Rssi что это такое

Содержание

Вы ходите по дому и время от времени видите, как полоски уровня сигнала Wi-Fi на вашем устройстве перемещаются вверх или вниз. Если вы когда-нибудь задумывались, что меняется, когда вы теряете или получаете «бар», этот пост для вас.

Вы узнаете, как dBm используется для обозначения уровня мощности и измерения силы сигнала Wi-Fi. В большинстве случаев это только для вашей информированности. Вы мало что можете сделать с сигналами, кроме как перемещать своё устройство или вещательную сеть Wi-Fi.

Однако, в некоторых случаях знание того, как настроить спутники на основе dBm в ячеистой системе, может помочь в оптимизации передачи сигнала. Всё это может быть немного запутанным, пока вы не закончите с этим постом.

dBm – уровень сигнала Wi-Fi в зависимости от мощности

В сетях Wi-Fi dBm используется для обозначения двух вещей: уровня мощности вещателя и уровня сигнала на принимающей стороне.

Но, что такое dBm? Здесь всё становится интереснее (или скучнее, в зависимости от того, насколько глубоко вы хотите проникнуть в тему) – сначала нам нужно понять, что такое dB

Небольшое предупреждение: следующая часть может быть немного технической.

Что такое dB

dB – это сокращение от децибел, которое составляет одну десятую бела (В) и является единицей измерения, обычно используемой для оценки:

Громкости звука. Показывает соотношение между текущим звуком и самым низким уровнем звука, воспринимаемым человеческим ухом, который составляет 0 дБ. Что касается громкости, то 60-70 дБ – это нормальный разговор, а 125 дБ – это когда вы начинаете чувствовать боль в ушах.
Разницы (или соотношения) между двумя уровнями электрической мощности.
Увеличения или уменьшения мощности сигнала.

dB полезен, потому что он позволяет рассчитывать усиления и потери сигнала (мощности), которые могут включать большие масштабы, пут`м сложения или вычитания целых чисел вместо десятичных или сложной формулы записи.

dB – это также форма научного обозначения уровней мощности и сигналов электронных устройств. Это позволяет передавать очень большие числа несколькими символами.

Как правило, 1 000 000 можно преобразовать в 60 dB, и аналогичным образом 0,000001 равно −60 dB. Это потому, что в логарифмическом отношении 6 – это логарифм 1 000 000, который можно записать как 10 6 .

Что наиболее важно помнить о dB, так это то, что он не линейный, а логарифмический. Более высокое значение в dB всегда означает «больше», но это значение растёт не равномерно. Другими словами, «усиление» от 1 dB до 2 dB отличается от роста с 5 dB до 6 dB.

В большинстве случаев dB используется с чем-то ещё. Популярными примерами являются dBi и dBm.

Что такое RSRP RSRQ RSSI SINR и как настроить антенну на вышку связи

Что такое dBm

dBm – это сокращение от децибел (относительно) милливатт. Другими словами, это логарифмический способ передачи уровня мощности или силы сигнала.

dBm как уровень мощности (источник вещания)

При использовании для оценки уровня мощности 0 dBm принимается как 1 мВт (милливатт). Именно столько вкладывается в устройство вывода, такое как антенна или то, что вы можете увидеть в измерителе мощности.

Формула довольно заумная и сложная, но обычно каждый раз, когда мы удваиваем (или уменьшаем вдвое) уровень мощности, мы прибавляем (или вычитаем) 3 dBm.

Так, например, 125 мВт равняется 21 dBm, 500 мВт – 27 dBm, а 1000 мВт (1 Вт) – 30 dBm.

dBm как мощность сигнала (принимающая сторона)

На принимающей стороне сила сигнала обычно понимается как чувствительность сигнала на приемнике. В этом случае есть несколько вещей, которые вы должны помнить о значении dBm:

Это всегда отрицательное число – мы говорим здесь не о количестве, а об индикаторе. Это потому, что 0 дБм (1 мВт) означает 100% чувствительность – невозможный уровень. Реальные уровни сигналов всегда ниже 0 дБм.
Чувствительность сигнала находится в диапазоне от 0 dBm до −128 dBm. Чем ближе число к нулю, тем сильнее сигнал. Так, например, −30 dBm сильнее, чем −60 dBm.
Опять же, поскольку dB и, следовательно, dBm не масштабируются, как большинство измерений (вес, длина и т.д.) – они нелинейны и постоянно возрастают, – разрыв между −30 dBm и −60 dBm может быть не более значительным, чем между −60 dBm и −65 dBm.

Как правило, значимые значения dBm на приёмном конце находятся в диапазоне от −10 (самые сильные сигналы) до −90 (самые слабые).

Вот общие показания dBm:

выше −30 dBm : слишком хорошо, чтобы быть правдой, или перенасыщение сигнала (что плохо).
−30 dBm : наилучшее из возможного.
−50 dBm : отличный сигнал.
−60 dBm : очень хороший сигнал.
−70 dBm : это порог, при котором вы, возможно, потеряете полоску сигнала и вот-вот потеряете другую, если уже не потеряли. Но связь по-прежнему стабильная.
−75 dBm : здесь начинаются проблемы, но соединение всё ещё можно использовать.
−80 dBm : граница полезного – у вас едва ли есть только одна полоска.
−90 dBm : сигнал очень слабый, к нему (почти) невозможно подключиться.
ниже −90 dBm : забудьте об этом.

Тем не менее, значение чисел немного различается в зависимости от среды и оборудования. Как и всё в Wi-Fi, это не жёсткие значения – ждите нюансов.

Как узнать дБм вашего текущего принимаемого сигнала Wi-Fi

Когда устройство Wi-Fi подключается к вещателю, оно делает это с определенным значением dBm, которое постоянно меняется в режиме реального времени в зависимости от окружающей среды и расстояния.

В зависимости от приложения это значение называется по-разному, но самое популярное название – индикатор уровня принимаемого сигнала или RSSI.

Самый простой способ узнать уровень принятого сигнала Wi-Fi устройства – это использовать анализатор Wi-Fi.

Запустите приложение, и оно может визуализировать для вас, какие значения dBm имеют ваши текущие устройства, как на стороне вещателя, так и на стороне получателя.

Если вы работаете на Mac, есть ещё один простой способ определить текущий уровень сигнала Wi-Fi, принимаемого устройством: щёлкните значок Wi-Fi, удерживая нажатой клавишу Option. Теперь вы увидите мощность сигнала Wi-Fi, показанную как значение RSSI.

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

4G/LTE

Как использовать показатели параметров сотового сигнала для настройки антенны

В процессе настройки наружной антенны, перечисленные значения могут колебаться. В некоторых случаях настроиться на удаленную станцию даст больший результат, чем пытаться подключиться к ближайшей. Когда вы настраиваетесь на дальнюю базовую станцию, показатель RSSI станет меньше, так как антенна потеряет побочные помехи. При этом показатели SINR и RSRP возрастут. Стоит помнить, что при настройке интернет соединения ключевым параметром служит соотношение сигнала к шуму.

Параметры сигнала можно узнать и без профессионального оборудования, рассмотрим подробнее три способа:

Приложение на смартфон

Определить уровень сигнала можно, скачав специальное приложение, сегодня в Google Play доступно большое количество бесплатных и эффективных вспомогательных инструментов. Хорошо зарекомендовали себя приложения MDMA и «VEGATEL — Сотовые вышки», в них отображается качество и мощность сигнала. Также в приложениях есть возможность посмотреть местоположение базовых станций, измерить скорость передачи данных.

Интерфейс 4G-модема или роутера

В зависимости от модели принимающего устройства в веб-интерфейсе аппаратуры можно увидеть данные параметров сотового сигнала. В стандартных настройках роутера 4G высвечивается имя устройства, серийный номер, версия ПО, IP-адрес и информация о RSSI, SINR, RSRP, RSCP и RSRQ. С помощью этих параметров можно получить точную оценку качества сети. Как пользоваться web-интерфейсом? Зайдите в браузер, в поисковую строку вбейте 192.168.1.1, нажмите кнопку Enter. В предложенном поле введите логин и пароль, эта информация всегда указана на коробке модема. Во вкладке «настройки» выберите пункт «информация об устройстве».

Местоположение роутера в доме не принципиально, если вы подключаете его к уличной антенне. Достаточно поворачивать антенну и сверять показатели в интерфейсе роутера. Если вы подключаете роутер без уличной антенны, перемещайте устройство по дому до тех пор, пока в интерфейсе не высветятся лучшие параметры связи.

Репитер

В репитере отсутствует GSM модуль, устройство принимает сигнал от антенны напрямую в соответствие со своим частотным диапазоном. Репитер предназначен для усиления сигнала, в настройках вы сможете найти только информацию о мощности сигнала и собственном коэффициенте усиления. Как использовать эти данные на практике? Двухдиапазонный репитер работает на двух частотах 900 и 1800 МГц, после замеров, вы поймете, какой сигнал вам лучше усиливать.

Какой должен быть уровень сигнала? Помните, что усиленный репитером входной сигнал не может быть выше допустимой мощности оборудования. Если это правило будет нарушено, репитер автоматически начнет регулировать настройки, что спровоцирует появление дополнительных помех в системе.

Разобравшись с тремя вариантами исследования сигнала сотовой связи, делаем вывод, что приложение – наиболее информативный способ.

Более подробно

Что такое RSSI и CINR в цифрах. Как проверить уровень сигнала и к каким значениям приближаться:

Показатели. Ориентир для сигнала SINR – цифры от 30 и выше. Если в графе 10 и меньше, то полезный сигнал на 90% страдает от помех, шумов и ограничений, появляющихся на пути к базовой станции и обратно. Для RSSI ситуация иная – чем дальше «в минус», тем хуже. Значения -85 до -110 отображают проблемы с подключением и иные симптомы, вроде падающей скорости и скачущего PING. При показателях от -30 до -50 состояние сигнала приближается к идеалу.
Термины. Кроме уже привычных RSSI и SINR операторы часто оперируют и сторонними выражениями. RSRP – величина, определяющая мощность принятого сигнала от базовой станции. Измеряется в дБм и помогает оценить правильность монтажа принимающего оборудования по отношению к антеннам операторов и провайдеров.

RSRQ – качество принимаемых сигналов от базовой станции. Как и RSSI с CINR указывается в дБ. В масштабах телекоммуникационных сетей RSRQ необходим для вычисления шумов и определения количества помех.

CQI – показатель производительности канала. Указывается в баллах от 0 до 15 и применяется к каждой абонентской станции в отдельности. Чем значение ближе к 15, тем лучше – прием сигнала LTE или 4G станет качественнее, а неполадок и вовсе не возникнет.

Диагностика. Просмотреть информацию о сигнале и помехах сетевое оборудование часто предлагает в специальном веб-интерфейсе, вызываемом через браузер при переходе по адресу: 192.168.8.1 (или 192.168.0.1 и 192.168.1.1 – нужная URL-ссылка часто указывается производителем на обратной стороне модема на этикетке).

Далее – переход к разделу со статистикой или информацией о текущей интернет-сессии. В нижней части интерфейса появятся и знакомые значения – RSSI, RSPR, RSRQ и SINR: а вместе с тем и статистика по Wi-Fi и производительности (Signal Strength).

Диагностика схожим образом проводится и на фирменных роутерах от распространенных на территории Российской Федерации операторов: Мегафон, Yota, Tele2, МТС, Билайн и т.д. Но данные приводятся скромные – кроме SINR и RSPR, а редко и RSSI ничего и не разглядеть.

Ситуацию частично исправляет стороннее программное обеспечение, вроде MDMA – специального софтверного инструмента, предназначенного для мониторинга поступающего на модемы сигнала и оценки качества подключений к 2G, 3G и 4G LTE. Часто применяется при настройке антенн в домашних условиях. Помогает определить и RSSI, и даже количество переданной информации за сессию или после перезагрузки оборудования.

Как повлиять на сигнал и навести антенну

Перед тем, как начать эксперименты над сетевым оборудованием и принимаемым сигналом, важно помнить: даже мощная антенна и правильно расположенный модем не помогут, если на пути к базовой станции много препятствий. Деревья, крыши домов, горы и холмы – рассеивать сигнал способны даже едва заметные объекты. Но, если внешние факторы не помеха, то опробовать стоит следующее:

Смена дислокации для принимающего оборудования. Модемы лучше располагать ближе к окну (а не за «непробиваемой» бетонной стеной) или на подоконнике.
«Профильные» мощные антенны и усилители интернет-сигнала не маркетинговый трюк, а действенные способы повысить качество приема. При выборе придется отталкиваться от совместимости с уже имеющимся оборудованием и характеристик, указываемых производителем. Можно сделать антенну и самостоятельно – смотрим инструкцию тут.
Желательно избегать источников помех и шума. Согласно проведенным тестам, даже внешние жесткие диски способны нарушить подключение и привести к неожиданным результатам – падении скорости и ухудшению доступа к сети.
С выбором подходящего места для расположения модема поможет все тот же инструмент MDMA. Главное почаще обновлять статистику через интерфейс.

Аналоговый RSSI vs ШИМ (PWM) RSSI

Если вы собираетесь передавать RSSI с приемника в полетный контроллер, уточните тип сигнала — аналоговый или PWM (ШИМ) и убедитесь, что ПК может с ним работать.

Отличия между цифровым и аналоговым сигналом RSSI

Обычно RSSI имеет аналоговую форму (напряжение), но не всегда. Иногда он передается как PWM сигнал (широтно-импульсная модуляция). Так что он может быть несовместим с некоторыми системами чтения данных (в этом случае значение RSSI будут сказать резко: 0, 50, 100).

PWM сигнал можно легко сконвертировать в напряжение, используя «цифро-аналоговый преобразователь» или просто фильтр низких частот, LC фильтр.

Некоторые платы OSD и полетные контроллеры понимают PWM сигнал, т.к. имеют встроенный фильтр.

Что если OSD не поддерживает RSSI?

Если ваша плата не поддерживает отображение RSSI, тогда придется поискать другие варианты. У некоторых плат OSD есть два входа для измерения напряжения аккумуляторов (BAT1 и BAT2). Как правило мы используем всего один аккумулятор, а второй вход можно использовать для считывания RSSI.

Обычно при преобразовании PWM сигнала, напряжение колеблется в диапазоне от 0 до 3,7 вольта. Это не процент уровня сигнала, но некоторое значение, которое можно использовать для оценки качества связи. В свое время я так модифицировал Hobbyking E-OSD (англ.) и оно отлично работало.

Критерии качества сигнала в сетях WiMax

В статье «Тестирование антенн Wi-Fi для приема WiMax» я приводил параметры CINR и RSSI как результаты своих экспериментов, лишь примерно представляя себе, что отражают эти величины. Пребывать в неведении мне было стыдно, и я детально разобрался в этом вопросе.
Не сомневаюсь, что найдутся Хабралюди (такие, как shogunkub), для которых данный топик не откроет ничего нового, но многим, я уверен, будет так же интересно разобраться, как и мне.

На Хабре этот вопрос затрагивался в статье «Базовая станция WiMAX», но я хотел бы осветить его чуть полнее.

RSSI (Received Signal Strength Indicator) — дословно: индикатор силы принимаемого сигнала. Под силой в этой аббревиатуре следует понимать мощность радиосигнала.
В стандарте IEEE 802.11 RSSI это индикатор уровня мощности, принимаемого антенной, выраженный в «попугаях» — абстрактных единицах, выбираемых производителем беспроводного оборудования.
Физический же смысл несут единицы mW (мВт) или dBm.
Инженеры Yota позаботились, чтобы Yota Access пересчитывала принимаемый сигнал в хорошие, годные единицы dBm, о которых я напишу ниже.
Чем выше число RSSI, или чем оно менее отрицательное (как раз случай Yota), тем сильнее сигнал.
Прежде чем перейти к децибелу и его производным, необходимо рассказать о CINR.

CINR (Carrier to Interference + Noise Ratio) также называемый SINR (Signal to Interference + Noise Ratio) – дословно: отношение (полезного) сигнала к интерферирующему и шуму. Устоявшийся русский термин – соотношение сигнал-шум. Измеряется в dB.
Величина 0 dB означает, что сигнал и шум равны, положительное число – что сигнал сильнее шума, отрицательное – что слабее.
Пользователю, конечно, лучше, чтобы сигнал был как можно сильнее шума 🙂

Рассмотрим величину децибел более детально.
Децибел (decibel, dB) — логарифмическая величина, которая отражает отношение физической величины (обычно мощности или интенсивности) к заданному референсному уровню.
Отношение в децибелах – это десятикратная величина десятичного логарифма отношения двух мощностей:

Двукратная разница в мощностях будет записана в децибелах как ~ 3dB.
Десятикратная разница в мощностях будет записана как 10dB.
Отношение мощности 1000 к 1 в децибелах будет записана как 30dB.
Прелесть децибела в том, что в нем удобно выражать очень большие и очень маленькие величины, в силу его логарифмической природы.
Часто децибел получает суффикс, который показывает используемую референсную величину.
Суффикс m в dBm обозначает милливатт. То есть, L(dBm) = 10*lg(P/1mW)

Зная RSSI и CINR для сигнала WiMax, мы в полной мере можем оценить качество сигнала и порадовать пользователя картинкой с палками:

Расшифруем.
CINR 32dB – принимаемый сигнал в 1000 с лишним раз сильнее чем шум.
Много это или мало?
Даже если сигнал и шум равны, при хорошей коррекции ошибок работа возможна. Конечно на высокую скорость передачи данных в этом случае рассчитывать не стоит.
RSSI -58dBm– принимаемый сигнал практически в миллион раз слабее 1 милливатта, то есть составляет один нановатт (1nW). Микроволновая печь, работающая на той же частоте, жарит на 800W.
Величины отличаются на 12 порядков. Настолько безопасно WiMax излучение 🙂
Это идеальные параметры (которые наблюдаются у меня дома, на UMPC с контроллером Intel 5150 и хорошей антенной), скорость в этом случае достигает теоретического максимума ~ 10Mbit/sec.

Для сравнения, менее радостная картина (контроллер работает вообще без антенны, имитируется зона нестабильного приёма):

CINR 14dB, RSSI -81dBm – сигнал «всего» в 40 раз сильнее шума (в 25 раз хуже), мощность сигнала в 1000 раз меньше.
Скорость при таких «вопиюще плохих» параметрах около 1Mbit/sec.

Вместо заключения, отвечу на следующий вопрос:
“Полный сигнал 4 палки, RSSI -60 – -65 dBm. CINR от 0 до 5 dB. Почему скорость отвратительная?”
Ответ простой. RSSI и CINR не связаны между собой напрямую. При нормальном RSSI мы видим, что пользователь сталкивается с шумом (помехами от глушилки, или чего-то ещё), который не даёт ему пользоваться интернетом.

Показатели сигнала для сетей 3G и 4G

Для определения степени качества сигнала нужно учесть параметры:

Отображается как аббревиатура RX.
Показывает соотношение сигнала и шума. Чем выше этот параметр, тем лучше для абонента. Если сеть слабо загружена и значения легко замерить, этот показатель будет близок к нулю. Пропускная способность ухудшится, если пользователей станет больше.
Отображает мощность. Нормальным значением будет считаться показатель от 70 и менее.

Теперь рассмотрим значения, которые будут означать характеристики сигнала в сети 4G:

Сопоставление сигналов и шумов. Чем выше данный параметр, тем лучше. Если показатель стремится к нулю, значит, скорость подключения слабая. Проверить CINR можно простыми методами.
RSSI – мощность сигнала. Если после анализа вы получили результат −120 dBM и меньше, подключение нестабильное и слабое. Какой RSSI должен быть для 4G? Нормой считаются значения в диапазоне от -58 до -81 дБм.
Band – это та частота, на которой функционирует станция оператора.

Сигнал CINR RSSI – очень важный показатель для сетевого оборудования. Поэтому пользователям рекомендуется периодически проверять эти показатели.

Способы улучшения сигнала

Улучшить качество сигнала можно с помощью эффективных методов:

Найдите для своего девайса более подходящее место. Установите модем у окна.
Используйте в работе высококачественные удлинители USB.
Не располагайте поблизости от модема другие приборы, которые могут создавать помехи.
В местности за городом установите дополнительное усиливающее оборудование.

Если вы работаете с устаревшей моделью, рассмотрите более производительные устройства.