الراديو والطيف وdBm

قراءة الإشارة قياس للقدرة

قيمة dBm قياس للقدرة منسوب إلى ميلي واط واحد، ولهذا تكون معظم القراءات سالبة. تعادل قيمة صفر dBm مقدار 1 mW؛ وتعادل −30 dBm ميكروواط واحداً؛ أما −105 dBm فهي أدنى من كليهما بكثير. يُبلغ الهاتف عن القدرة المستقبَلة لإشارة مرجعية، فيصف الرقم ما وصل فعلاً إلى الهوائي، لا ما وعدت به الشبكة.

الديسيبل نسبة، وليس درجة على مقياس خطي. يؤدي تغيّر بمقدار 3 dB إلى خفض القدرة إلى النصف أو مضاعفتها. ويضرب تغيّر بمقدار 10 dB القدرة في عشرة أو يقسمها على عشرة. ويضربها تغيّر بمقدار 20 dB في مئة أو يقسمها على مئة. ولهذا فإن الفرق بين قراءة −105 dBm وقراءة −95 dBm هو عامل عشرة، لا عشر نقاط على مؤشر.

RSRP هو القياس الذي يُستشهد به عادةً لشبكات LTE و5G. وهو متوسط القدرة المستقبَلة للإشارة المرجعية، بوحدة dBm. أما RSRQ وSINR فيصفان الجودة لا القوة: يقارن RSRQ الإشارة بالضوضاء والتداخل المحيطين بها، ويقارن SINR الإشارة المطلوبة بالتداخل. إن اجتماع قيمة RSRP قوية مع RSRQ أو SINR ضعيف حالة حقيقية وشائعة.

تُجمع الديسيبلات عندما تُضرب القدرات. فالإشارة التي تفقد 20 dB عبر جدار و10 dB عبر نافذة تصل أضعف بمقدار 30 dB مما كانت عليه عند انطلاقها. ولهذا يمكن لجدار واحد أن يحوّل قراءة صالحة إلى قراءة ضعيفة، ولهذا أيضاً قد يغيّر تحريك الجهاز متراً واحداً الرقمَ أكثر مما يغيّره تبديل النطاق.

النطاق المنخفض يغطي؛ والنطاق المرتفع يحمل

عند تردد أدنى، يكون فقد المسار في الفضاء الحر أقل مع الهوائيات نفسها، وتخترق الإشارة الجدران وتلتف حول العوائق بشكل أفضل، فتصل إلى مسافة أبعد. وعند تردد أعلى، يكون فقد المسار في الفضاء الحر أكبر مع الهوائيات نفسها، فتغطي الخلية مساحة أصغر. هذه هي المقايضة: يمنح النطاق المنخفض التغطية والوصول داخل المباني، ويمنح النطاق المرتفع السعة في مساحة أصغر.

يحمل النطاق المرتفع سعة أكبر لأن فيه طيفاً متصلاً أوسع متاحاً. فالقناة العريضة تنقل بيانات أكثر عند جودة الإشارة نفسها. أما النطاق المنخفض فقنواته ضيقة ومساحته أقل، فيخدم مساحة أكبر بسعة أقل. لا يتفوق أي من النطاقين على الآخر؛ فكل منهما يحل مشكلة مختلفة في الشبكة نفسها.

النطاق مدى ترددي محدد، مزدوج في FDD وغير مزدوج في TDD، وليس تسمية للسرعة. يقع Band 28 حول 700 MHz ويُستخدم للتغطية؛ ويقع n78 حول 3.5 GHz ويُستخدم للسعة في المدن. ويتوقف نصف القطر الفعلي للخلية على قدرة الإرسال وارتفاع الهوائي والتضاريس والمباني والجهاز، فلا يمكن لأي جدول أن يعطي مسافة تصح في كل مكان.

اقرأ ثلاثة أرقام، لا الأشرطة

الأشرطة على الهاتف واجهة يعرضها الجهاز. تحدد الجهة المصنّعة أين يبدأ كل شريط وأين ينتهي، وتختلف العتبات بين الطرازات وإصدارات البرمجيات. وقد يُبلغ هاتف بخمسة أشرطة وهاتف بثلاثة أشرطة عن قيمة RSRP نفسها. استخدم الأشرطة لملاحظة التغيّر؛ واستخدم القياس لتفسيره.

اقرأ RSRP وRSRQ وSINR معاً. يبيّن RSRP مقدار الإشارة التي وصلت. ويبيّن RSRQ مدى نقائها نسبةً إلى الحمل المحيط بها. ويبيّن SINR مقدار تفوّق الإشارة المطلوبة على التداخل. وقد يُظهر الجهاز قيمة RSRP جيدة مع SINR ضعيف في خلية مزدحمة، فتكون النتيجة جلسة بطيئة أو غير مستقرة.

التطبيق هو الذي يحدد ما يُعدّ صالحاً. فالمستشعر الذي يرسل بضع مئات من البايتات يومياً يمكن أن يعمل عند −105 dBm عبر حامل ضيق منخفض المعدل. أما مكالمة الفيديو فتحتاج إلى معدل نقل مستدام وإشارة أفضل. ويقايض NB-IoT المعدلَ بميزانية الوصلة: فهو يصل إلى أعماق أبعد داخل المباني والطوابق السفلية، لكنه لن يحمل الفيديو.

قِس في المكان نفسه وبالطريقة نفسها مرتين. ثبّت الجهاز والهوائي والاتجاه، ثم غيّر متغيراً واحداً: النطاق أو الارتفاع أو الموضع. فالقراءة المأخوذة بجوار نافذة والقراءة المأخوذة في طابق سفلي غير قابلتين للمقارنة، والمورّد الذي يقارن بينهما لا يقيس الشبكة.

اطلب القياس، لا الخريطة

خريطة التغطية تنبؤ مبني على نموذج. أما القراءة من الجهاز فهي دليل. اطلب القراءة والنطاق والتقنية والوقت والموقع. فمن دون هذه العناصر الخمسة، لا يمكن التحقق من أي ادعاء بشأن الإشارة أو تكراره.

اسأل عن النطاق الذي استخدمه الجهاز، لا عن الشبكة التي اتصل بها فقط. فقد تخدم الشبكة نفسها جهازاً على 700 MHz عند حافة الخلية وعلى 3.5 GHz قرب مركزها. والنطاق هو ما يفسّر لماذا يُبلغ جهازان في المكان نفسه عن قراءتين مختلفتين.

القراءة الواحدة لقطة. اطلب سلسلة قصيرة: قبل العطل وأثناءه وبعد إجراء تغيير. تُظهر السلسلة ما إذا كانت المشكلة في الموقع أو الوقت أو الحمل أو في مكوّن معطّل. قد يبدأ رقم واحد التشخيص؛ أما السلسلة فيمكنها أن تُكمله.