Rádio, espectro e dBm

Uma leitura de sinal é uma medida de potência

Um valor em dBm é uma medida de potência referida a um miliwatt, e por isso quase todas as leituras são negativas. Zero dBm equivale a 1 mW; −30 dBm equivale a um microwatt; −105 dBm fica muito abaixo dos dois. O celular informa a potência recebida de um sinal de referência, então o número descreve o que chegou à antena, não o que a rede prometeu.

O decibel é uma razão, não um degrau de uma escala linear. Uma mudança de 3 dB reduz ou dobra a potência. Uma mudança de 10 dB multiplica ou divide por dez. Uma mudança de 20 dB multiplica ou divide por cem. Por isso −105 dBm e −95 dBm diferem por um fator de dez, não por dez pontos de um mostrador.

RSRP é a medida geralmente citada para LTE e 5G. É a potência média recebida do sinal de referência, em dBm. RSRQ e SINR descrevem qualidade, não força: RSRQ compara o sinal com o ruído e a interferência ao redor, e SINR compara o sinal útil com a interferência. Um RSRP forte com RSRQ ou SINR ruim é um estado real e comum.

Os decibéis somam quando as potências se multiplicam. Um sinal que perde 20 dB ao cruzar uma parede e 10 dB ao cruzar uma janela chega 30 dB mais fraco do que saiu. Por isso uma parede torna uma leitura utilizável em fraca, e por isso mover o aparelho um metro pode mudar o número mais do que trocar de banda.

A banda baixa cobre; a alta carrega

Em uma frequência mais baixa, a perda de espaço livre é menor para as mesmas antenas, e o sinal penetra melhor paredes e contorna melhor obstáculos, então chega mais longe. Em uma frequência mais alta, a perda de espaço livre é maior para as mesmas antenas, então uma célula cobre uma área menor. A troca é essa: a banda baixa dá cobertura e alcance interno; a alta dá capacidade em uma área menor.

A banda alta leva mais capacidade porque há mais espectro contíguo disponível. Um canal largo move mais dados com a mesma qualidade de sinal. A banda baixa tem canais estreitos e menos espaço, então atende mais área com menos capacidade. Nenhuma banda é melhor; elas resolvem problemas diferentes na mesma rede.

Uma banda é uma faixa de frequência definida, pareada em FDD e não pareada em TDD, não um rótulo de velocidade. A banda 28 fica perto de 700 MHz e serve para cobertura; n78 fica perto de 3,5 GHz e serve para capacidade nas cidades. O raio real de uma célula depende da potência, da altura da antena, do terreno, dos prédios e do aparelho, então nenhuma tabela dá uma distância válida em todo lugar.

Leia três números, não as barras

As barras do celular são uma interface do aparelho. O fabricante decide onde cada barra começa e termina, e os limites mudam entre modelos e versões de software. Um celular com cinco barras e outro com três podem informar o mesmo RSRP. Use as barras para notar uma mudança; use a medição para explicá-la.

Leia RSRP, RSRQ e SINR juntos. RSRP diz quanto sinal chegou. RSRQ diz quão limpo ele está em relação à carga ao redor. SINR diz quanto o sinal útil se destaca da interferência. Um aparelho pode mostrar bom RSRP e SINR ruim em uma célula congestionada, e o resultado é uma sessão lenta ou instável.

A aplicação decide o que conta como utilizável. Um sensor que envia algumas centenas de bytes por dia pode funcionar a −105 dBm em um portador estreito e de baixa taxa. Uma videochamada precisa de vazão sustentada e um sinal melhor. O NB-IoT troca taxa por orçamento de enlace: chega mais fundo em prédios e subsolos, mas não leva vídeo.

Meça no mesmo lugar e do mesmo jeito duas vezes. Mantenha o aparelho, a antena e a orientação constantes, e mude uma variável por vez: banda, altura ou posição. Uma leitura perto da janela e outra no subsolo não são comparáveis, e um provedor que as compara não está medindo a rede.

Peça a medição, não o mapa

Um mapa de cobertura é uma previsão construída com um modelo. Uma leitura do aparelho é evidência. Peça a leitura, a banda, a tecnologia, a hora e o local. Sem esses cinco itens, uma afirmação sobre o sinal não pode ser conferida nem repetida.

Pergunte qual banda o aparelho usou, não apenas a qual rede ele se conectou. A mesma rede pode atender um aparelho em 700 MHz na borda de uma célula e em 3,5 GHz perto do centro. A banda explica por que dois aparelhos no mesmo lugar informam leituras diferentes.

Uma leitura é uma fotografia. Peça uma série curta: antes da falha, durante e depois de uma mudança. Uma série mostra se o problema é de local, de hora, de carga ou de um componente. Um número começa o diagnóstico; uma série o termina.