로이엔텍 - RF Conformance Test 란? - Part 4. CSI reporting / 로데슈바르즈

Conformance Test의 Series 게시물로 5G NR RF Conformance Test TS 38.521-4의 한 파트인 CSI reporting에 대해 알아보도록 하겠습니다. 이전에 소개 드린 Conformance test 관련 게시물들은 아래 링크를 통해 확인하실 수 있습니다.

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• 3GPP 비 강제성 인증 시험 (Conformance Test) 이란?
• RF Conformance Test 란? - Part 1 (Tx)
• RF Conformance Test 란? - Part 2 (Rx)
• RRM Conformance Test 란?
• Conformance Test 기초 용어 - Part 1. RMC란?
• Conformance Test 기초 용어 - Part 2 MU, TT란?
• 5G NR Connectivity option이란?
• 휴대폰 온도 측정 시험이 필요한 이유?
• RF Conformance Test 란? - Part 3 (Px)

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CSI reporting에 대한 시험 요구사항은 지난 게시물 (RF Conformance Test 란? - Part 3 (Px))와 같이 3GPP TS38.521-4 문서를 기준으로 하고 있습니다.

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CSI (Channel State Information)란 무엇일까요?

지난 게시물 (RF Conformance Test 란? - Part 3 (Px)의 Fig.2를 통해 여러 가지 NR physical channel에 대해 소개해 드렸습니다.

휴대폰이 기지국과 통신을 할 때 데이터와 제어 정보가 전달되는 매개를 채널이라고 하며, 무선 통신 (Radio Communication)에서의 채널은 공기(Air interface) 중을 통해 전달됩니다.

Fig.1 Path loss and multi-path fading

 

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눈에 보이지 않는 전파의 전달 과정은 전송선(Cable)을 이용한 통신에 비해 더 많은 오류를 만들 수 있는 환경에 놓여 있습니다.

• Path loss (Shadowing)
• Multi-path fading
• Doppler shift

이에 따라 Modem 은 송, 수신 과정에서 더욱 복잡하고 정확한 에러 전송 방법을 약속하고 사용해야 합니다.

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Fig.1 은 이동통신을 배울 때 가장 많이 접할 수 있는 Path loss 와 Multi-path fading에 대한 그림입니다.

이동통신 환경에서 채널의 상황은 실시간으로 변하고, 이에 따라 기지국과 단말(모바일)은 현재 채널 환경에 맞는 전송 방법을 선택하여 전송해야 합니다.​

Fig.2 CSI (Channel State Information)의 구조

 

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이때, 현재 채널 환경에 대한 상태를 기지국에 알려주는 일련의 과정을 CSI Reporting이라고 하며, Fig.2의 CSI를 구성하는 Indicator 중 3GPP Test case에서 사용되는 것은 CQI, PMI, RI 이렇게 3가지입니다.

• CQI (Channel Quality Indicator)
• PMI (Pre-coding Matrix Indicator)
• RI (Rank Indicator)

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CQI (Channel Quality Indicator) reporting 이 필요한 이유?

단말이 무선 환경에서 송수신을 할 때에는 데이터를 더 많이 보내기 위한 기법 (Modulation)과 전송 과정에서 발생하는 오류를 검출(CRC) 하고 정정(e.q. HARQ) 하기 위한 기법이 함께 사용됩니다.

한정된 자원(Resource) 안에서 위에 언급한 두 과정은 서로 Trade-off 관계에 있어, 무조건 높은 데이터 전송률과 낮은 에러율을 보장할 수 있도록 전송이 가능한 것이 아닙니다.

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이를 2줄로 요약하면,

• 채널 환경이 좋으면 많은 데이터를 빠르게 보낼 수 있고,
• 채널 환경이 나쁘면 적은 양이라도 데이터를 정확하게 보내야 합니다.​

Fig.3 CQI and MCS table

 

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따라서, 기지국과 단말은 현재 채널 환경을 16개(0~15)로 정의하여 이에 따른 Modulation 방식과 Code rate를 서로 약속하기로 하였습니다.

Fig.4 CQI reporting requirement test result example (TC 6.2.2.1.1)

 

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CQI reporting requirement는 단말이 얼마나 시뮬레이션 된 채널 환경을 정확하게 인지하고 있는지 확인하는 시험이며, Fig.4에서와 같이, 단말은 MEDIAN CQI +-1 내로 90% 이상의 정확한 CQI report를 올려야 한다고 정의되어 있습니다.

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R&S Solution 소개

Rohde&Schwarz의 TS8980S-4A 시스템은 CMX500 1대로 구성된 Test platform으로 GCF 및 PTCRB의 Test platform 298번으로 Validation 되어 있습니다.

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자동화 소프트웨어(RS-CONTEST)를 통해 기지국과 단말 간의 다양한 채널 환경을 구성 (Fading, MIMO 등) 하고, 정확한 Signaling 환경에서 Periodic 및 Aperiodic CSI reporting 방식에 대한 단말 측정 및 PMI, RI reporting requirement에서 요구하는 계산 과정을 처리하여 사용자가 특별한 지식을 보유하고 있지 않더라도 정확한 시험 결과를 쉽게 비교 분석할 수 있도록 지원합니다.

Fig.5 TS8980S-4A Conformance test system (TP298)

 

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본 게시물에서는 TS38.521-4의 내용 중 CSI 와 CQI reporting requirement에 대해 간단히 소개하였습니다.

PMI 및 RI reporting 등에 대해 더 많은 정보가 필요하시다면 아래 주소로 기술 문의 부탁드리며, 앞으로 있을 기술 세미나에도 많은 관심 부탁드립니다.

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https://youtu.be/yhquBsTv3lM?si=DjyZG5XwZDrhSNd_

 

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• Appendix

Mobile device(단말); 휴대폰 (스마트폰) 및 기타 모바일 기기

CSI; Channel State Information

CQI; Channel State Indicator

PMI; Pre-coding Matrix Indicator

RI; Rank Indicator

FEC; Forward Error Correction

ARQ; Automatic Repeat reQuest

MIMO; Multiple Input Multiple Output

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작성자: 신희욱 매니저

이메일: Sales.Korea@rohde-schwarz.com

출처 - https://blog.naver.com/rohdeschwarzkorea/223405360715

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추가 문의사항은 아래 연락처로 문의주시면 신속하게 답변드리겠습니다.

T. 031-348-3953

E. ds3@roientec.co.kr