RSSI

 

RSSI 技术

  通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离,进而根据相应数据进行定位计算的一种定位技术

 
  如无线传感的ZigBee网络CC2431芯片的定位引擎就采用的这种技术、算法。
 
  接收机测量电路所得到的接收机输入的平均信号强度指示。这一测量值一般不包括天线增益或传输系统的损耗。
 
  RSSI(Received Signal Strength Indicator)是接收信号的强度指示,它的实现是在反向通道基带接收滤波器之后进行的。
 
  为了获取反向信号的特征,在RSSI的具体实现中做了如下处理:在104us内进行基带IQ功率积分得到RSSI的瞬时值,即RSSI(瞬时)=sum(I^2+Q^2);然后在约1秒内对8192个RSSI的瞬时值进行平均得到RSSI的平均值,即RSSI(平均)=sum(RSSI(瞬时))/8192,同时给出1秒内RSSI瞬时值的最大值和RSSI瞬时值大于某一门限时的比率(RSSI瞬时值大于某一门限的个数/8192)。由于 RSSI是通过在数字域进行功率积分而后反推到天线口得到的,反向通道信号传输特性的不一致会影响RSSI的精度。
 
  在空载下看RSSI的平均值是判断干扰的最主要手段。对于新开局,用户很少,空载下的RSSI电平一般小于-105dBm。在业务存在的情况下,有多个业务时RSSI平均值一般不会超过-95dBm。从接收质量FER上也可以参考判断是否有干扰存在。通过以发现是否存在越区覆盖而造成干扰,也可以从 Ec/Io与手机接收功率来判断是否有干扰。对于外界干扰,通过频谱仪分析进一步查出是否存在干扰源。
 

RSSI与Rx的区别

  RSSI:Received Signal Strength Indicator
 
  Rx: Recieived power
 
  最大的区别:Rx是手机侧指标;RSSI是基站侧指标
 
  两者是同一概念,具体指(前向或者反向)接收机接收到信道带宽上的宽带接收功率。实际上中,前向链路接收机(指手机)接收到的通常用Rx表示,反向链路接收机(指基站侧)通常用反向RSSI表示。前向Rx通常用作覆盖的判断依据(当然还需结合Ec/Io),反向RSSI通常作为判断系统干扰的依据。下面以反向RSSI为例解释:
 
  为了获取反向信号的特征,在RSSI的具体实现中做了如下处理:在104us内进行基带IQ功率积分得到RSSI的瞬时值,即RSSI(瞬时)=sum(I^2+Q^2);然后在约1秒内对8192个RSSI的瞬时值进行平均得到RSSI的平均值,即RSSI(平均)=sum(RSSI(瞬时))/8192,同时给出1秒内RSSI瞬时值的最大值和RSSI瞬时值大于某一门限的比率(RSSI瞬时值大于某一门限的个数/8192)。由于RSSI是通过在数字域进行功率积分而后反推到天线口得到的,反向通道信号传输特性的不一致会影响RSSI的精度。
 
  对于干净的无线电磁环境,电磁底噪水平可以通过一下公式进行计算: PN = 10lg(KTW), 对于CDMA系统来说常温情况下的底噪水平是-113dBm/1.2288M,考虑5dB的接收机噪声系数以及2dB的无线环境底噪波动水平,所以正常情况下,RSSI的监测结果应该是-106dBm左右,对于系统负荷的影响,一般最大不超过8dB,也就是-98dBm左右,考虑3dB余量,也就是说在高负荷情况下,如果系统工作正常,RSSI平均水平最大不超过-95dBm,否则就意味着网络有严重的反向干扰。
 
  1)其实,RSSI有其专用的单位,RSSI的单位与dBm有公式可以转换,转换公式如图1和图2所示。
 
  2)电磁底噪水平的计算公式:噪声基底=-174+10 log(BW) + 噪声指数。其中BW为频带宽,单位为Hz;噪声系数为设备引入的热噪声。如果要计算CDMA系统1.25MHz带宽内基站天线接收端的噪声系数,其计算公式为:噪声基底=-174+10log(1.25*10^6)=-113dBm。由于天线端并没有经过有源设备,因此噪声系数为0。如果计算基站LNA噪声基底就要加LNA的增益和LNA的噪声系数。
 

观测系统RSSI值

  测定反向干扰的一个很常用的方式就是观测系统RSSI(Received Signal Strength Indicator)值,RSSI值在反向通道基带接收滤波之后产生,在104μs内进行基带I/Q支路功率积分得到RSSI的瞬时值,并在1s内对瞬时值进行平均得到RSSI的平均值,查看RSSI的平均值是判断干扰的重要手段,空载下RSSI值一般在-110dBm左右,在业务存在的情况下,RSSI平均值一般不会超过-95dBm,如果发现RSSI值有明显的升高,那么肯定是存在反向链路干扰。对于Motorola无线系统而言,可以在OMC下通过“diagnose”命令来“诊断”相应扇区的BBX(宽带收发板卡)来查看RSSI值的情况。下图是分别针对三类扇区(空载扇区、负荷一般扇区、超忙扇区)诊断其BBX板卡得到的RSSI值,从图中可以清楚对比反向链路RSSI值在不同业务状况下(亦即不同的反向链路干扰下)的具体情况,唐山地区曾经由于外部强干扰源导致大面积反向链路干扰,在干扰信号足够强的情况下RSSI值可以达到-30dBm左右。
 

对CDMA而言

  对CDMA系统而言,反向链路干扰在用户接入时的影响非常明显,由于反向链路质量的下降,移动台接入过程较正常情况会显得更“漫长”甚至是造成高的接入失败,原因是正常的前向链路质量会让移动台开环功控采用较低的功率发射接入试探,而由于反向链路干扰造成BSS系统并不能正常解调接入信道消息,移动台将以Power Step步长逐步增加接入试探功率,这就使得接入过程被延长很多甚至是造成接入失败。所以,在判断反向链路干扰的时候,结合着接入指标来共同分析可以更快的发现问题。

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