无线、频谱与 dBm
为什么负数是测量值,以及低频与高频为什么各有所长。
dBm 是以 1 毫瓦为基准的功率测量,所以收到的信号大多是负值。功率变化 3 dB 就是减半或翻倍。低频覆盖更远、穿墙更好,高频容量更大。信号格是设备界面,不是测量。
要点
- dB 是比值:−3 dB 是功率减半,+3 dB 是翻倍。
- RSRP 是以 dBm 表示的接收功率。−105 dBm 对视频偏弱,但能支撑低速率传感器。
- 低频覆盖更远、穿墙更好,高频容量更大。
- 信号格是设备界面,RSRP、RSRQ 和 SINR 才是测量。
学完本模块,您能
- 读出一个 RSRP 值,并判断它对某个应用够不够用。
- 解释为什么频率越低覆盖越大,但容量越小。
- 设备报信号弱时,判断该向对方要哪项测量。
本页内容
信号读数是功率测量
dBm 是以 1 毫瓦为基准的功率值,所以读数大多是负的。0 dBm 等于 1 毫瓦,−30 dBm 等于 1 微瓦,−105 dBm 比两者都低得多。手机报的是参考信号的接收功率,这个数字说明天线收到了多少,不说明网络承诺了多少。
分贝是比值,不是线性刻度上的一格。变化 3 dB,功率减半或翻倍;变化 10 dB,乘十或除以十;变化 20 dB,乘一百或除以一百。−105 dBm 与 −95 dBm 相差十倍,不是刻度上的十个点。
LTE 和 5G 常引用 RSRP。它是参考信号的平均接收功率,单位 dBm。RSRQ 和 SINR 描述质量,不是强度。RSRQ 把信号与周围的噪声和干扰相比,SINR 把有用信号与干扰相比。RSRP 很强、RSRQ 或 SINR 很差,是常见状态。
功率相乘时,分贝相加。信号穿一堵墙损失 20 dB,再穿一扇窗损失 10 dB,到达时就比发出时弱 30 dB。所以一堵墙就能把可用的读数变成弱信号。设备挪一米,数字的变化可能比换频段还大。
从 −140 到 −40 dBm
-95 dBm 可用
| 数值 | 区间 | 含义 |
|---|---|---|
| -120 dBm | -120 | 不可用 |
| -105 dBm | -105 | 可用 |
| -95 dBm | -95 | 可用 |
| -85 dBm | -85 | 良好 |
| -70 dBm | -70 | 强 |
LTE
文字说明
刻度覆盖 −140 到 −40 dBm。标记显示 −120 极弱、−105 弱、−95 可用、−85 良好、−70 强。分区只是现场读数的参考。设备、频段和应用不同,可用点也不同。
低频管覆盖,高频管容量
频率越低,同样天线下的自由空间损耗越小,信号穿墙和绕过障碍物的能力也更强,所以传得更远。频率越高,同样天线下的自由空间损耗越大,小区覆盖范围就越小。取舍就在这里:低频换来覆盖和室内穿透,高频换来小范围内的容量。
高频容量大,是因为那里有更多连续频谱。信号质量相同时,信道越宽,数据越多。低频信道窄、空间少,覆盖大但容量小。两种频段没有优劣,它们在同一张网里解决不同问题。
频段是一段定义好的频率范围(FDD 成对,TDD 不成对),不是速度标签。B28 在 700 MHz 附近,用来做覆盖,n78 在 3.5 GHz 附近,用来做城区容量。小区的实际半径取决于发射功率、天线高度、地形、建筑和设备,所以没有一张表能给出到处都成立的距离。
五个频段,两种任务
| 数值 | 区间 | 含义 |
|---|---|---|
| B28 | 700 MHz | 低频 · 95% |
| B3 | 1800 MHz | 中频 · 65% |
| B7 | 2600 MHz | 中高频 · 45% |
| B41 | 2500 MHz | 宽中频 · 50% |
| n78 | 3500 MHz | 5G 中频 · 30% |
B28 · 相对覆盖
文字说明
B28 在 700 MHz 附近,相对覆盖最大,信道最窄。B3 在 1800 MHz、B7 在 2600 MHz,位于中间。B41 在 2500 MHz,是宽中频。n78 在 3.5 GHz,相对覆盖最小,但留给宽信道的空间最多。这张图只比较覆盖,不是覆盖预测。
看三个数,不看信号格
手机上的信号格是设备界面。每一格从哪里开始、到哪里结束由厂商决定,不同机型和软件版本的阈值并不一样。五格的手机和三格的手机,可能报出同一个 RSRP。信号格用来发现变化,测量用来解释变化。
把 RSRP、RSRQ 和 SINR 一起看。RSRP 说明收到了多少信号。RSRQ 说明信号相对周围负载有多干净。SINR 说明有用信号比干扰高多少。拥挤的小区里,设备可能 RSRP 很好、SINR 很差,结果就是会话很慢或不稳。
应用决定什么叫可用。每天只发几百字节的传感器,在窄带低速率承载上,−105 dBm 也能工作。视频通话需要持续吞吐和更好的信号。NB-IoT 用速率换链路预算。它能进更深的楼宇和地下室,但带不动视频。
在同一个位置、用同一种方式测两次。设备、天线和朝向保持不变,一次只改一个变量:频段、高度或位置。窗边测一次、地下室测一次,两个数不可比。拿它们比较的供应商,测的不是网络。
要测量,不要地图
覆盖地图是模型算出来的预测,设备读数才是证据。要读数、频段、制式、时间和位置。五项缺一项,信号结论就无法核对,也无法复现。
问设备用的是哪个频段,不要只问连上了哪张网。同一张网可以在小区边缘用 700 MHz 服务设备,也可以在中心附近用 3.5 GHz。频段能解释为什么同一地点的两台设备读数不同。
一次读数只是快照。要一小串:故障前、故障中、改动后。一串数据能看出问题出在位置、时间、负载还是某个部件。一个数字能启动诊断,一串数字才能结束诊断。
信号格不是测量
误解
误解:格子越多,服务一定越好。
事实
事实:信号格是厂商对一项或多项读数的汇总。吞吐还取决于频段、负载、干扰和应用。满格也可能打开一个很慢的页面。
自测
-
为什么 −105 dBm 在 NB-IoT 上可用,在视频上不可用?
NB-IoT 以低速率发小报文,链路预算更大。视频需要持续吞吐和更干净信号。同样的功率能传一条传感器报文,却撑不起视频通话。
-
−3 dB 是什么意思?
功率减半。+3 dB 是翻倍,−3 dB 是减半。
-
地下室的表计该选哪个频段,要放弃什么?
选 700 MHz 附近的低频,因为它穿墙更好。要放弃容量和宽信道,还要确认设备支持这个频段。
答案按需展开。不评分、不存储、不外传。
常见问题
RSRP 就是信号格吗?
为什么 dBm 是负的?
频率越低,连接一定越好吗?
相关内容
- 永久漫游:逐国怎么判断
在巴西、墨西哥和哥伦比亚,境外 SIM 卡可以漫游多久才需要本地配置,以及通往合适产品的决策路径。
- 面向物联网设备的 SGP.32
SGP.32 为物联网设备群带来哪些变化、哪些设备符合条件,以及为什么 SGP.02 设备无法通过空中升级。
- eUICC 标识(EID)
eUICC 的标识,与签约分离。
把结论用起来
告诉我们流量、目的地和需要的测量项,我们会回复下一步。