20. RSRQ, RSRP, SINR, RSSI

휴대폰을 쓰다보면 지하나 인파가 많은 곳에서 네트워크가 안 잡힐 때가 있다. 바로 전파 세기가 약하기 때문인데 이 부분에 대해서 자세히 알아보자.

 

1. RSRQ, RSRP, SINR, RSSI

전파 세기를 생각하면 내가 받는 전파가 얼마나 강한지(power)만 생각하면 되지 않을까?라고 생각할 수 있다. 하지만 그 파워에는 나에게 유익한 정보를 주는 신호 뿐만 아니라, 의미없는 신호들( 간섭, 노이즈)들도 포함되서 들어온다. 

 

따라서 절대적인 파워세기(dB) 뿐만 아니라 유익한 정보와 의미없는 신호 간의 비율(dBm)세기 또한 고려해야한다. 파워 대비 노이즈 신호가 얼마나 들어있느냐를 비율 측정하면 나에게 의미있는 신호의 세기를 정확히 알 수 있기 때문이다.

영상 속 용어들 설명 그림

그림은 dB와 dBm의 단위를 가진 값들을 보여주고 있다.

 

dB 단위에는 RSRQ(Reference Signal Receive Quality)와 SINR(Signal - to - interference-plus-noise ratio)가 있다. RSRP(Reference Signal Receive Power)와 RSSI(Received Signal Strength Indicator)는 dBm을 단위로 한다.

 

RSRQ는 참조 신호의 수신 품질이 얼마나 좋은지를 나타내며 SINR은 신호와 간섭, 잡음비를 알려준다.

RSRP의 경우 참조 신호의 물리적인 수신 강도를 나타내고 RSSI는 기지국으로부터 받는 단말이 받는 무선 신호의 세기를 나타낸다.

 

RSRQ = (N*RSRP) / RSSI로 나타내어지는데 여기서 N은 RSSI를 측정한 대역폭 내의 (RB)Resource Block의 개수를 뜻한다. (무선통신 시스템에서 데이터를 전송하는 최소 단위라고 생각하면 된다.) 

식을 해석하면 신호세기(RSRP) 뿐만 아니라 간섭, 잡음정도까지(RSSI) 종합적으로 고려하여 신호 품질을 평가하는 것이 RSRQ라는 것을 알 수 있다.

 

2. RSRP와 RSRQ가 4G, 5G에서 주목받는 이유

4G와 5G에서는 참조신호가 포함된 RSRP, RSRQ 지표를 더 주목한다. 이유는 다음과 같다.

 

1. RSSI는 모든 대역폭에서 단말기가 수신하는 신호의 세기 평균값이다. 따라서 내가 원하는 신호가 아니여도 (잡읍, 간섭

    신호) 전부 포함되어 있다. 이것은 정확한 신호 품질을 판단하는데 어려움을 준다.

 

2. RSSI는 참조 신호에 대한 정보를 제공하지 않는다. 즉, 특정 신호에 대한 정보가 없기때문에 신호 품질 평가가 어렵다.

 

반면, RSRQ와 RSRP는 RS(Reference Signal)에 대한 신호 세기, 품질을 정확하게 나타내준다. 위에서 언급했던 것처럼 RSRQ는 잡음과 간섭의 영향까지 고려하기 때문이다. 

 

이러한 품질 상태를 가지고 네트워크의 성능을 확인해볼 수 있다.

영상 속 네트워크 품질 확인 설명 그림

 

Excellent부터 Good까지는 어느정도 Cell 내에서 괜찮은 네트워크를 제공받는 것으로 인식할 수 있지만, Fair와 Poor에서는 HandOver(다른 셀로 이동하여 통신을 연결하는 것)를 고려해야 한다.

3. 5G Reference Signal

4G의 참조 신호는 CRS였지만, 5G의 참조신호는 CSI-RS이다.

4G에서 사용한 CRS의 경우 셀 마다 RS를 다 측정하여 비효율적일 뿐더러, 기본적인 채널 상태만을 제공하여 5G에서 사용되기에는 한계가 있었다. 

 

따라서 5G에서는 CSI-RS라는 새로운 RS를 사용하게 되었다.

 

RSRP, RSRQ, SINR, RSSI 등 생소한 용어였지만 알고보니 그렇게 어려운 뜻을 가지지는 않았다. 영상보면서 걱정을 많이 했는데... 이렇게 잘 풀어써낼 수 있어서 다행이었고 다음 포스팅에서는 Handover에 대해 포스팅해보겠다.

 

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원작자의 동의를 받고 출처를 밝히며 적습니다.

 

출처

https://www.youtube.com/watch?v=-LVSQvk7ZaY&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=19