72. SINR & Reference Signal(RS)

MCS에 이어 오늘은 SINR과 Reference signal에 대해 알아보자.

 

MCS는 채널상태에 따라 변조, 코딩률을 어떻게 설정해야하는지를 알려주는 가이드라인이라고 했다. 이 MCS를 결정하는데 주로 CQI가 사용되는데.. 이 CQI는 채널 상태를 측정해야 알아낼 수 있는 값이다. 이 부분에서 채널 상태를 어떻게 알아내는지가 오늘의 주제와 관련이 있다.

 

1. SINR과 RS

CQI를 알아내기 위해 단말은 자신의 Radio 채널 상태를 측정해야한다. 이때 사용되는 지표가 바로 SINR이다. SINR은 Signal to Interference & Noise Ratio라는 뜻으로 신호 대 간섭, 잡음비를 의미한다. 이때 signal은 RSRP를 뜻하는데 RSRP는 Reference Signal Receive Power를 말한다. 아래 그림을 보면서 더 이해해보자.

영상 속 SINR, RS 설명

 

단말은 BS가 지속적으로 쏘는 신호 RS를 받아 SINR을 계산하고 그것을 기반으로 CQI를 측정하여 다시 BS에게 보낸다. 여기서 Reference Signal이 무엇인지 궁금할 것이다. Reference Signal은 BS가 보내는 신호의 일종으로 어느 특별한 데이터를 가지고 있지 않고, signal 파워를 측정할 수 있도록 하기 위해 주기적으로 쏘는 신호이다. 등대의 빛을 생각해보면 이해가 편하다.

 

다시 돌아와서, SINR은 RS의 power와 간섭, 잡음을 가지고 측정을 한다. SINR이 높으면 신호의 세기가 좋은 것이고 SINR이 낮으면 잡음, 간섭이 강하다는 것을 알 수 있다. 신호의 세기는 RS의 파워로 측정이 되는데 이때 RS는 4G와 5G에서 조금 다르다.

 

2. 4G의 RS vs.5G의 RS

영상 속 4G의 RS 설명

 

4G에서 RS는 그림과 같이 모든 주파수 대역에서 특정 시간과 위치에서 쏘아지고 있는 것을 알 수 있다. 하지만 자세히 들여다보면 각 셀마다 RS를 쏘는 위치, 시간이 다른 것을 알 수 있다.

같으면 어떻게 되길래 다르게 해 놓은 것일까?

 

바로 간섭을 피하기 위해서 이렇게 다른 위치에서 다른 시간에 RS를 보내는 것이다.

같게 보내면 두 신호가 서로에게 간섭으로 작용하여 단말이 신호를 읽지 못하게 될 수 있기 때문이다. 따라서 설계할 때도 이 부분을 고려하여 설계한다고 한다.

이렇게 RS를 보낼 때 결국 이 RS도 대역폭을 차지하기 때문에 당연히 데이터를 보내지 못한다.

 

5G는 이런 부분을 보완해서 다르게 RS를 만들었는데..

영상 속 5G의 여러 RS 설명

SS, CSI-RS, DMRS 등이 있다. 이전 포스팅들에서 설명한 적 있으니 간략하게 설명하고 넘어가겠다.

 

먼저 SS의 경우 SSB의 신호라고 생각하면 된다. 그림과 같은 구조를 가지고 있으며 특징으로는 단말이 셀에 초기 진입할 때, 신호 상태를 파악하는 용도로 사용되는 RS이다. 영상에서는 SSB를 통해서 SINR을 측정하지 않는다고 하는데, 바로 모든 셀에서 SSB는 같은 위치에 있기 때문이라고 한다. (같은 위치에 있으면 어떻게 되는지는 이제는 알것이다!)

 

다음은 CSI-RS이다.

영상 속 CSI-RS 설명

 

CSI-RS는 SSB의 업그레이드 버전이라고 할 수 있겠다. 셀마다 다른 위치에서 다른 시간대에 이 신호를 보낼 수 있으며 주기적 또는 필요할 때만 이 신호를 쏠 수 있다. 따라서 CSI-RS가 SINR을 측정하는데 많이 사용된다고한다.

 

영상 속 DMRS 설명

 

마지막으로 DMRS는 사용자 데이터를 보내는 신호에 때 같이 보내지는 RS이다. 주로 단말이 수신한 신호를 정확히 복조할 수 있도록 돕는 역할을 한다.

 

 이 외에도 SRS, PTRS 등이 있는데 시간이 되면 한번 포스팅 해보겠다.

 

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

 

출처

https://www.youtube.com/watch?v=Nzn7pJT2730&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=74