Come migliorare SNR 5G con antenne LDPA

blueslevin

Buongiorno,
Ho recentemente installato sul tetto due antenne Kaser LDPA che puntano in linea di vista ad una BTS con 5G.
Bande disponibili: N3 N38 N78 - mi collego alla N78.

Le statistiche del collegamento sono queste:
Band: N78 NR-ARFCN: 638016 PCI: 930 Downlink Bandwidth: 60MHz Downlink Frequency: 3570MHz DL Mod: QPSK DL MCS: 0 CQI: 15 Signal Strength: 100% SS-RSRP: -88dBm SS-RSRQ: -13dB SS-SINR: 1dB Tx Power(PUCCH): -5dBm Uplink Bandwidth: 60MHz Uplink Frequency: 3560MHz UL Mod: 256QAM UL MCS: 26 RI: 2 RBS: 2

Le performance di link sono costanti durante tutto il giorno, anche negli orari di punta :
Download: 170Mbps
Upload: 70Mbps

Vedo che l'intensità di segnale è molto buona, grazie alla direttività delle antenne, ma la qualità è scarsa. Il SNR è basso. Penso che le ragioni possano essere queste:

Interferenze da BTS vicine (c'è una BTS Iliad a 100m, ma ha solo la banda N28)
Interferenze multipath dovute a materiali metallici sul tetto (le antenne sono montate sul palo dell'antenna TV)
Interferenze che entrano dai cavi che collegano antenna a router 5G

Un problema al router mi sentirei di escluderlo perchè prima di installare questo router 5G Archer NX200 avevo uno Huawei B818-263 ed in 4G avevo lo stesso problema di scarso rapporto SNR.

Prima di iniziare delle prove sul tetto mi domandavo se qualcuno avesse l'esperienza per suggerirmi una direzione o scartare alcune ipotesi dai dati disponibili.

Grazie mille in anticipo!

mark129

blueslevin Penso che le ragioni possano essere queste:

Saturazione.

Hadx

blueslevin due antenne Kaser LDPA che puntano in linea di vista ad una BTS con 5G.

Le antenne amplificano tutto ciò che ricevono, sia esso segnale o sia esso rumore. Se hai già un segnale sufficientemente elevato andare ad installare antenne esterne è più probabile peggiori la situazione piuttosto che migliorarla.

Anche io ti suggerirei di fare la prova direttamente con il modem all’esterno senza antenne esterne collegate.

handymenny

mark129 Saturazione.

Con SNR così scarso RSRQ non può essere facilmente usato come indicatore di saturazione, deve essere almeno 5-10 per fare valutazioni di questo tipo.
In ogni caso RSRQ a rete scarica con SNR prossimo a 0 è circa -12.

blueslevin
Ho un po' di domande:

Questa N78 che stai provando ad agganciare quanto è vicina? Sei sicuro sia nella direzione in cui stai puntando? Non ci sono ostacoli tipo alberi, case etc...?
Sei sicuro che quelle LPDA supportino i 3.5GHz e che i coassiali siano adeguati per frequenze di questo tipo? Perché dai tuoi dati sembrano ricevere più rumore che altro, al punto che la modulazione scende a QPSK.
Sei sicuro che nel tuo caso non convenga sfruttare la spazialità (4rx = 4 antenne) piuttosto che puntare sull'intensità del segnale ricevuto (con le 2rx = 2 antenne)?

blueslevin

Intendi saturazione della BTS?
Io penso sia poco plausibile visto che ottengo prestazioni costanti durante tutto il giorno.
Le metriche e le performance di link sono le stesse anche alle 5 di mattina per intenderci.

O forse non ho capito cosa intendi con "saturazione".

Grazie mille!

mark129

blueslevin Io penso sia poco plausibile

I tuoi dati dicono il contrario del tuo pensiero (RSRQ / SINR).

blueslevin

Ok, non ho la sensibilità sul tema per valutare questa diretta correlazione.

La mia ipotesi è basata sul fatto che la BTS si trova in una zona limitrofa di un piccolo paese e nel raggio di 500m ha piccole aziende e case di campagna - poche utenze rispetto alle altre BTS che si trovano in paese.
Una delle quali è proprio dello stesso peratore: Wind3.

Le performance che ho riportato (ed aggiungo ping di 25ms) sono costanti sia alla sera tra le 7 e le 9 che alla lunedì mattina alle 5. Se davvero fosse satura la BTS non dovrei vedere un degradamento delle performance nelle ore a maggior carico di utenti attivi?

La congestione della BTS per troppe utenze è l'unica possibile ragione per una bassa qualità radio?
Oppure ci sono elementi che stai considerando che io non vedo?

mark129

blueslevin non ho la sensibilità sul tema per valutare

In generale (quindi con buona approssimazione ma non esattamente), sei al limite del range di accettabilità per RSRQ (per avere buone prestazioni dovresti essere "sotto" -10) e molto al di sotto per SINR (non dovresti avere meno di 5/6/7).
C'è da dire che aiuterebbe sapere pure i dati della 4G di appoggio (che nel tuo code block manca del tutto).
E comunque, lato prestazioni, a disposizione non hai nemmeno i classici 80Mhz di N78 (la tua BTS ne da solo 60), cioè quelli che consentono di fare almeno 500Mbit/s nelle situazioni favorevoli.

Sempre in generale (quindi salvo posizioni sfavorite dai radianti della BTS, su cui non hai controllo) con l'antenna (il suo guadagno e puntamento) puoi influire su RSSI / RSRP.

blueslevin Se davvero fosse satura la BTS non dovrei vedere un degradamento delle performance nelle ore a maggior carico di utenti attivi?

Queste sono correlazioni empiriche valide principalmente per situazioni specifiche (classico esempio, i luoghi di villeggiatura).

blueslevin Oppure ci sono elementi che stai considerando che io non vedo?

Sono un utente come te, che forse ha un minimo (ed intendo un minimo) di esperienza in più.
Se vuoi approfondire, forse ti conviene una community più specifica, tipo LTEItaly.
O aspettare che qualche altro forumer più capace intervenga.

blueslevin

Grazie mille, apprezzo molto il tuo aiuto!

Ho raccolto tutte le informazioni.
Ora il SNR è più alto - lo vedo sempre oscillare nel range che dici tu, fra gli 1 ed i 7 dB per le frequence 5G.

Ho appena fatto dei test disabilitando le antenne esterne ed utilizzando solo le antenne interne. Direi piuttosto controintuitivi.
Questo nuovo router 5G, stupidamente, non lo avevo mai provato senza antenne esterne perchè le LDPA erano già montate da prima quando avevo la connessione 4G.

Antenne Interne DOWN: 270Mbps UP: 50Mbps Ping: 21ms

Antenne Esterne DOWN: 200Mbps UP: 70Mbps Ping: 17ms

DATI CON ANTENNE ESTERNE:
Band: N78 NR-ARFCN: 638016 PCI: 930 Downlink Bandwidth: 60MHz Downlink Frequency: 3570MHz DL Mod: QPSK DL MCS: 0 CQI: 14 Signal Strength: 100% SS-RSRP: -88dBm SS-RSRQ: -12dB SS-SINR: 5dB Tx Power(PUCCH): -9dBm Uplink Bandwidth: 60MHz Uplink Frequency: 3560MHz UL Mod: 256QAM UL MCS: 27 RI: 2 RBS: 3 Band: B7,B1,B3,B20 E-ARFCN: 3350 PCI: 186 TAC: 20268 Downlink Bandwidth: 20MHz Downlink Frequency: 2680MHz DL Mod: QPSK DL MCS: 0 CQI: 12 Signal Strength: 75% RSRP: -77dBm RSRQ: -13dB SNR: 11.7dB Tx Power(PUCCH): -2dBm Uplink Bandwidth: 20MHz Uplink Frequency: 2560MHz UL Mod: 256QAM UL MCS: 28 RI: 2 RBS: 0

DATI CON ANTENNE INTERNE:

Band: N78 NR-ARFCN: 638016 PCI: 930 Downlink Bandwidth: 60MHz Downlink Frequency: 3570MHz DL Mod: 16QAM DL MCS: 9 CQI: 15 Signal Strength: 50% SS-RSRP: -108dBm SS-RSRQ: -16dB SS-SINR: -2.5dB Tx Power(PUCCH): 7dBm Uplink Bandwidth: 60MHz Uplink Frequency: 3560MHz UL Mod: 256QAM UL MCS: 23 RI: 2 RBS: 2 Band: B7,B1,B3,B20 E-ARFCN: 3350 PCI: 186 TAC: 20268 Downlink Bandwidth: 20MHz Downlink Frequency: 2680MHz DL Mod: QPSK DL MCS: 0 CQI: 11 Signal Strength: 75% RSRP: -99dBm RSRQ: -12dB SNR: 7.7dB Tx Power(PUCCH): 0dBm Uplink Bandwidth: 20MHz Uplink Frequency: 2560MHz UL Mod: 256QAM UL MCS: 28 RI: 2 RBS: 0

mark129

handymenny In ogni caso RSRQ a rete scarica con SNR prossimo a 0 è circa -12.

MI pare di ricordare che tempo fa avevi postato da qualche parte un estratto di un libro con un grafico dell'andamento forse proprio di RSRQ... ti risulta?

handymenny Perché dai tuoi dati sembrano ricevere più rumore che altro

Ma lo RSRP a-88 non pare così malvagio

blueslevin Le ha recensite anche miononno

Miononno che usa cavi seri, però (Paoloni).

handymenny e vedi come va

Presupponi una presa di corrente sul tetto (o un mini UPS portatile tipo Mikrotik MUPS adatto al voltaggio).

blueslevin

Grazie mille per la risposta!

La BTS target è a 785m ed in linea di vista. La vedo proprio ad occhio nudo senza ostacoli sul percorso.
Le LPDA che uso sono queste: KASER Antenna LPDA 5G 4G LTE Esterno Mimo Logaritmica 698-2700 | 3300-3800 MHz. Le ha recensite anche miononno qui: https://www.youtube.com/watch?v=5alSkaQsozU.
In dotazione c'erano anche i cavi coassiali da 10m che ho utilizzato. Passano nello stesso corrugato dove passa anche il cavo antenna TV e passano vicino all'amplificatore segnale TV.
Rispetto alla riflessione sulle 4 antenne interne o le 2 esterne, non saprei rispondere. A questo punto mi sembra di aver fatto un lavoro per niente. Con il precedente router 4G il miglioramento con le antenne esterne c'era. In questo caso forse no. Mi domando se ci sia modo di sfruttare costruttivamente le LPDA.

Qui sotto metto uno schemino della disposizione degli elementi:

pgxx

blueslevin Cosa c'entra la BTS Iliad se la SIM che utilizzi è WindTre?

blueslevin

pgxx
La ho rappresentata perchè immaginavo che potesse essere fonte di disturbo essendo così vicina alla BTS a cui mi connetto.

pgxx

blueslevin Le BTS non si disturbano a vicenda.

Nel tuo caso pare abbastanza evidente che i radianti della cella W3 non puntino esattamente verso la tua direzione e tu le riceva con valori non ottimali.
Hai visibilità su altre BTS?

blueslevin

Ne ho un'altra vicina, ma sfortunatamente non riesco ad agganciarla, penso a causa della presenza di un albero.
Infatti la BTS è nascosta dalla punta di un pino. Non la vedo.

Anche puntado le antenne LPDA esattamente in quella direzione mi aggancia sempre la BTS in linea di vista che è in una direzione diversa da quella di puntamento.
La situazione è quella nello schema qui sotto. Le due antenne sono in direzioni diverse (l'angolo fra le due rette è maggiore di 90 gradi), ma nonostante questo non la aggancio mai.

pgxx

blueslevin Anche puntado le antenne LPDA esattamente in quella direzione mi aggancia sempre la BTS in linea di vista che è in una direzione diversa da quella di puntamento.

Vuol dire che anche i pannelli della seconda BTS non puntano nella tua direzione o comunque il segnale è più debole/interferito.

handymenny

blueslevin

Fai una cosa, prova a portare il modem dove hai installato le antenne esterne, non collegarle e vedi come va.
Se il modem indoor ti fa 270Mbps con quel segnale così scarso, fuori casa te ne farà 400-500 probabilmente.

blueslevin

Grazie mille dei suggerimenti.
Mi faccio prestare un po' di materiale da un amico:

Due cavi per collegare direttamente le antenne al router mentre sono sul tetto, così isolo la variabile cavi da 10m.
Kit di attenuatori tipo questo: https://www.amazon.it/dp/B07YYMT65T per ridurre l'ampiezza del segnale in input. Ho letto che potrebbe essere un problema di saturazione dello front-end del modulo 5G.

Penso che farò i test durante il weekend con calma.
Come test dal tetto proverò:

Status quo
Antenne LPDA direttamente connesse al router con i cavi corti
Router che opera direttamente con le antenne interne
Rifaccio le prove con antenne LPDA attenuate 3dB, 10dB, 20dB

Sapete se per caso ci sono delle API per raccogliere direttamente le metriche dal TPLink NX200 facendo uno scriptino? Tipo queste per i dispositivi Huawei per intenderci: https://github.com/Salamek/huawei-lte-api

Grazie mille di nuovo nella speranza che vogiate darmi qualche feedback quando riporterò i risultati dei test.

handymenny

mark129 Presupponi una presa di corrente sul tetto (o un mini UPS portatile tipo Mikrotik MUPS adatto al voltaggio).

Uno propone poi il come se lo vede l'utente 😃
Comunque alcuni router si alimentano anche via usb C, non so quello

mark129 MI pare di ricordare che tempo fa avevi postato da qualche parte un estratto di un libro con un grafico dell'andamento forse proprio di RSRQ... ti risulta?

Si esatto, si parlava di una prova empirica in 4G. Se ritrovi il grafico vedrai che più si alza il SINR e più lo stacco tra cella carica e celle scarica si fa importante, cioè SINR bassi è più impattante il rumore che il carico.

mark129 Ma lo RSRP a-88 non pare così malvagio

Si chiaro, ma quella è una misura di intensità, tra l'altro in 5G è misurata solo su una porzione limitata del carrier.

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