SINR LTE 5G : comprendre, mesurer et optimiser. HiCellTek

Le SINR est l’un des indicateurs RF les plus discriminants pour évaluer la qualité d’un réseau mobile. Pourtant, il est souvent mal interprété ou confondu avec le RSRP. Ce guide explique ce que mesure réellement le SINR, comment l’obtenir sur le terrain, et comment agir sur les causes de dégradation.

Qu’est-ce que le SINR ?

Le SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio) mesure le rapport entre :

La puissance du signal utile (signal provenant de la cellule serving)
La puissance combinée des interférences (signaux d’autres cellules) + du bruit thermique

Formule : SINR = P_signal / (P_interférences + P_bruit)

En pratique, sur un réseau LTE/5G bien dimensionné, les interférences dominent le bruit thermique dans les zones densément couvertes. Le SINR reflète donc principalement la qualité de la réutilisation fréquentielle.

SINR vs RSRP vs RSRQ : les différences

Indicateur	Ce qu’il mesure	Ce qu’il révèle
RSRP	Puissance du signal de référence LTE (dBm)	Niveau de couverture brut
RSRQ	Qualité relative du signal LTE	Présence d’interférences (proxy)
SINR	Rapport signal/bruit+interférences (dB)	Qualité réelle de la liaison

Le RSRP peut être excellent (-75 dBm) avec un SINR catastrophique (-5 dB) — ce qui se produit typiquement en situation de pilot pollution (trop de cellules reçues à puissance comparable). C’est pourquoi le SINR est un indicateur de performance, pas de couverture.

Valeurs SINR de référence pour LTE et 5G NR

LTE (FDD/TDD)

SINR (dB)	Qualité	MCS typique	Débit relatif
> 25	Excellent	28 (256QAM)	100%
15–25	Bon	20–27 (64QAM+)	70–100%
5–15	Moyen	10–19 (16QAM)	30–70%
0–5	Dégradé	5–9 (QPSK haut)	15–30%
-3–0	Mauvais	0–4 (QPSK bas)	< 15%
< -3	Critique	QPSK minimum	< 5%

5G NR (Sub-6 GHz)

Les seuils 5G NR sont similaires au LTE pour les bandes sub-6 GHz, avec des nuances :

Le beamforming massif MIMO permet de maintenir un SINR correct à plus grande distance
Les bandes mmWave (> 24 GHz) sont plus sensibles aux blocages physiques et nécessitent un SINR plus élevé pour atteindre les débits maximaux

Les causes de dégradation du SINR

1. Pilot pollution

La pilot pollution est la cause la plus fréquente de SINR dégradé en zone dense. Elle survient quand le UE reçoit simultanément des signaux comparables de 3+ cellules, sans qu’aucune ne soit clairement dominante.

Diagnostic : analyser les cellules voisines détectées. Si 3+ cellules ont un RSRP > -95 dBm simultanément, vous êtes en situation de pilot pollution.

Leviers d’action :

Réduction de puissance sur les cellules secondaires
Augmentation du tilt électrique sur les cellules contributrices
Ajustement des paramètres d’azimut pour réduire l’overlapping

2. Interférence inter-site

Deux sites utilisant les mêmes fréquences et situés trop proches sans coordination inter-cellule (ICIC) génèrent des interférences mutuelles. Sur les déploiements 5G NR TDD, les problèmes de synchronisation entre sites peuvent aussi dégrader le SINR.

Diagnostic : identifier les cellules co-canal dans la zone d’interférence. En 5G NR TDD, vérifier la synchronisation GPS des sites.

3. Problèmes d’équipement

Un câble RF mal serti, une antenne humide, ou un PA (Power Amplifier) défaillant dégradent le SINR sans affecter le RSRP de manière proportionnelle. Ce scénario est détectable par :

SINR anormalement bas sur un secteur isolé
Asymétrie UL/DL (perte en UL mais pas en DL)
Augmentation du taux d’erreur hardware côté BS

4. Interférences extérieures

En bandes partagées ou licenciées avec allocation imparfaite, des sources d’interférence extérieures (équipements industriels, autres opérateurs, systèmes non-télécom) peuvent dégrader le SINR. Vérifier avec un analyseur de spectre dédié.

Comment mesurer le SINR terrain

Méthode 1 : SINR depuis l’interface DIAG Qualcomm

Sur les smartphones Qualcomm, l’interface DIAG permet de lire le SINR directement depuis les couches L1/L2 du modem — avant tout traitement applicatif. Cette méthode donne accès au SINR par antenne (Rx0, Rx1, Rx2, Rx3), ce qui est impossible via les APIs Android standard.

Les packets DIAG pertinents :

0xB193 : LTE LL1 Serving Cell Measurement (SINR par Rx)
0xB97F : 5G NR L1 Serving Cell Measurement (SINR NR)
0xB17F : LTE ML1 Connected Mode Neighbor Measurement

Méthode 2 : SINR via API Android standard

Les APIs Android (SignalStrength, CellSignalStrengthLte) exposent le SINR depuis Android 9 (API level 29). Toutefois, cette valeur est agrégée (combinaison des Rx) et peut être filtrée par le firmware, ce qui la rend moins précise pour le diagnostic fin.

Méthode 3 : Lecture via Field Test Mode

La plupart des smartphones Android exposent un mode test (codes *#*#4636#*#*, *#0011#, etc.) qui affiche le SINR en temps réel. Cette méthode est simple mais ne permet pas d’export ni de corrélation GPS.

Interpréter le SINR dans son contexte

Un SINR de 8 dB n’a pas la même signification selon le contexte :

En couverture de bord de cellule (RSRP -105 dBm) : 8 dB peut indiquer que le réseau fonctionne correctement — le signal est faible mais l’interférence est faible aussi. Le problème est la couverture, pas les interférences.

En zone dense (RSRP -80 dBm) : 8 dB révèle un problème sérieux d’interférence — le signal est fort mais la qualité est dégradée par des cellules voisines.

Règle de lecture : toujours analyser SINR + RSRP + RSRQ ensemble pour diagnostiquer la cause racine.

Optimisation du SINR : actions concrètes

Court terme (sans intervention site)

Vérifier le lock de cellule : forcer la connexion sur une cellule spécifique pour isoler la source du problème
Analyser les voisines : identifier quelle cellule cause l’interférence (message MeasurementReport)
Tester sur différentes bandes : comparer le SINR sur les carriers LTE vs 5G NR NSA

Moyen terme (paramétrage réseau)

Ajuster le tilt électrique des antennes contributrices (+1° à +3° peut réduire significativement l’overlapping)
Modifier les seuils de handover (paramètre A3, A5) pour déclencher le handover avant que le SINR descende sous le seuil critique
Activer l’ICIC (Inter-Cell Interference Coordination) si supporté par l’équipement
Optimiser le plan de fréquences : réallouer les carriers pour minimiser la réutilisation co-canal entre sites proches

Long terme (dimensionnement)

Densification : déploiement de petites cellules pour améliorer les zones à faible SINR
Modernisation antennaire : passage à des antennes Massive MIMO avec beamforming adaptatif
Planification fréquentielle : révision du plan de réutilisation pour réduire les zones de fort co-canal

SINR et corrélation avec la QoE

La corrélation SINR → QoE est directe pour la voix et la vidéo :

VoLTE : SINR < 3 dB → BLER élevé → perte de paquets RTP → MOS voix < 3.5
Vidéo streaming : SINR < 5 dB → MCS bas → débit insuffisant → stalling et artefacts
Gaming / applis temps réel : SINR variable → jitter élevé → latence inconsistante → mauvaise QoE

Le SINR est donc l’un des rares indicateurs radio qui permet de prédire directement la QoE sans modèle complexe.

Conclusion

Le SINR est l’indicateur RF de performance le plus utile pour l’optimisation réseau mobile. Il révèle ce que le RSRP ne dit pas : si le signal est utilisable ou noyé dans les interférences. Sa mesure précise, idéalement par antenne et en temps réel depuis l’interface DIAG du modem, est indispensable pour tout diagnostic terrain sérieux.

Pour aller plus loin : corrélez systématiquement votre SINR avec les messages Layer 3 RRC pour comprendre les décisions de handover déclenchées par le réseau en réponse à la dégradation du SINR.