RSRQ (Reference Signal Received Quality)

Welche Rolle spielt dieser Wert für die Empfangsqualität und was bedeutet er?


Der RSRQ ist ein errechneter Verhältniswert, der sich aus dem Wert für RSRP und dem RSSI ergibt. Er ist für die Beurteilung einer LTE-Verbindung, bzw. der Empfangsqualität enorm wichtig, wie wir noch sehen werden. Der RSRQ wird zum einen bei mobilen Endgeräten (z.B. LTE-Smartphone) seitens des Sendemastes (eNodeB) verwendet, um die Notwendigkeit eines Zell- oder Netzwechsels einschätzen zu können. Auch zur optimalen Ausrichtung von Antennen bei einer stationären Nutzung von LTE, ist die Analyse dieses Wertes unerlässlich. Zusammen mit dem RSRP ergibt das für den Nutzer die Möglichkeit, die optimale Position und Ausrichtung für sein Equipment (z.B. Antenne) zu finden.


Definition nach 3GPP:

Der RSRQ wird definiert als das Verhältnis:


RSRQ [W] = N × RSRP [W] / RSSI [W]

N ist dabei die Anzahl der Ressource Blocks (RB) in Bezug zur E-UTRA-Carrier-RSSI-Messbandbreite. Die Werte für RSRP und RSSI müssen bei der Berechnung aus derselben Messreihe stammen, der Bezugspunkt für den RSRQ-Wert muss der Antennenanschluss des User Equipments (UE) sein.

FritzBox bietet Echtzeitmonitor der Werte

Der UE ist z.B. Ihr LTE-Router oder LTE-Stick. Wenn der Empfänger des UE im Diversity-Mode arbeitet, darf der ermittelte Wert nicht niedriger sein, als die entsprechenden RSRQ-Werte der einzelnen Empfangszweige.

Der RSRQ kann theoretisch (rein rechnerisch) jeden Wert annehmen, rein physikalisch ist er in einem Bereich von -3 dB … -20 dB eingegrenzt. Dabei steht ein größerer Wert (= näher an null!) für eine bessere und ein kleinerer Wert definiert eine schlechtere Verbindungsqualität. Ein Wert größer als null kann nicht erreicht werden, da dann die Verbindungsqualität auf dem Weg von der eNodeB zum UE besser werden müsste, als das ursprüngliche Signal. Und das ist nicht möglich, denn bereits nach einer minimalen Entfernung muss das Signal schlechter werden, da es keine verlustfreie Übertragungsart gibt. In der folgenden Tabelle ist eine Auflistung mit einer groben Bewertung nach Schulnoten zu finden. Diese können als Richtwerte verwendet werden:

RSRQ

Schulnote

Kommentar

-3 dB

1 (sehr gut)

Optimale Verbindungsqualität, keine Beeinflussung durch Störer

-4 … -5 dB

2 (gut)

störende Einflüsse vorhanden, sind aber ohne Auswirkungen

-6 … -8 dB

3 (befriedigend)

störende Einflüsse, leichte Beeinflussung d. Verbindung

-9 … -11 dB

4 (ausreichend)

störende Einflüsse, spürbare Beeinflussung der Verbindung

-12 … -15 dB

5 (mangelhaft)

Stark störende Einflüsse vorhanden, Verbindung sehr instabil

-16 … -20 dB

6 (ungenügend)

Extrem störende Einflüsse, keine nutzbare Verbindung möglich


Berechnung des RSRQ-Wertes in dB

Wichtig ist bei der oben vorgestellten Formel, dass sie nur funktioniert, wenn die Werte für RSRP und RSSI in Watt eingesetzt werden. Die Ausgabe erfolgt dann auch in einem rein dezimalen Wert ohne Einheit. Um gleich mit den Leistungswerten in dBm zu rechnen und auch einen RSRQ-Wert mit der Erweiterung dB zu erhalten, muss folgende Formel verwendet werden:

RSRQ [dBm] = 10 x LOG (RB [dBm] x 10^(RSRP [dBm] / 10) / 10^(RSSI [dBm] / 10))

Excel-Format: RSRQ =10*LOG(RB*10^(RSRP/10)/10^(RSSI/10)


Für die Variable „RB“ muss die Anzahl der Ressource Blocks eingesetzt werden. Dabei stehen die RB’s in folgendem Bezug zur Kanalbandbreite:


Kanalbandbreite = 1,4 MHz: 7 Ressource Blocks (derzeit keine Anwendung)
Kanalbandbreite = 5 MHz: 25 Ressource Blocks (derzeit keine Anwendung)
Kanalbandbreite = 10 MHz: 50 Ressource Blocks (zum Beispiel bei LTE 800)
Kanalbandbreite = 15 MHz 75 Ressource Blocks (z. B. bei LTE1800 in Gebieten mit GSM1800)
Kanalbandbreite = 20 MHz: 100 Ressource Blocks (z. B. bei LTE1800 und LTE 2600)


Die Variablen „RSRP“ und „RSRQ“ können, wie oben bereits erwähnt, direkt als dBm-Wert eingesetzt werden. Die Messungen im Zähler und Nenner werden innerhalb des gleichen Satzes von Ressourcenblöcken erfolgen.

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