RSSI (Received Signal Strength Indicator)

Was sagt der Wert aus und wofür ist dieser wichtig?


Der RSSI-Wert ist sozusagen eine reine Übersichtsmessung. Bei der Bestimmung dieses Wertes, wird die gesamte Leistung, die in den genutzten Frequenzkanal fällt, gemessen und ohne Wertung zur Anzeige gebracht. Ebenso wenig erfolgt eine Differenzierung nach dem eigenem Nutzsignal oder der Fremdleistung. Eine Selektion der Signale ist auch nicht vorgesehen. Aufgrund dieser sehr einfachen Bestimmung werden natürlich auch alle Störsignale, die ebenfalls in den verwendeten Frequenzkanal fallen, mitgemessen. Zum Beispiel auch die Sendesignale einer weiteren LTE-Basisstation vom selben Provider oder die Nachbarkanalstörungen von funkgestützten Alarmanlagen und / oder Videoübertragungssystemen. 

Definition nach 3GPP:

Der RSSI ist die empfangene breitbandige Leistung im Frequenzkanal, einschließlich thermischen Rauschen und Rauschen, welches im  Empfänger selbst erzeugt wird. Auch fließen die Leistungsanteile aus allen anderen Quellen, zum Beispiel nahestehende Nachbarzellen und Nachbarkanalstörungen, mit in die Messung ein.

Die Messung erfolgt innerhalb der Bandbreite, die von dem Empfänger-Impulsformungs-Filter definiert wird. Der Bezugspunkt für die Messung muss der Antennenanschluss des UE (User Equipment) sein. Also z.B. Ihrem LTE-Router. Wenn der Empfänger des UE im Diversity-Mode arbeitet, darf der ermittelte Wert nicht niedriger sein, als die entsprechenden RSSI-Werte der einzelnen Empfangszweige.



Im Bild zu sehen ist das Frequenz-Leistungs-Diagramm einer LTE-Übertragung. Der RSSI-Wert, der vom UE gemessen wird, ist die Summe aus den Bereichen 1 … 3. Der Bereich bis zur Markierung 1 (grau) ist das sogenannte Grundrauschen. Physikalisch bedingt ist das immer vorhanden, selbst das eigene Endgerät und die genutzte Basisstation erzeugen einen Anteil davon. Durch die Verwendung von hochwertigen Geräten kann es etwas minimiert, aber nie komplett beseitigt werden. Wobei der Aufwand dabei auch immer größer wird und der Nutzen immer kleiner (abnehmender Grenznutzen).

Der kritische Teil ist der Bereich zwischen den Markierungen 1 und 2 (rot). Dieser Leistungsanteil kann stark variieren, da er aus unterschiedlichen Quellen stammen kann. Sowohl eine benachbarte eNodeB, als auch Störer aus dem eigenen Umfeld, können sich hier bemerkbar machen. Wenn dieser Bereich größer wird, wird aber der Bereich 3 (hellblau) nicht nach oben verschoben, sondern schmaler.

Womit wir beim eigentlichen Problem sind: Der Bereich von 0 bis zur Markierung 3 ist der Leistungsanteil der eigenen Unterträger, also das eigentliche Nutzsignal. Wenn jetzt der Anteil der Störer zunimmt, steigt der Leistungsanteil der Unterträger nicht mit, sondern die Störer überlagern das eigene Nutzsignal. Damit sinkt der Signal-Rauschabstand. Nichts weiter bedeutet es, wenn der hellblaue Bereich schmaler wird. Dann ist die eNodeB aber gezwungen, den einzelnen Unterträgern (oder Ressourceneinheiten) eine andere Modulation zuzuweisen. Statt 64 QAM (6 Bit pro Träger) würde die Datenübertragung dann zum Beispiel (je nach Verschlechterung) nur noch mit 16 QAM (4 Bit pro Träger) oder QPSK (2 Bit pro Träger) erfolgen. Daraus resultiert zwangsweise eine deutliche Reduzierung der maximal möglichen Datenrate.

Allerdings führt die Maßnahme auch zu einer wesentlich stabileren Übertragung ohne Paketverluste und Übertragungsfehlern, da die geringer modulierten Signale auch mit einem geringeren Signal-Rauschabstand noch zuverlässig funktionieren. Die Basisstation agiert hier also frei nach dem Motto: Besser eine langsame Datenübertragung, als gar keine.

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