Rssi какой должен быть для wifi

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

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.

RSSI, RSPR, RSRQ, SINR: оценка качества сигнала и нормальное значение

Всем привет! RSSI – статистический показатель, отображающий уровень мощности принимаемого модемом или мобильной техникой сигнала. Параметр применяется преимущественно в сфере телекоммуникационных технологий для проведения поверхностной диагностики при возникновении проблем с сетью или скоростью. И, хотя показатель RSSI помогает оценить качество предоставляемого оператором сигнала, опираться на полученные цифры нельзя – без учета погрешностей.

Нагрузка на сеть, качество оборудования у принимающей стороны, погода – полный список внешних факторов сложно даже представить. А ведь еще нельзя забывать о внутренних «раздражителях». Мобильные операторы даже ввели специальную шкалу SINR (Signal Interference and Nose Ratio), способную оценить соотношение полезного сигнала к принимаемым от источника шумам. Показатель измеряется в дБ и часто помогает техникам правильно настроить роутеры и маршрутизаторы или подключить дополнительные антенны, если помехи не исчезают.

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:

Мощность сигнала и радиус работы

Радиус действия точки доступа напрямую зависит от мощности? Мощность передатчика точки доступа определяет расстояние, на которое будет передаваться сигнал, а также скорость передачи данных. Но это не единственная величина, которая влияет на дальность работы беспроводной сети , она зависит от множества различных факторов:

• Диапазон частот
• Выходная мощность передатчика
• Чувствительность приемника
• Техника модуляции
• Расстояние и преграды
• Другие факторы

Разные факторы по разному влияют на распространение сигнала. Например, ч ем больше расстояние и чем больше поглощение сигнала, тем меньше скорость. В диапазоне частот 2.4 ГГц – длина волны составляет 12.5 см и чем больше длина волны (ниже частота), тем больше проникающая способность сигнала и выше дальность распространения сигнала при одной и той же излучаемой мощности. Соответственно радиосигнал в диапазоне 2.4 ГГц имеет большую проникающую способность, чем в диапазоне 5 ГГц.

Не каждая проблема с подключением возникает из-за слабого уровня сигнала.

Мощность передатчика

Мощность передатчика беспроводного оборудования на территории России, Украины, Белоруссии и других стран СНГ и Европы имеет региональные ограничения и не должна превышать 20dBm равных 100mW и 23dBm = 200mW при использовании динамического управления излучаемой мощностью сигнала. В реальном оборудовании данные показатели находятся в диапазоне от 15 до 20dBm. Связано это по большей части с нежеланием производителя “рисковать”, ведь устройство мощностью свыше 20 dBm просто не пройдет сертификацию.

Усиление излучаемой мощности сигнала – означает более надежное соединение, но это не решает все проблемы. Даже если клиент будет слышать точку из-за большого усиления, то точка не услышит клиента, ввиду того, что у него же вы мощность не подняли.

Чувствительность приемника

Чувствительность приемника – это минимальный уровень входящего сигнала для обеспечения приёма данных с клиентского устройства, и влияющий на дальность связи и скорость приема данных. При увеличении излучаемой мощности сигнала радиомодуля, чувствительность незначительно может улучшиться, но при чрезмерном усилении этот показатель может значительно ухудшится, так появится “перекос” в скорости приема и передачи данных, когда скорость передачи клиенту будет выше в несколько раз, чем скорость от клиента к точке доступа.

Чувствительность приемника указывается для конкретной скорости передачи, поскольку каждая схема модуляции имеет свои требования к отношению сигнал/шум (SNR). В общем случае, чем выше скорость передачи данных, тем больше должно быть отношение сигнал/шум (меньший уровень шума), и тем выше чувствительность приемника.

Диапазон частот

Диапазон 2.4 ГГц – это низкая полоса частот и наиболее распространённая, способная легче преодолевать различные преграды, что повышает радиус работы данной сети, но не обладает высокой скоростью передачи данных. Диапазоны 5 ГГц и 6 ГГц – напротив обладают более высокой частотой, достигая высоких скоростей передачи данных, менее загружены, но имеют меньше пробивною способность и меньший радиус работы.

Уровень сигнала

• Самый точный способ выразить это с помощью мBт (миливатт) (mW / 1 mW = 0 dBm)
• Signal (уровень сигнала) – показатель уровня сигнала принимаемым устройством, обычно значения находятся в промежутке от 0 до -100
• RSSI (индикатор мощности принятого сигнала) – это обычное показатель, но большинство поставщиков адаптеров Wi-Fi обрабатывают по разному, поскольку он не стандартизирован. Некоторые адаптеры используют шкалу от 0 до 60, а другие от 0 до 255
• Noise (уровень шума) – показатель допустимого уровня шума, для указанной ширины каналы
• SNR (отношение уровня сигнала к шуму) – разница между уровнем сигнала и уровнем шума

Изменения мощности сигнала не являются плавными и постепенными, dBm масштабируется логарифмически, а не линейным образом. Правило 3 и 10 подтверждает логарифмическую природу dBm:

• 3 dBm потерь = -3 dBm = уменьшает вдвое мощность сигнала
• 3 dBm усиления = +3 dBm = удваивает мощность сигнала (100 mW = 20 dBm , 200 mW = 23 dBm )
• 10 dBm потерь = -10 dBm = в 10 раз меньше мощности сигнала
• 10 dBm усиления = +10 dBm = в 10 раз больше мощности сигнала (10 mW = 10 dBm , 100 mW = 20 dBm )

Оценка качества сигнала (Signal)

Нужно помнить о значении Signal – работаем с отрицательным значением. -30 – более высокий сигнал, чем -80, потому что -80 – намного меньшее число

• -30 dBm – Максимальный уровень сигнала, вероятно, находитесь рядом с точкой доступа
• -50 dBm – Ниже этого уровня, считать отличным сигналом
• -60 dBm – Ниже этого уровня, хорошим и надежным уровень сигнала
• -67 dBm – Это минимальное значение, требующих бесперебойной и надежной передачи данных, скорость будет низкой, но стабильной
• -70 dBm – Сигнал слабый, скорость передачи крайне низкая
• -80 dBm – Уровень сигнала слишком мал, не возможно поддерживать надежное соединение
• -90 dBm – Подключение практически невозможно, или скорость передачи данных будет слишком мала

dB, dBi, dBm

При расчетах все эти dB, dBi, dBm по сути своей все являются децибелами, т.е. суммируются (если усиление) или вычитаются (если затухание), но dBm имеет приоритет как величина мощности сигнала. Например: Уровень на входе приемника(dBm) = Мощность передатчика(dBm) + Усиление антенн(dBi) – Ослабление сигнала(dB)