40. CSI-RS

SSB에 이어 CSI-RS에 대해 알아보자.

 

1. CSI-RS (Channel State Information - Reference Signal)

CSI-RS는 채널 상태 정보를 알아내기 위해 쏘는 기준 신호이다. 

영상 속 CSI-RS 설명 그림

 

신기한 점은 CSI-RS는 SSB처럼 어떤 정보를 가지고 브로드캐스팅하는 신호가 아니다. CSI-RS는 특정 정보를 담고있지 않다. 마치 의성어처럼 UE에게 "채널 상태 알려줘어어!!!"라면서 외치는 빔인 것이다.

 

CSI-RS를 수신한 UE는 gNB에게 채널 정보를 송신한다. 담고 있는 내용은 다음과 같다.

 

1. PMI (Precoding Matrix Indicator)

 PMI는 신호의 공간적 특성을 나타내는 지수로, 어떤 안테나로 얼마나 쎄게 신호를 보내야 UE가 신호를 가장 잘 받을 수 있는지를 알려준다. 

 

2. CQI (Channel Quality Indicator)

 CQI는 이름에서도 알 수 있듯이 채널의 품질을 알려주는 지수이다. 쉽게 생각할 수 있는 잡음도, 신호 세기 등을 수치화한 값이다.

 

3. RI (Rank Indicator)

 채널의 공간적 차원을 나타내는 지수로 UE에서 얼마나 많은 데이터를 동시에 받을 수 있는지를 나타내는 지수이다.

 

이러한 정보들은 미리 코딩이 되어 수치화가 되어있다. 따라서 CSI-RS가 들어오면 코드북에 정해진 PMI, CQI, RI의 값을 확인해서 gNB에게 송신한다. gNB는 CSI-RS를 이용해서 handover, beamforming, massive MIMO 같은 기술을 사용한다..

 

2. CSI-RS vs SSB

이전 포스팅에서 SSB를 배웠다. Random Access를 위해서 UE에게 SSB를 브로드캐스팅하는데 그러면 CSI-RS와 뭐가 다른가? 라고 생각할 수도 있다.

영상 속 CSI-RS와 SSB 차이점 설명 그림

 

우선 CSI-RS는 SSB와 다르게 신호를 보낼 때 정보를 지니고 있지 않다. 실질적으로 CSI-RS는 RACH 연결이 끝난 다음에 보내지는 신호로 RA를 위한 신호인 SSB와는 다르다. 또한 빔의 size도 다른데 SSB의 빔 크기가 훨씬 크다. 이유가 뭘까?

SSB는 RA를 위한 빔이므로 모든 UE에게 보내진다. 따라서 Cell -Wide한 빔이다.

하지만 CSI-RS는 RACH가 끝난 후 UE가 네트워크에 연결된 후에 보내지는 신호이기 때문에 빔의 크기가 클 필요가 없다. 따라서 빔 사이즈가 작다. 빔사이즈가 작기 때문에 UE specific하여 채널 상태를 계산할 때도 더 정확한 계산이 가능하다.

 

3. 추가적인 CSI-RS 정보

 SSB와 다른점도 있지만 비슷한 부분도 있다. 바로 신호를 주기적으로 보낸다는 점이다. 아래 그림을 보자

영상 속 CSI-RS 추가 정보 설명

 

SSB는 20ms 간격으로 주기적으로 신호를 보낸다. CSI-RS는 4번째 슬롯마다 부터 640번째 슬롯마다의 간격을 두고 신호를 보낸다. (구체적인 수치는 채널 상태, UE의 상태에 따라 각자 다르다!)

 

추가로, Zero Power CSI-RS라는 게 있다. 일반적인 CSI-RS는 빔을 쏠 때 전력을 사용하는데 이 ZP CSI-RS는 아무런 신호를 전송하지 않는다. 일종의 간섭을 방지하기 위한 수단으로, 특정 RE(Resource element)에서 CSI-RS를 전송하지 않음으로써 셀에 대한 간섭을 줄이도록 돕는 역할을 한다.

 

쉽게 말해서, CSI-RS를 보내면 간섭이 생길까바 신호를 일부러 안보낸다!라고 생각하자. 

 

다음 포스팅에선 SRS에 대해서 알아보겠다.

 

이 블로그는 수익형 블로그가 아니며, 개인 공부 기록을 위해 운영되는 블로그입니다.
원작자의 동의를 받고 출처를 밝히며 적습니다.

 

출처

https://www.youtube.com/watch?v=E_AkATXe1ho&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=40