RSRP en LTE : définition, calcul et interprétation

RSRP en LTE : définition, calcul et interprétation

Le RSRP (Reference Signal Received Power) constitue une mesure fondamentale dans les réseaux LTE pour évaluer la puissance reçue des signaux de référence émis par une cellule. Ce paramètre est utilisé par les terminaux pour évaluer la qualité de réception et prendre des décisions de mobilité, comme le handover. Le RSRP se distingue d’autres mesures comme le RSSI (Received Signal Strength Indicator) ou le RSRQ (Reference Signal Received Quality), car il isole uniquement la puissance des signaux de référence.

Définition technique du RSRP

Le RSRP représente la moyenne de la puissance reçue sur les signaux de référence (Reference Signals – RS) portés par certaines sous-porteuses dans un slot LTE. Il est exprimé en dBm et permet d’évaluer la couverture radio. Le RSRP est mesuré sur chaque porteuse physique (PCell ou SCell) utilisée par un terminal LTE. Contrairement au RSSI, il ne prend pas en compte les interférences ni le bruit thermique.

Formule de calcul du RSRP

Le calcul du RSRP est basé sur la moyenne des puissances des signaux de référence détectés. Chaque signal de référence occupe une ressource spécifique dans la grille LTE (Resource Element). Le RSRP est obtenu en mesurant la puissance sur ces éléments puis en prenant la moyenne :

• RSRP = Moyenne(Puissance reçue sur chaque signal RS)
• Chaque mesure est réalisée sur un élément de ressource portant le signal de référence.
• Il est mesuré indépendamment pour chaque antenne ou cellule observée.

En général, le terminal réalise ces mesures toutes les millisecondes sur les symboles OFDM contenant les RS. L’équipement peut ensuite choisir la cellule servant de référence pour la connexion en fonction du RSRP le plus élevé.

Exemple de calcul du RSRP

Soit un terminal qui reçoit des signaux de référence sur 4 Resource Elements (RE) avec les puissances suivantes : -92 dBm, -94 dBm, -90 dBm et -93 dBm.

On applique la moyenne :

• RSRP = (-92 + -94 + -90 + -93) / 4
• RSRP = -369 / 4 = -92,25 dBm

Ce résultat permet au terminal d’évaluer si cette cellule a une puissance suffisante pour maintenir ou établir une connexion fiable.

Utilité et fonction du RSRP

Le RSRP est utilisé dans plusieurs fonctions du réseau LTE :

1. Sélection de cellule : Au démarrage, le terminal évalue le RSRP de plusieurs cellules pour choisir la plus puissante.
2. Mesure de couverture : Le réseau peut cartographier les zones de couverture selon les RSRP rapportés par les terminaux.
3. Handover : Le terminal compare le RSRP de la cellule en cours avec celui de cellules voisines pour anticiper un changement de cellule.
4. CA (Carrier Aggregation) : Le RSRP est aussi mesuré sur les cellules secondaires (SCells) pour optimiser la bande passante agrégée.

Interprétation des niveaux de RSRP

Le RSRP est interprété sur une échelle de qualité de signal, ce qui influence directement les performances du lien radio. Voici une grille indicative :

Différence entre RSRP, RSSI et RSRQ

Bien qu’ils soient liés, ces trois paramètres ont des objectifs différents :

• RSRP : mesure pure de puissance des signaux de référence, utile pour la couverture.
• RSSI : mesure globale de puissance sur toute la bande, y compris bruit et interférences.
• RSRQ : combine RSRP et RSSI pour indiquer la qualité effective de la réception.

Par exemple, deux cellules peuvent avoir le même RSRP, mais des RSRQ différents à cause d’un niveau d’interférence plus élevé dans l’une d’elles.

Facteurs influençant le RSRP

Plusieurs éléments peuvent faire varier la valeur du RSRP :

• Distance par rapport à l’antenne : plus un terminal est éloigné, plus le RSRP diminue.
• Obstacles physiques : bâtiments, forêts ou murs réduisent la puissance reçue.
• Effet de fading : variations rapides du signal radio dans le temps.
• Puissance d’émission de la cellule : une cellule émettant plus fort donne un RSRP plus élevé.

Comparaison intertechnologique

Bien que le RSRP soit spécifique à LTE, il existe des équivalents dans d’autres technologies :

• En 3G (UMTS) : RSCP (Received Signal Code Power).
• En 5G NR : RSRP est aussi utilisé, mais adapté à la structure OFDM et aux beams.

Ces métriques ne sont pas directement comparables entre technologies, car les structures physiques et logiques diffèrent (notamment l’utilisation des signaux de référence).

Conclusion

Le RSRP est un indicateur de puissance fondamental pour évaluer la qualité de couverture d’un réseau LTE. Il permet aux terminaux de sélectionner, surveiller et changer de cellule selon des critères de puissance reçue. Couplé avec d’autres indicateurs comme le RSRQ et le SINR, il joue un rôle essentiel dans l’optimisation du lien radio. La compréhension du RSRP permet d’améliorer les décisions de mobilité, la planification réseau et l’analyse de performance terrain.

Pour approfondir le sujet, il est utile de comprendre la manière dont le RSRQ complète le RSRP dans les décisions de handover.