信号强度和4G速率之间会有什么关系?很多人会认为,信号越强,下载速率可能就越快!
一位4G用户(非专业人士),花了3天时间,对现实网络进行测试,统计出三张RSSI/RSRQ/RSRP(表征信号强度的三个参数)与4G速率的关系散点图。这些图彻底的颠覆了我们的“信号越强,速率越快”的惯性思维。
在公布这位非专业人士统计的数据之前,先科普一下RSSI/RSRQ/RSRP这些参数的含义。
RSRP(Reference Signal Receiving Power,参考信号接收功率),定义为整个带宽内承载参考信号(Reference Signals ,RS)的RE的平均功率值。它仅测量承载参考信号的符号,通常其范围为: -44 至 -130dbm。下图是一个LTE下行无线帧,红色部分就是承载参考信号的RE。RSRP就是所有红色部分的线性平均。通俗的理解,RSRP的功率值就是代表了每个子载波的平均功率值。

因为RSRP测量的是参考信号功率,所以我们可以称之为有用信号的强度。不过,它仅仅表示有用信号的强度,不能表示信号质量。为了表示信号质量,我们用另一个参数—RSRQ来表示。
RSSI(Received Signal Strength Indicator,接收信号强度指示),是指整个带宽内手机接收到得所有信号的总功率,它包括主信号、非服务小区的同频信号、邻小区干扰信号,甚至热噪声。或者说,RSSI表示的是所有未解调信号的功率,UE不需要同步和解调就可以测量RSSI信号。
下图是一个LTE下行无线帧。红色部分是承载参考信号的RE,蓝色部分是同步信号,黄色部分是PDCCH,绿色部分为MIB,白色部分传送的是PDSCH。RSSI则表示所有颜色以及在这个区域内的所有可能的噪声和干扰信号的总功率。
RSRQ(Reference Signal Receiving Quality,参考信号接收质量) ,定义为 (N x RSRP)/RSSI,N表示测量带宽内RB的数量。RSRQ并不是一个直接测量值,它是通过RSRP和RSSI计算出来的。简单的说,RSRQ表示了有用信号和干扰信号的比值。RSRQ被用于连接状态下,通常其范围为 ±2.5 至 ±4 dB。
RSSI-RSRP,RSSI和RSRP之间存在一个理论最小值。比如,一个5MHz带宽的下行链路,RSSI和RSRP之间的理论最小值相差20dB。(如需详细了解,可点击“阅读原文”查看“为什么我手机4G信号从未满格过?”一文)
很多人可能会认为,RSSI,RSRP,RSRQ与下载速率应该有相关性,RSRQ与下载速率应该有更强的相关性。RSRQ越强,下载速率就越快!结果呢?如下图:
怎样阅读这三张图?
第一张图,纵坐标表示RSSI,单位dBm;横坐标表示下载速率,单位为Mbps。第二张图和第三张图的纵坐标分别表示RSRP(单位dBm)和RSSI-RSRP(单位dB),横坐标均表示下载速率。
从这三张图里我们看到什么?
1)三张图都表现出一总的趋势:从左下角向右上角呈斜线上升。也就是说,当信号强度增强,速率总的趋势是上升。
2)当速率大于20Mbps时,所有的RSSI都大于-75dBm。但是,当RSSI大于-75dBm时,并不能完全保证高速率,我们也看到了有RSSI很高,但速率很低的情况。
3)当速率大于20Mbps时,所有的RSRP都大于-100dBm;当速率大于60Mbps时,所有的RSRP都大于-90dBm。同样,也存在RSRP很低(比如,小于-95dBm)时,可以获得较高的速率(比如,大于50Mbps)。
4)当RSSI-RSRP > 26dB时,速率均可达到50Mbps以上。
那么,
RSRQ呢?我们来看看具体的数据统计表格。

从以上表格可以看出,当RSRQ大于-8dB时,RSRQ看起来和速率并没有什么相关性。而一旦RSSI/RSRP大于某一最小值时,RSRQ迅速到最大值-6dB。同样,我们也看到,当RSRQ较差时(比如,小于-9dB),下载速率明显变低。
结论?(这里需要一个谨慎的免责声明,仅以以上数据为分析依据)
1)如果,
-RSSI小于-75dBm;或者
-RSRP小于-100dBm;或者
-RSSI-RSRP大于27dB;
那么,
你可能很难达到20Mbps的下载速率。
2)如果以上三个参数均超过以上标准,那么,你的下载速率就可能达到80Mbps。
好的信号是保证较快速率的先决条件,但信号好并不一定就能保证较快的下载速率。影响4G用户的下载速率的原因很多,基站配置类型、回程容量、用户连接数量等等都会影响用户下载速率。当然,还有很多原因,具体可以问问你身边的通信工程师。