe la probabilidad de perder una conexión LTE.

CQI (Indicador de calidad del canal)

Para cada estación de abonado UE (Equipo de usuario) y cada bloque de frecuencia de la portadora, se forman indicadores de calidad de canal CQI (Indicador de calidad de canal). Dependiendo de la velocidad de transferencia de datos requerida por el UE, la estación base toma una decisión sobre el número 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 una estación base LTE).

Muchas personas están interesadas en la dependencia del nivel de señal en la velocidad. Según nuestra experiencia, está claro que la velocidad disminuye y la estabilidad desaparece solo a un nivel de señal muy bajo. Y con un nivel medio y alto, la velocidad de acceso a Internet prácticamente no cambia y depende directamente de la carga de la estación base. Muchas compañías que se dedican a la instalación de Internet 3G, "dividen" a sus clientes por dinero, ofreciendo instalar una antena potente casi al lado de la estación base, prometiendo al mismo tiempo mayor velocidad y estabilidad. De hecho, es solo hacer trampa por dinero. Estamos interesados en la buena reputación y la integridad de la instalación. Por lo tanto, nunca se le ofrecerá instalar una antena potente cuando no sea necesario. Intentemos lidiar con diferentes situaciones a diferentes distancias de la estación base y determinar qué nivel de señal es suficiente.

El nivel de señal se puede rastrear en el programa MDMA. Su número se muestra en la columna RSSI. También es de gran importancia no solo el nivel de señal, sino también el nivel de ruido. También vale la pena prestarle atención. Ahora considere la escala de nivel. La peor señal es -113 dB (casi no) y la mejor -51 dB (y superior). Tenga en cuenta que los números con 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 de la coma. Varía de 0 (mejor) a -20 y más bajo (peor). Con un valor de -5 ...- 3, el nivel de ruido es muy bajo, y esto tiene un efecto extremadamente positivo en la velocidad y la estabilidad. El valor de -8 ...- 12 es el nivel promedio, la velocidad será notablemente menor. Y debajo de -12 ...- 15 el ruido es alto, hay mucha interferencia, la estación base está cargada de espacios, etc.

Es muy importante saber el número de estación base (número de celda) al que se ha unido. Una celda puede estar mucho menos cargada que otra y viceversa. En consecuencia, la velocidad también será diferente. Muy a menudo, una celda más distante es la mejor en velocidad, a pesar del bajo nivel de señal. Por ejemplo, un módem 3G sin una antena direccional externa está conectado a la primera celda disponible, que es la mejor en términos de señal, pero no siempre la mejor en velocidad. Una antena direccional ayuda al módem a conectarse a la mejor celda en velocidad. También aumenta la velocidad de salida y aumenta la estabilidad.

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

-113 ...- 110 dB. 0 palos. La conexión es inestable, desconexión constante de la conexión, velocidad en la región de 1 Mbit / s.

-109 ...- 101 dB. 0 palos. Pero la conexión sigue ahí y se mantiene con confianza (en presencia de una antena direccional). La velocidad es de 1 ... 3 Mbps de recepción, 0.2 ... 0.3 Mbps de transmisión.

-100 ...- 96 dB. 1 palo Conexión estable La velocidad es de 3-5 Mbps de recepción, 0.3 ... 0.5 Mbps de transmisión.

-95 ...- 92 dB. 2 palos La velocidad es de 5-10 Mbit / s de recepción, 0.7 ... 1 Mbit / s de transmisión.

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

-86 ...- 83 dB. 4 palos. Velocidad de recepción de 10-20 Mbit / s, transmisión de 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 superiores, la velocidad de entrada cambia ligeramente. Un nivel de señal mucho mayor afecta la velocidad de salida. Todos los resultados son aproximados y se obtienen experimentalmente a partir de las condiciones de trabajo reales. Es decir Si logra obtener un nivel de señal superior a -95 dB, simplemente no notará fuertes diferencias en la velocidad. La velocidad depende mucho de la carga de la estación base, y para 3G es de alrededor de 10 Mbps. Todos los resultados son para Internet 3G. Para internet 4G, el nivel de señal afecta significativamente la velocidad. Y para su funcionamiento estable, se necesita una señal de -90 dB y superior.

También tenga en cuenta que para algunas estaciones base Megafon, para una operación 3G estable, el nivel de señal debe ser superior a -100 dB. Hubo casos en que, al nivel de señal del megáfono -102 dB, la velocidad de salida era demasiado baja, en la región de 0,02 Mbit / s, y la conexión se interrumpía constantemente. Y en MTS a un nivel de -107 dB, la velocidad de entrada fue de 5-6 Mbit / s, y la velocidad de salida fue de 0.5 Mbit / s. En la práctica, mucho depende de la carga de la estación base, así como de la calidad del equipo en la estación base.

Entonces, ¿cómo afecta la distancia desde la estación base al nivel de señal? A una distancia de 5 ... 10 km de la estación base y en presencia de visibilidad directa 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 una línea de visión y la distancia excede los 10 km, las antenas direccionales lo ayudarán. Si tiene un nivel de señal de -109 dB en un módem, entonces con una antena direccional de 14 dB será igual a -109 + 14 = -95 dB, que es suficiente para una operación estable. E incluso si vives en el desierto a una distancia de 35 km de la estación base, ¡aún puedes obtener Internet de alta velocidad! Solo en este caso necesitará un mástil alto (quizás incluso más alto que 10 metros) y una placa de 0.9 m con una alimentación de desplazamiento y una ganancia honesta en la región de 21 ... 24 dB. ¡Nos ocupamos incluso de los casos más difíciles! El especialista seleccionará el conjunto de equipos y una antena necesarios individualmente para usted.

Para medir previamente la señal, tenemos un quadcopter especial, que le permite medir de manera rápida y eficiente los niveles de señal sin necesidad de construir mástiles y sin necesidad de un autotower (en condiciones difíciles). Puede subir a una altura de 100 metros para evaluar el nivel de señal, así como para recopilar información sobre el relieve, etc. Para esto, se utiliza una cámara de video integrada. Esto le permite evaluar con mucha precisión todo el trabajo en la construcción de estructuras de mástil y la selección de una antena adecuada.

Un requisito previo para su vuelo es la velocidad del viento que no exceda los 2-3 m / sy la ausencia de lluvia o nieve. En ausencia de estas condiciones, la señal se mide de la manera tradicional con el despliegue de un mástil de tiempo. El tiempo de vuelo es de aproximadamente 15 minutos; este tiempo es suficiente para medir la señal y evaluar el terreno. Además, el uso de un quadrocopter le permite tirar una cuerda delgada en lugares difíciles de acceder. Por ejemplo, en el techo de una casa o en un árbol. Para la posterior aplicación de una cuerda completa y su sujeción con el fin de realizar trabajos de gran altura en la instalación del equipo de red. Esto ahorra mucho trabajo y lo acelera. Ahora puede instalar Internet absolutamente en cualquier desierto. ¡Tenga en cuenta que el uso de un quadcopter para medir la señal es totalmente gratuito y ya está incluido en el costo de instalación!

Inicio de la investigación

Para empezar, me gustaría preguntar a los lectores. ¿Cuándo fue la última vez que compró un nuevo teléfono inteligente, pensó en la calidad de la comunicación que proporciona su teléfono inteligente? ¿Este criterio afecta de alguna manera la elección del teléfono o la versión de Android al comprar un nuevo dispositivo? Derecho, no. No lo miré tampoco, hasta que me enfrenté a una situación muy interesante, de la que te hablaré.

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

0-1 ASU corresponde a menos de -110dBm RSSIes 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, "al borde del cierre".
4-5 ASU corresponde al segmento de -105 a -95 dBm RSSI, es decir, una señal débil, por así decirlo, "zona fronteriza".
6-7 ASU corresponde al segmento de -95 a -85 dBm RSSI, es decir, comunicación segura 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. Trataré de demostrarlo ahora.

Experimento y Resultados

Entonces Armado con un teléfono, caminé por el departamento y con la ayuda de programas (GSM SIgnal Monitoring, Netmonitor, etc.) me gustó este programa: www.kaibits-software.com/product_netwotksignaldonate.htm) midió la señal en diferentes puntos del departamento. (Muchas gracias a los desarrolladores de los programas que transfirieron inmediatamente la señal recibida al conocido RSSI). Muestro en la siguiente imagen los resultados de mis mediciones.

Todos los resultados son datos recibidos en dBm. Según los datos, intenté hacer un gráfico de cobertura, con la designación de puntos de medición.

Teléfono inteligente de investigación: Alcatel onetouch idol 3, versión Android 5.0.

Todos los resultados de los datos obtenidos se miden en dBm.

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

La comprobación del nivel de señal se realizó utilizando el mismo programa.

Conclusiones

En el caso típico de la propagación de la señal móvil en un área residencial (por ejemplo), muchos factores influyen en la propagación de la señal. Por ejemplo: la superficie de la tierra en la zona de visibilidad directa de antenas, desarrollo urbano, objetos en movimiento (automóviles, grúas de construcción), la altura del receptor (teléfono móvil), ejes de ascensores o enchufes ... (¿Cuáles son las señales intermitentes?)

Como resultado, al mirar la tabla de cobertura, me di cuenta de que sí: tanto los ejes de elevación como el cableado de los enchufes afectaron mis señales. Es cierto, además de esto, no hay estaciones base en ninguna parte, lo que también afectó negativamente el nivel de señal.

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

Para acceder a Internet, use el Centro de Internet Keenetic con un módem USB 4G LTE conectado. ¿Cómo determinar la calidad de la conexión LTE?

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

Considere un ejemplo de conexión de un módem USB Yota 4G LTE al centro de Internet de la serie Keenetic.

En el centro en línea en la página Monitor de sistema\u003e Sistema Puede ver el estado actual de la conexión LTE. En subsección Dispositivos USB Haga clic en la grabación del módem conectado.

Aparece 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). Usando los valores CINR y RSSI, puede estimar la calidad de la señal 4G LTE.

CINR (Portador a interferencia + relación de ruido) También llamado SINR (señal a interferencia + relación de ruido) es 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 (dB).

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

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

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

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

Los siguientes son los valores aproximados de los parámetros CINR / RSSI y su evaluación.
Atencion Estos valores no son absolutos. La determinación de los valores exactos en este caso es imposible, ya que la calidad de la conexión LTE depende no solo de los parámetros considerados, sino también de una serie de otros factores (en la carga de trabajo de la estación base, en la calidad del equipo en la BS, en el clima, etc.). La estimación de parámetros es de naturaleza condicional (subjetiva) y se basa en nuestra experiencia práctica y los datos obtenidos de los usuarios.
También tenga en cuenta que los parámetros CINR y RSSI no están directamente relacionados, es decir Puede haber casos en que uno de los valores sea alto y el otro extremadamente bajo.

Excelente rendimiento: CINR de 30 y superior / RSSI de -30 a -50

Buen rendimiento: CINR de 20 a 30 / RSSI de -50 a -70

Rendimiento satisfactorio: CINR de 10 a 20 / RSSI de -70 a -85

Mal rendimiento: CINR de 10 y menos / RSSI de -85 a -110

¿Cuáles son las opciones para aumentar 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 la ventana). Para conectar un módem USB al Centro de Internet Keenetic, use un cable de extensión USB (hay cables de extensión USB con una ventosa para fijar al vidrio de la ventana en interiores).

Recomendamos comprar un cable de extensión USB (blindado) de calidad. Como regla general, los cables de alta calidad y los cables de extensión USB tienen un tamaño de cable no inferior al grosor de un cable Ethernet estándar. Déjese guiar por el siguiente principio: "cuanto más grueso sea el cable, mejor", y también preste atención a las características del cable o cable de extensión, que deben indicar la presencia de blindaje de cables y conectores para reducir la interferencia de alta frecuencia. Pero no use un cable de extensión USB que sea demasiado largo (más de 2 metros), porque Puede haber 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 están en la zona de recepción incierta, cuando buscan una señal, comienzan a consumir significativamente más energía de la establecida por el estándar. Para evitar esta situación, puede conectar un módem USB a través de un concentrador activo.

3. Coloque el módem USB alejado de posibles fuentes de ruido de alta frecuencia para mejorar la señal deseada y reducir el ruido. Un módem 4G / LTE puede verse afectado negativamente por la interferencia de otros dispositivos cercanos. Por ejemplo, una posible fuente de interferencia puede ser un disco duro externo que funcione de acuerdo con el estándar USB 3.0.

4. Algunos módems (por ejemplo, Yota 4G LTE, LU156, WLTUBA-107), además del conector / enchufe USB estándar, están equipados con un conector de respaldo Micro / Mini USB, con el que también puede conectar el módem mediante 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.