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.

RSSI	GSM	3G	4G/LTE
Отлично	≥ -70 дБм	≥ -70 дБм	> -65 дБм
Хорошо	-70 дБм... -85 дБм	-70 дБм... -85 дБм	-65 дБм... -75 дБм
Удовлетворительно	-86 дБм... -100 дБм	-86 дБм... -100 дБм	-75 дБм... -85 дБм
Плохо	≤ -100 дБм	≤ -100 дБм	-85 дБм... -95 дБм
Нет сигнала	-110 дБм	-110 дБм	≤ -95 дБм

Качество сигнала 3G-сетей

RSCP (Received Signal Code Power)

В 3G-сетях, помимо показателя RSSI, используется параметр RSCP (Received Signal Code Power). Этот показатель означает мощность сигнального кода, полученного вашим прибором при подключении к базовой станции оператора. Важно понимать, что этот показатель не учитывает окружающие помехи. Высокое значение RSCP не обязательно означает высокое качество связи, поскольку уровень окружающих шумов может быть критичным для работы 3G-соединения.

RSCP	3G	Описание
Отлично	-60 дБм... 0 дБм	Сильный сигнал с максимальной скоростью передачи данных
Хорошо	-75 дБм... -60 дБм	Уверенный сигнал с хорошей скоростью передачи данных
Удовлетворительно	-85 дБм... -75 дБм	Может быть достигнут приемлемый результат
Плохо	-95 дБм... -85 дБм	Предельные показатели, возможны обрывы соединения
Очень плохо	-124 дБм... -95 дБм	Сильное падение производительности, потеря соединения

EC/IO (Energy per chip to Interference power ratio)

Чтобы оценить качество сотовой связи, необходимо учитывать не только мощность принимаемого сигнала, но также уровень радиочастотного шума, который создается в том числе другими работающими смартфонами и мобильными приборами, соседними базовыми станциями и прочими искусственными источниками. Для этого в 3G-сетях используется показатель EC/IO (Energy per chip to Interference power ratio), который позволяет оценить качество связи на основе мощности входящего сигнала и мощности зафиксированных помех. EC/IO всегда имеет отрицательное значение.

EC/IO	3G	Описание
Отлично	0 дБм... -6 дБ	Сильный сигнал с максимальной скоростью передачи данных
Хорошо	-7 дБм... -10 дБ	Уверенный сигнал с хорошей скоростью передачи данных
Плохо	-10 дБм... -20 дБ	Может быть достигнут приемлемый результат, однако скорость передачи данных часто «проседает». Когда значение EC/IO приближается к -20 дБ, производительность сильно падает

Качество сигнала LTE-сетей

RSRP (Reference Signal Received Power)

По мере разработки четвертого поколения сотовой связи консорциум 3GPP пришел к выводу, что показатель RSSI, учитывающий мощность всего входящего сигнала, является не самым удобным инструментом. Вместо показателя RSSI в спецификациях LTE-сетей широко используется параметр RSRP, который оценивает мощность на основе пилотных сигналов, поступающих от текущей базовой станции. Поскольку RSRP не зависит от ширины канала и не учитывает побочные сигналы и помехи, он всегда имеет более низкое числовое значение, чем RSSI.

RSRP	4G/LTE	Описание
Отлично	≥ -80 дБм	Сильный сигнал с максимальной скоростью передачи данных
Хорошо	-80 дБм... -90 дБм	Уверенный сигнал с хорошей скоростью передачи данных
Удовлетворительно	-90 дБм... -100 дБм	Может быть достигнут приемлемый результат, однако скорость передачи данных часто «проседает». Когда значение RSRP приближается к -100 дБ, производительность сильно падает
Плохо	≤ -100 дБм	Потеря соединения

SINR (Signal Interference + Noise Ratio)

В идеальном мире, где отсутствуют электромагнитные помехи и сигнал от источника без искажений достигает приемника, измерение шумов не требуется. Однако в реальной жизни на сотовый сигнал влияет множество факторов, таких как погодные условия, рельеф местности, зеленые насаждения, близлежащие здания, стены, неправильная настройка антенн, различное работающее оборудование.

В 4G-сетях отношение сигнал/шум выражается показателем SINR (Signal to Interference + Noise Ratio). В некоторых моделях оборудования это значение может обозначаться аббревиатурой CINR — это полные синонимы (Carrier to Interference + Noise Ratio).

SINR рассчитывается как отношение полезного сигнала к помехам от посторонних источников и практически всегда имеет положительное значение. Отрицательные значения SINR фактически означают неработоспособность 4G-сети в текущем местоположении. Показатель SINR широко используется для оценки качества сигнала, однако он не включен в спецификации консорциума 3GPP, который занимается разработкой стандартов сотовой связи.

SINR	4G/LTE	Описание
Отлично	≥ 20 дБ	Сильный сигнал с максимальной скоростью передачи данных
Хорошо	13 дБ... 20 дБ	Уверенный сигнал с хорошей скоростью передачи данных
Удовлетворительно	0 дБ... 13 дБ	Может быть достигнут приемлемый результат, однако скорость передачи данных часто «проседает». Когда значение SINR приближается к 0 дБ, производительность сильно падает
Плохо	≤ 0 дБ	Потеря соединения

RSRQ (Reference Signal Received Quality)

Консорциум 3GPP для оценки качества 4G-сигнала предложил собственный показатель — RSRQ (Reference Signal Received Quality). Фактически RSRQ указывает на качество принятых пилотных сигналов от текущей базовой станции, а для его расчетов используются значения RSSI и RSRP.

RSRQ	4G/LTE	Описание
Отлично	≥ -10 дБ	Сильный сигнал с максимальной скоростью передачи данных
Хорошо	-10 дБ... -15 дБ	Уверенный сигнал с хорошей скоростью передачи данных
Удовлетворительно	-15 дБ... -20 дБ	Может быть достигнут приемлемый результат, однако скорость передачи данных часто «проседает». Когда значение RSRQ приближается к -20 дБ, производительность сильно падает
Плохо	≤ -20 дБ	Потеря соединения

Значения RSRQ и SINR могут использоваться независимо друг от друга или совместно для подбора оптимального положения уличной антенны сотовой связи.

Как использовать показатели RSSI, SINR, RSRP для настройки уличной антенны?

Во время настройки уличной антенны вышеописанные показатели могут изменяться как в одном, так и в разных направлениях. Бывают ситуации, когда настройка на отдаленную базовую станцию дает лучший результат, чем настройка на ближайшую БС. Например, при настройке антенны на дальнюю базовую станцию уровень RSSI может снизиться (поскольку антенна перестанет улавливать побочный сигнал от других источников), но соотношение сигнал/шум (SINR) и уровень сигнала от базовой станции (RSRP) вырастут.

В процессе юстировки антенны мы рекомендуем учитывать максимально возможное количество параметров. Не следует забывать, что для передачи интернет-данных соотношение сигнал/шум является одним из ключевых параметров, зачастую более важным, чем абсолютная мощность сигнала (RSSI).

Как посмотреть уровень RSSI, SINR, RSRP на моем устройстве?

Современные модемы и 4G-роутеры обычно предоставляют возможность узнать в реальном времени мощность сигнала в децибелах (RSSI) и дополнительные параметры, такие как SINR, RSRP и RSRQ. Однако список доступных параметров зависит от конкретной модели устройства, а также от установленного программного обеспечения (прошивки).

• На модемах Huawei E3372h и других модемах с прошивкой HiLink информация об уровне сигнала доступна в веб-интерфейсе в меню Информация об устройстве или на странице Антенна.

• Для просмотра аналогичной информации на устройствах бренда MikroTik под управлением операционной системы RouterOS необходимо открыть вкладку Interfaces и перейти к параметрам текущего модема (интерфейса). Информация об уровне и качестве сигнала доступна на вкладке Cellular.

• На роутерах Tandem от бренда MicroDrive информация об уровне сигнала доступна в веб-интерфейсе на странице Статус → Обзор → Мобильная сеть.

• На роутерах Keenetic со встроенным модемом (Keenetic Hero 4G и Keenetic Runner 4G) или с подключенным внешним USB-модемом информация об уровне сигнала представлена на стартовой странице Системный монитор → Интернет → Подробнее о соединении.

• Для доступа к расширенной информации об уровне сигнала на устройствах Teltonika (роутеры серии RUT) перейдите на страницу Status → Network → Mobile.

На нашем сайте вы можете приобрести 4G-модемы и роутеры с функцией отображения уровня сигнала в децибелах, например, популярную модель Huawei E3372h. Также в продаже имеется готовый набор для настройки уличной антенны и специализированные анализаторы спектра Arinst для радиочастотной разведки.