Критерии качества сигнала в сетях WiMax

    imageВ 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:
    image
    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:

    image

    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.

    image

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

    image

    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.
    Метки:
    Yota 75,99
    Компания
    Поделиться публикацией
    Похожие публикации
    Комментарии 55
    • +3
      Спасибо за статью!
      Узнал, что хотя бы Yota сигнал в палках не мерит, а нормальные данные отображает.
      О других операторах подвижной связи, обитающих в наших краях, такого сказать не могу… Хотя нас и Yota нет:(
      • 0
        Если интересна тема, то вот 2 подробные статьи Раз и Два
        • +1
          на два я в статье ссылаюсь :)
      • 0
        Кстати, как вам качество до и после подорожания? Изменилось ли что-либо за счет массового отказа от услуг провайдера или же все просто стали платить больше?
        • +2
          лично я стал платить больше, было 3 мегабита при идеальном качестве соединения, так и осталось
          • +2
            Моя статистика достаточно ограничена, т.к. я живу в эксклаве Москвы — Зеленограде.
            Тут у меня показатели и раньше были просто замечательные.
            • 0
              а у меня даже хуже стало, там, где раньше было минимум 6 мегабит, стало 1,5
              • +3
                Я думаю причина не в изменении тарифов — вряд ли нагрузка после этого возросла.
                • +1
                  Просто спросили, как было и как стало — мой ответ вот таков, хотя раньше я был за йоту всеми руками и ногами. Выводы делать пока рано, мне кажется
                  • 0
                    я грешным делом думал упадет нагрузка и можно будет расправить легкие, а вот и нет — денег больше, а качество там же. Возможно начнут ставить станции, денег то накопят, а может и не начнут ))
                    • 0
                      По логике вещей, нагрузка должна была упасть.
                      Новые тарифы, на мой взгляд, неоправданно высокие.
                      Тот же Comstar и дешевле и в моем районе (Москва, Юго-Запад) лучше работает.
                    • 0
                      Подтверждаю, стало хуже, вплоть до полного пропадания сигнала. Да и в лучшие времена скорость не превышала 2 мегабит. Подорожание — это просто хамство при таком качестве сервиса, в ближайшее время откажусь от услуг данного горе-провайдера. Чего и всем советую. Правда что-то мне подсказывает, что и у остальных ситуация такая же.

                      p.s. Лично не знаю ни одного человека, который был бы доволен качеством связи. Жалею о потраченных деньгах и нервах.
                    • +1
                      А насколько массовый был отказ? Много ли людей отказались? Есть ли какая информация по этому поводу? Лично я отказался, сейчас пользуюсь интернетом одного из опсосов.
                      • 0
                        Аналогично, интернет не Комстаровский ли часом?
                  • +2
                    Спасибо за теплый отзыв.
                    Строго говоря, сигнала измеряется адаптером WiMax. RSSI может выражаться числом от 1 до 255, или числом из другого интервала, в зависимости от производителя оборудования.
                    В софте чтобы построить картинку с палками, эти цифры переводятся в нормальные величины.
                    Йота безусловно молодец, что считает пользователей достаточно технически грамотными, чтобы не прятать от них техническую информацию.
                    • +1
                      Вот спасибо просветил. А то бывает «палки» есть — инета нет, теперь наконец-то стало понятно, что за дьявольские показатели!
                      • 0
                        Comstar, насколько я понимаю, выдает пользователю только CINR (RSSI в их менеджере соединений просто отсутствует).
                        У меня этот показатель колеблется в среднем где-то около значения 11 (от 8 до 14 в разные дни, почему — не знаю, если честно).
                        При этом всегда было интересно, почему аналогичный показатель у Йоты в моем случае, как правило, намного выше, в то время как скорость интернета заметно меньше (в несколько раз).
                        Видимо, в случае с Йотой RSSI виноват во всем.
                        • +3
                          Я думаю дело может быть в загруженности канала к базовой станции.
                          • 0
                            Да, это даже вероятнее. Косвенный признак — часто подолгу на Йоте вообще не подключается к сети при относительно хороших показателях CINR и RSSI.
                            Плохо, что этот показатель (коэффициент загруженности станции) не отражают нигде.
                            • +1
                              Отображается, но только когда все совсем плохо.
                              • 0
                                Такой «красоты» не встречал. Видимо, Йота считает что в нашем районе все не совсем плохо. С чем я в корне не согласен.
                                А вы это сами где-то наблюдали? Если да, поделитесь секретом: где?
                                • 0
                                  Эта штука не во всех версиях Yota Access присутствует, у меня в версии для Intel 5150 она была, а в версии для Samsung SWC-U200 — нет. Попробуйте обновить Yota Access.
                                  • 0
                                    У меня как раз самсунговский «свисток».
                                    Спасибо, попробую.
                                    • 0
                                      Да в ранних версиях для Samsung SWC-U200 такой функции не было. Но в последний версии у меня как раз на свистке такое и возникает.
                                      • 0
                                        Меня, что то на обновление не тянет, после первого и последнего обновления, исчез дебагер для «свистка».
                                • 0
                                  А этот показатель мобильной станции и не может быть доступен.
                              • +2
                                Можно посерчить на предмет стороннего софта.
                                Например RSSI выдает inSSIDer для WiFi под Windows, несмотря на то, что нигде в утилитах ОС этот параметр не отображается.
                                • 0
                                  Можно. Вообще Comstar Connection Manager в целом оставляет впечатление коряво написанного софта, так что поискать ему замену давно пора. Все лень было, сейчас из любопытства полажу.
                                  Спасибо.
                              • 0
                                Отправил немножко замечаний в личку, спасибо за статью ;)
                                Аналогично, кстати, CNR(вместе с затуханием и мощностью передачи) показывается в любом ADSL-модеме, там его точно так же можно использовать для оценки качества линии. Правда при передаче по воздуху это намного важней, т.к. параметры сигнала могут гулять в широких пределах.
                                • 0
                                  shogunkub в числе прочего посоветовал упомянуть про то, что децибел это одна десятая бела.
                                  Так же как дециметр — одна десятая метра.
                                  Бел — самостоятельная величина, которая также используется. Просто на практике, его «десятина» оказалась удобнее.

                                  Пусть останется в комментариях :)
                                • 0
                                  А чем антенны в сетях WiMax отличаются от других антен?
                                  В любой радио и сотовой связи существуют базовые понятия типа SNR (Signal to Noise ratio) или CINR / SINR еще иногда употребляют RSL (Recieve Signal Level) который измеряется в dbm…

                                  Относительно критерия, хотелось бы узнать какую «минимальную мощность сигнала способен нормально принимать и распознавать принимающий девайс? На какой мощности происходит трансляция?
                                  • 0
                                    антенны ничем не отличаются.
                                    • +1
                                      прошу прощения, рука дрогнула, хотел продолжить
                                      habrahabr.ru/blogs/WiMAX/106196/ — я писал что антенны Wi-Fi отлично справляются с приемом WiMax по версии Йота.
                                      Понятно что параметры которые я описывал — фундаментальные. Сигнал WiMax по своей сути не отличается от любого другого радиосигнала.
                                      Просто в разных стандартах используются разные акронимы.
                                      Минимальную мощность можно получить из последнего скриншота. Там скорость порядка 1Мбита, меньше уже теряется смысл использовать WiMax. В этом случае мощность 10^(-12) W — 1 пиковатт.
                                  • 0
                                    Купил антенну мимо стало 11/-80, на прием отлично, а вот мощности передатчика модема не хватает. Возможно ли её увеличить?
                                    • 0
                                      Скорее всего, в модеме все интегрировано в одном чипе.
                                      Соответственно проапгрейдить передатчик вы уже не сможете.
                                      Может можно использовать усилитель, но быстрый гуглеж показывается какие-то жутковатые железки для базовых станций.
                                    • +2
                                      Я сейчас как раз диплом пишу на тему WiMAX. Буквально полчаса назад писал описания RSSI и CINR. Было приятно зайти и увидеть такое совпадение.

                                      Пользуясь случаем, спрошу присутствующих: под LTE есть сертифицированное оборудование в России? Под ваймакс нашел, под лте не находится?
                                      • 0
                                        Пробуйте здесь посмотреть www.alvarion.ru
                                        • 0
                                          Извините, а что можно такого написать в дипломе про WiMAX, чего в IEEE 802.11 не написано? %)
                                          • 0
                                            То, что написано в IEEE 802.16 ;)
                                            • 0
                                              Ну .16 — само собой. RSSI — это как раз .11.
                                              Вопрос в том, что про это вообще можно нового написать?
                                              • 0
                                                Вы наверно путаете диплом и кандидатскую диссертацию. Вот в дисс-ии нужно что-то новое однозначно.

                                                В своем дипломе я кроме подробного рассмотрения ваймакса еще описываю кратко вайфай, лте и анализ построения БСД.

                                                Если вы можете подсказать что можно и что нельзя написать про ваймакс буду вам очень благодарена!
                                                • 0
                                                  Даже в дипломах мы писали не описания технологий, а спроектированные нами системы связи на основе этих технологий для конкретных условий. В зависимости от вашей специализации это может быть например система подвижной связи города N или стационарной небольшого предприятия M на основе wimax
                                                  • 0
                                                    Даже в дипломах мы писали не описания технологий, а спроектированные нами системы связи на основе этих технологий для конкретных условий. В зависимости от вашей специализации это может быть например система подвижной связи города N или стационарной небольшого предприятия M на основе wimax
                                                    • 0
                                                      > Даже в дипломах мы писали не описания технологий, а спроектированные нами системы связи на основе этих технологий для конкретных условий.

                                                      > я кроме подробного рассмотрения ваймакса еще описываю кратко…

                                                      Именно. я тоже проектирую — мобильный ваймакс для города с населением 500тыс чел.

                                                      Если у вас есть какие-нибудь наработки именно по части проектирования, не поделитесь со мной? Я понимаю что для каждого случая свой проект, но хотя бы методику очень хочется узнать. Буду очень благодарен
                                                      • 0
                                                        К сожалению, дело было в 99 году и относилось к сотовой связи.
                                                        А наработкам по части проектирования учили в универе
                                                        • 0
                                                          Спасибо. А вот нас по части проектирования ничему не учили.
                                                          за 1 год из хабра в it сфере больше узнал чем за 5 лет в универе
                                          • 0
                                            Ожидал какого-то продолжения, будто прервался топик… связь прервалась?
                                            • +1
                                              возможно это из-за того, что я не сделал в конце каких-нибудь глубокомысленных выводов :)
                                              • 0
                                                Если серьезно, я бы хотел еще написать про dBi, в которых выражается коэффициент усиления антенны (и вообще про антенны), но пока не чувствую себя достаточно подкованным в этом отношении.

                                                • 0
                                                  Возможно со мной остальные не согласятся, но в послежнее время не было статей подробно описывающих структуру беспроводного сигнала и его характеристик. Если таковые статьи есть, бросьте камень…
                                              • 0
                                                Я вспомнив школьные уроки физики скажу, что у радиосигнала три основных характеристики — частота, амплитуда и тип модуляции.
                                                Мне кажется если про это написать то закидают помидорами сорта дамский пальчик :)
                                                • 0
                                                  Если назвать амплитуду мощностью — то OK
                                                  • 0
                                                    амплитуда волны и мощность сигнала это связанные величины

                                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                Самое читаемое