Уровень сигнала не имеет отношения к обычно интересующим всех параметрам связи, например, скорости передачи данных. Это бесполезная характеристика, не говорящая ни о чём. Для понимания этого факта очень хорошо подходят "акустические" аналогии.
Вот представьте, что Вы с товарищем разговариваете в комнате, в которой также установлен микрофон, подключенный к чему-то, что имеет индикатор уровня (громкости) звука.
Когда в комнате тихо, вы тихо говорите и отлично различаете сказанное друг другом, а уровень звука в комнате - невелик. Предположим, что индикатор показывает 5 условных единиц при перерывах в разговоре (естественный звуковой фон) и 15 единиц - во время, когда кто-то говорит.
Через несколько минут сосед сверху включает перфоратор. Уровень фона становится намного больше - например, 30 единиц. Если вы продолжаете свой разговор, не повышая голоса, то различить слова говорящего уже не получится.
Вы начинаете громко кричать, и общий уровень звука, который будет соответствовать нормальной разборчивости речи, повышается до каких-нибудь 75 единиц.
Начинать кричать - не единственный способ продолжить разговор в условиях громкого фона. Можно ещё...нет, сосед пусть пока живёт!
Можно ещё взять слуховой аппарат и подключить к нему отдельный направленный микрофон, направив его прямо на рот говорящего собеседника. А по-хорошему, для получения должного эффекта нужно надеть на голову наушники с хорошей звукоизоляцией и подать в них сигнал (через соответствующее устройство, конечно) с этого микрофона. Если диаграмма его направленности достаточно узка, то уровень фона будет значительно снижен, а громкость звука голоса говорящего, фактически, не изменится. Используя такое решение, вполне возможно снизить уровень фона в, например, 5 раз, т.е. получить значение в 6 единиц при включенном перфораторе - почти такое же, как для естественного фона в тишине.
Из результатов описанного мысленного эксперимента следуют такие выводы:
1) Разборчивость голоса собеседника не определяется значением общего уровня звука в комнате. В данном случае, увеличение уровня в результате включения перфоратора привело к полной потере разборчивости, вплоть до невозможности разговора. Очевидно, что так бывает не всегда. Если перфоратора нет, то, до определённых пределов, чем громче вы говорите, тем более чётко различаются слова. В любом случае, прямая связь между общим уровнем и разборчивостью отсутствует.
2) Для того, чтобы продолжать разговор при наличии на фоне громких звуков, нужно кричать - увеличивать громкость произносимых слов. А для такого увеличения есть очевидный предел. Другими словами, громкость звука перфоратора может быть такой, что разговаривать в этой комнате совсем не получится - не хватит силы голосовых связок.
3) Использование дополнительных приспособлений - направленного микрофона, "отсекающего" часть фона, и звукоизоляции - позволяет, при благоприятных условиях, продолжать комфортный разговор без повышения голоса и устранения мешающего источника звука. Дополнительно, направленный микрофон поможет и в случае, когда голос собеседника плохо различим из-за большого расстояния до него - опять же, из-за ослабления фоновых звуков, приходящих с различных направлений.
4) Можно предположить, что реально наблюдаемая степень разборчивости речи на фоне зависит от отношения громкости речи к уровню этого фона. Например, для приведённых выше условных значений, при разговоре в тихой комнате это отношение было равно (15-5)/5 = 2, после включения перфоратора и тем же уровнем голоса оно стало 10/30 = 1/3 ~=0,33, а после повышения уровня голоса - (75-30)/30 = 1,5 .
Для решения с направленным микрофоном (предположим, что он снижает уровень фона в 5 раз и не снижает громкость голоса) и наушниками отношение примет значение 10/(30/5) = 5/3 ~= 1,66 .
В любом случае, чем больше это отношение, тем лучше различима речь.
Теперь вернёмся к мобильным сетям и модемам. Аналогия - почти полная.
Общая громкость в помещении, которую показывал индикатор устройства с подключенным микрофоном - это RSSI - уровень сигнала, который измеряет модем и который отображается в виде "количества палок" в дашборде. Справедливости ради, нужно отметить, что, в отличие от микрофона, который, как мы считаем, воспринимает звук во всей полосе частот, слышимых человеком, RSSI соответствует уровню сигнала только в полосе частот рабочего диапазона.
Громкость голоса, слышимого собеседником - уровень полезного сигнала на входе приёмника.
Уровень звукового фона - суммарный уровень всех "бесполезных" сигналов (помех, шумов и т.п.) на входе приёмника.
Отношение громкости речи к уровню звукового фона - соответственно, отношение двух вышеназванных величин. В терминологии сетей UMTS общепринятым параметром такого содержания является Ec/Io, а в случае сетей LTE - SINR. Для этих двух параметров отношение вычисляется немного по-разному (разные конкретные величины берутся для расчёта), поэтому диапазоны их реальных значений отличаются. Но суть параметров - отношение полезного к бесполезному, отношение "сигнал-шум" - и принцип "чем больше значение, тем лучше" от этого не меняются.
Степень разборчивости речи - вероятность передачи блока данных без ошибок. От этого параметра непосредственно зависит скорость передачи, ведь если возникла ошибка, то блок нужно передавать ещё раз. А если и после нескольких попыток повторной передачи не получается, то переключаться на другой способ кодирования данных - более помехоустойчивый и, поэтому, более медленный.
Предел громкости голоса - максимальная мощность передатчика, ограниченная конструктивно или законодательно.
Направленный микрофон - направленная антенна. Аналогично примеру со звуком, чем
уже диаграмма направленности - тем большая часть помех "отсекается", тем больше эффект от применения.
Надевание наушников (звукоизоляция) - отключение внутренней антенны модема при подключении внешней. Полезность слухового аппарата с направленным микрофоном - невелика, когда в комнате громко шумит перфоратор. В некоторых случаях, вреда даже больше, потому что звук голоса будет приходить в ухо и напрямую, с этим шумом, и через наушник перфоратора, с разными уровнями и задержкой,
что совсем не способствует хорошей разборчивости.
Да, я что-то увлёкся аналогиями...
