一、前言
如何知道当前的网络质量?
上层如何判断APP数据刷新失败是网络问题还是APP本身的问题?
注:本篇主要侧重于概念的介绍,也会带入一些思考。
二、相关基础专业词汇介绍
dB 分贝(deci-bel)它是一个以十为底的对数概念。只用来评价一个物理量和另一个物理量之间的比例关系。当标识功率甲比功率乙大多少db时,可使用公式:10lg(功率甲/功率乙),具体一点如甲功率是乙功率的两倍,则10lg(2)= 3dB;十倍时,10lg(10) = 10dB。
注意:通信相关专业的应该知道,dB没有具体的含义,只能表征一个相对值,它存在的意义就是将复杂的乘除运算转换成简单的加减运算,在无线通信领域被广泛的应用。另需要特别指出的是,我们形容声音的大小也是使用的dB,这也是因为它被广泛的应用在电工、无线电、力学、冲击振动、机械功率和声学等领域。
dBm 功率绝对值(分贝毫瓦)是一个表示功率绝对值的单位。它也有一套计算dBm与mW之间式子:10*lg(x mW / 1mW)= y dBm。即1毫瓦的功率为0dBm(10 * lg(1mW / 1mW)= 0 dBm)。总之,dBm越大,表示信号越好。如:-80dBm > -90dBm。
TAC 跟踪区代码(Tracking Area Code)
ECI E-UTRAN小区标识(E-UTRAN Cell Identifier)
PCI 物理小区标识(Physical Cell Identifier)
BAND 频带(band)信号所占据的频率宽度,FDD是使用的成对频带(频带1-32),用以区分上下行;TDD是使用的非成对频带(频带33-43),不区分上下行。
EARFCN 载波频点号 (E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number)绝对无线频率信道号,使用16bit表示,也就是两个字节2Byte,所以范围是0~65535。
FREQ 频率(Frequency)通信网络频率,通常采用的都是MHz区间的资源。
RSSI 信号强度(Received Signal Strength Indicator)则是在这个Symbol内接收到的所有信号(包括导频信号和数据信号,邻区干扰信号,噪音信号等)功率的平均值;即整个频带的所有子载波的总功率,包括干扰和噪声。
RTWP 宽带接收总功率(Received Total Wideband Power)它和RSSI其实类似,只是RSSI通常指在GSM/CDMA模式下的功率统计,而RTWP是指LTE/UMTS模式下的功率统计。
RSRP 参考信号接收功率(Reference Signal Receiving Power)是在某个OFDM Symbol内承载Reference Signal的所有RE上接收到的信号功率的平均值;即小区DL导频强度(单个导频子载波的功率),不包含噪声和干扰。 RSRP表示导频信号的功率,表示了导频信号的强度,而非质量。UE驻留小区的最低RSRP要求一般设置为-120dBm,而对网络覆盖率统计来说,一般要求RSRP大于-110dBm的比例不低于95%;RSRP测量提供小区信号强度的测量,主要根据小区的信号强度来区分LTE候选小区的优先级,作为小区重选和小区切换判决的输入。
RSRQ 参考信号接收质量(Reference Signal Receiving Quality)则是RSRP和RSSI的比值,当然因为两者测量所基于的带宽可能不同,会用一个系数来调整,也就是 RSRQ = N*RSRP/RSSI;协议中的定义如下:RSRQ = N×RSRP/(E-UTRA carrier RSSI), where N is the number of RB’s of the E-UTRA carrier RSSI measurement bandwidth。
SINR 信号干扰噪声比(Signal to Interference plus Noise Ratio)信号干扰噪声比,简称”信噪比“,通常衡量信号质量。SINR的单位通常为dB,下行SINR通常可以在测试终端进行统计,测试终端的上报上限值一般为30dB,当SINR大于30dB,上报30dB。SINR表示有用信号相对干扰+底噪的比值,在LTE中又可分为RS SINR和PDSCH SINR,通常在描述覆盖时说的是导频的SINR。如果需要选择近中远点进行测试,建议先进行整网路测,然后得到RSRP和RS SINR的CDF(累积分布函数)分布,分别选择90%,50%,10%对应的点。如果不采用CDF(累积分布函数),通常情况可以参考以下RSRP标准:近点:-85dBm ,中点:-95dBm ,远点:-105dBm。SINR则取决于网络加载的水平,在邻区100%加载下通常认为:近点:20dB ,中点:10dB ,远点:0dB。
SS-RSRP 同步参考信号接收功率(SS Reference Signal Received Power)与SINR一起表征小区的覆盖能力。
CSI-RSRP CSI-RS接收功率(CSI Reference Signal Received Power)与SINR一起表征网络对用户的服务能力。
三、发散思考
1、为何不推荐使用RSRQ评估网络质量?
RSRQ能反映网络运行质量,为什么大家都不用,而更倾向于使用SINR评估网络质量。从两个角度分析:
RSRQ和覆盖强度的关系。这是由于UE沿着不同的轨迹移动,虽然LTE网络覆盖情况不同,如果系统负载很高,测量结果也有可能很相近。
RSRQ和负载的关系。在中低负载的情况下,当UE离开当前小区向邻区移动,RSRQ也随着UE离开原小区的距离而降低,但到了小区边缘切换点附近,逐渐趋于平稳。因为在中低负载情况中,由于计算RSRQ的时候,要将当前小区和邻区的接收功率总和计算在内。当UE从小区中心移到小区边缘,本小区RSSI在降低,但是邻区RSSI在增强,因此频带的总功率保持不变, RSRQ随着RSRP降低而降低,并不反映小区负载。因此,RSRQ受邻区负载和覆盖的影响,不能够体现被测量小区的负载情况。
结论:由于RSRQ测量结果同时受网络覆盖和负载以及领区负载的影响,所以其无法反映小区的覆盖强度。才会倾向于使用SINR评估覆盖性能,得到其网络质量
与RSSI的区别
RSSI与RTWP均是想通过计算功率的大小,来最终反映天线口接收到的功率大小,所以用于干扰判断、切换、功控等技术。
RSSI与RTWP它们的区别是应用的制式不一样,且其两者的具体计算实现方法有一定的差异。
四、关于网络质量的关键log分析
本文倾重于相关概念的介绍,所以关于网络质量的log将新起一篇文章进行解读。
文章:Android 系统应用-通信应用-通过log进行网络质量判断
五、网络质量的实际应用场景
判断网络质量主要用于三方应用,三方应用在是使用过程中,发现刷新不了等问题时,首先就要排除相关网络问题,如果是网络差,就要转射频等深入分析,如果网络正常,此时多半是三方厂商的应用有问题,则需对接三方应用商务,进行进一步处理。