一、移动通信架构简图
移动无线的接入网是专指各种基站设备。核心网就是各种交换机。
二、无线信号基本原理
无线网络中,使用AP设备和天线来实现有线和无线信号互相转换。如上图所示,有线网络侧的数据从AP设备的有线接口进入AP后,经AP处理为射频信号,从AP的发送端(TX)经过线缆发送到天线,从天线处以高频电磁波(2.4GHz/5GHz/6GHz频率)的形式将其发射出去。高频电磁波通过一段距离的传输后,到达无线终端位置,由无线终端的接收天线接收,再输送到无线终端的接收端(RX)处理。反之,从无线终端的发送端(TX)发出去的数据,也是按照上述的流程,逆向处理一遍,输送给AP的接收端(RX)。
在发送和接收天线之间的信号是无线信号。信号强度在无线信号传输过程中会逐渐衰减。衡量信号强度时,需要了解常见几个参数:射频发射功率、EIRP、RSSI、下行信号强度、上行信号强度。
①和⑦表示射频发送端处的功率,单位是dBm。
②和⑥表示连接天线的转接头和馈线等线路损耗,单位是dB。
③和⑤表示天线增益,单位dBi或dBd。
④表示路径损耗和障碍物衰减,是发送和接收天线之间的信号能量损耗程度,单位是dB。
射频发射功率:①表示AP端的射频发射功率,⑦表示无线终端的射频发射功率。在网规设计时,注意发射功率与天线增益之和不要超出国家码限制的最大值。
EIRP:有效全向辐射功率EIRP(Effective Isotropic Radiated Power),即天线端发射出去时的信号强度,EIRP = ① - ②+ ③。
下行信号强度:是指无线终端接收到AP的信号强度,下行信号功率 = ① - ② + ③ - ④ + ⑤ - ⑥。
上行信号强度:是指AP接收到无线终端的信号强度,上行信号功率 = ⑦ - ⑥ + ⑤ - ④ +③ - ②。
所以在不考虑干扰、线路损耗等因素时,接收信号强度的计算公式为:
接收信号强度 = 射频发射功率 + 发射端天线增益 – 路径损耗 – 障碍物衰减 + 接收端天线增益
当除路径损耗外的其他参数确定后,就可以确定路径损耗,再根据有效传输距离和路径损耗的关系,计算出有效传输距离。具体请参考覆盖计算。
三、影响传输质量参数
RSRP
Reference Signal Receiving Power(参考信号接收功率),代表无线信号强度的关键参数,反映当前信道的路径损耗强度,是指定测量频带上,承载小区专属参考信号的资源粒子的功率贡献(单位w)的线性平均值。上图中节点⑥,接收侧的一个测量值。范围在-44~-140dBm,值越大越好。
RSSI
Received Signal Strength Indicator接收信号强度指示。指示无线网络覆盖内某处位置的信号强度,是EIRP经过一段传输路径损耗和障碍物衰减后的值。网规遇到的信号强度弱问题就是指RSSI弱,没有达到指标要求值,导致无线终端接收到很弱的信号甚至接收不到信号。
RSRQ
Reference Signal Receiving Quality参考信号接收质量。它是RSRP和RSSI的比值。随着网络负荷和干扰发生变化,网络负荷越大,干扰越大,RSRQ测量值越小。取值的范围在-3于-19.5之间。
SINR
Signal to Interference plus Noise Ratio信号与干扰加噪声比。是指接收到的有用信号的强度与接收到的干扰信号的强度的比值;
实际网速
信息传送速率C不只和信道带宽B(band)有关,更与信噪比S/N有关。实际上信噪比是影响通信质量的一个关键因素。
其中S/N是Signal to Interference plus Noise Ratio,信号与干扰加噪声比,指接收到的有用信号强度与接收到干扰信号(噪声加干扰)的强度比值。其中Noise和Interference是两个不同的概念,Noise是指频带很宽的噪声,主要由接收机的热性能决定和产生。而Interference指的是干扰,例如来自其他系统的信号灯,其频谱也比Noise窄很多。能成为干扰都是和有效信号同频,才能干扰
四、参考
RSRP and RSRQ - Teltonika Networks Wikihttps://wiki.teltonika-networks.com/view/RSRP_and_RSRQ