71. MCS와 Link Adaptation

오늘은 MCS와 Link Adaptation에 대해 알아보자.

1. MCS

MCS는 Modulation Coding Scheme을 뜻한다. Modulation과 Coding에 대해서 알아야하는데.. Modulation같은 경우는 

과거에 포스팅한 적 있으니 참고하면 좋을 것 같다.

18번을 참고하자!

 

MCS에서 Coding은 데이터를 보낼 때 에러 수정코드를 사용하는 것을 의미한다. 원본 데이터 신호를 보낼 때 에러 수정을 위한 데이터도 추가로 보낸다고 이해하면 될 것 같다. 

영상 속 Coding 설명

 

위 그림처럼 데이터를 7bit 보낸다고 가정해보자. 초록색의 5bit는 내가 보낼 데이터이고 빨간색의 2bit는 5bit를 위한 에러 수정 bit이다. 그렇다면 이 2bit가 왜 필요할까?

 

바로 라디오 채널 상태가 항상 깨끗하지 않고 일정 간섭이 존재하기 때문이다. 데이터를 10개 보냈는데 수신 측에서 10개를 온전히 받는 것이 이상적이지만, 이 과정에선 데이터는 노이즈, 간섭, 신호 약화와 같은 문제들을 겪고 실제로는 7개, 8개의 데이터밖에 받지 못하게 된다. 

 

이렇게 잃어버리는 데이터를 최소화 하기 위해서 우리는 앞선 2bit를 원본 데이터 bit 뒤에 붙여준다. 또한 우리는 Coding rate를 통해서 전송 데이터 비트와 에러 정정 비트율을 알 수 있다. 

Code Rate

 

위 사진과 같이 Coding Rate R이 정해지며, 1에 가까울 수록 더 많은 데이터 비트를 포함하고 있다는 것을 알 수 있다. 신호 품질이 좋을 때는 R이 높은 것이 좋지만, 품질이 나쁘다면 R이 낮은 것을 선택하는 것이 합리적이다. (생각해보시오)

 

이 두 개념을 알았으면 이제 MCS를 이해하는 것은 누워서 떡 먹기다. 체해요 선생님!!

 

영상 속 MCS 테이블

 

MCS는 앞선 Modulation과 code rate를 라디오 채널 상태에 따라서 결정할 수 있도록 해주는 일종의 표이다. 위 그림을 보면 MCS의 각 index별로 어떻게 변조하고, 코드 전송률은 얼마인지가 다 정해져있다. 즉 MCS의 Index를 보고 어떻게 변조할지, 어떻게 코드 전송률을 설정할지 알 수 있다는 것이다. 그렇다면 이 MCS Index는 어떻게 정해지는 것일까?

 

영상에서는 기본적으로 CQI를 사용하며 추가적으로 RAN 채널 정보를 이용해서 MCS Index를 결정한다고 말한다. 

영상 속 MCS Index 결정하는 방법 설명

 

여기서 CQI란 Channel Quality Indicator라는 뜻으로 채널의 상태가 어떤지 알려주는 Index를 통해 알려주는 것을 뜻한다. 위 그림은 단말이 라디오 채널 품질을 파악하고 BS에게 그 정보를 보내주는 상태이다. 근데 추가적인 정보를 더해서 MCS Index를 결정한다고 했는데 그것은 칩셋을 만드는 기업들만의 노하우가 들어간다고 한다. (아마 추가적인 정보라면 BLER(블록 오류율)이나 SINR, RSSI 등이 사용되지 않을까..)

 

결론적으론, CQI + a의 정보로 MCS Index를 결정하고 그 index에 맞는 coding rate와 modulation을 한다고 알면 좋을 것 같다.

2. Link Adaptation

Link Adaptation은 네트워크가 채널 상태를 기반으로 최적의 전송을 위한 Modulation 기법과 coding rate를 동적으로 조정하는 기술을 뜻한다. 이때 MCS가 최적 전송기법을 결정하는데사용된다. 우선 Link Adaptation의 과정을 알아보자.

 

1. 채널 상태 측정 : 단말 또는 BS에서 신호를 받아 무선 채널의 상태를 실시간으로 측정한다.
2. 채널 품질 지표(CQI)를 만들었다면 단말은 이 정보를 BS에게 보낸다. (BS가 CQI를 만들었다면 그대로 진행)
3. CQI를 기반으로 MCS를 선택한다.
4. MCS Index를 기반으로 최적의 전송 기법을 선택하고 통신한다.

 

'1. MCS'에서 말한 내용을 잘 이해했다면 Link Adaptation의 과정도 수월하게 이해할 수 있을 것이다.

 

 

오늘은 이렇게 MCS와 Link Adaptation에 대해서 알아보았다. Modulation과 Coding과 이동통신 강의에서 배웠던 Link Adaptation에 대해서 복습할 수 있었던 좋은 시간이었던 것 같다.

 

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원작자의 동의를 받고 출처를 밝히며 적습니다.

 

출처

https://www.youtube.com/watch?v=yFBcuhUljxc&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=72