RSSI 값 수신신호강도 RSRP, RSRQ 용어 정리

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RSSI는 Received Signal Strength Indicator의 약자로, 수신된 무선 신호의 강도를 나타내는 지표입니다. 수신신호강도와 RSRP, RSRQ 용어들에 대해서 알려드려볼게요.

RSSI 값

RSSI는 주로 Wi-Fi, 블루투스, 이동통신 등 무선 통신 시스템에서 사용되며, 장치가 얼마나 강한 신호를 받고 있는지를 수치로 표현합니다. 아래에는 RSSI의 특징에 대해서 설명해드릴게요.

  1. RSSI의 특징
    • 단위: dBm (데시벨 밀리와트)
    • 값의 범위: 일반적으로 0 ~ -100 dBm
    • 0에 가까울수록 신호가 강함
    • 예: -45 dBm → 매우 강한 신호, -85 dBm → 약한 신호
    • 음수로 표현됨: 무선 신호는 손실이 있기 때문에 수신 강도는 항상 음수로 나타남
    • 간단한 측정 지표: 복잡한 복조 과정 없이 평균적인 신호 강도를 측정
  2. RSSI의 활용
    • Wi-Fi 품질 평가: 네트워크 연결 상태를 판단할 때 사용
    • 위치 측정: 삼각측량 방식으로 위치 추정에 활용
    • 거리 계산: 신호 강도에 따라 송수신 거리 추정 가능
    • 네트워크 최적화: 라우터 위치 조정, 중계기 설치 등에 도움
  3. ⚠️ 주의할 점
    • RSSI는 잡음과 간섭을 포함한 전체 신호 강도를 측정하므로, 정확한 품질 평가에는 한계가 있음
    • 더 정밀한 측정을 위해서는 RSRP (Reference Signal Received Power), SINR (Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio) 같은 지표와 함께 사용하는 것이 좋습니다.

RSSI 값을 이용한 위치 추정 방법

다양한 방식이 있으며, 각각의 정확도와 적용 환경이 다릅니다. 아래에 대표적인 방법들을 소개할게요.

  1. 삼각 측위 방식 (Triangulation)
    • 원리: 여러 액세스 포인트(AP)에서 수신한 RSSI 값을 기반으로 거리를 추정하고, 그 교차점을 통해 위치를 계산
    • 필요 조건: 최소 3개 이상의 AP 위치가 알려져 있어야 함
    • 거리 추정: 로그 거리 경로 손실 모델, FSPL 모델 등을 사용
    • 수학적 기법: 최소 제곱법, 테일러 급수 확장 등으로 교차점 계산
    • 장점: 구조가 단순하고 비용 효율적
    • 단점: 다중 경로 간섭, 환경 변화에 민감
  2. 핑거프린팅 방식 (Fingerprinting)
    • 원리: 특정 위치에서 측정한 RSSI 값을 데이터베이스화 → 실시간 측정값과 비교하여 가장 유사한 위치 추정
    • 단계:
      • 데이터 수집: 다양한 위치에서 RSSI 측정
      • 지문 매칭: 실시간 RSSI와 데이터베이스 비교
      • 위치 추정: 가장 유사한 지문 기반으로 위치 결정
    • 장점: 실내 환경에서 높은 정확도
    • 단점: 초기 데이터 수집이 번거롭고, 환경 변화에 민감
  3. 머신러닝 기반 방식
    • 원리: RSSI 값과 위치 간의 관계를 학습한 모델을 통해 위치 예측
    • 사용 알고리즘: KNN, SVM, 신경망 등
    • 장점: 복잡한 환경에서도 높은 정확도 가능
    • 단점: 학습 데이터가 많아야 하고, 계산 비용이 큼
  • ⚠️ RSSI 기반 위치 추정의 한계
    • NLOS 환경(비가시선): 벽, 장애물 등으로 인해 신호가 반사·회절·산란되어 거리 추정 오차 발생
    • 신호 변동성: 시간, 간섭, 환경 변화에 따라 RSSI 값이 크게 달라짐
    • 정확도: 일반적으로 2~5m 오차가 발생할 수 있음

RSRP와 RSRQ란?

RSRP와 RSRQ는 LTE 및 5G 네트워크에서 신호의 강도와 품질을 평가하는 핵심 지표입니다. RSSI보다 더 정밀한 분석이 가능하며, 단말기의 연결 상태, 핸드오버, 셀 선택 등에 중요한 역할을 합니다.

  • RSRP (Reference Signal Received Power)
    • 정의: 기지국이 송출하는 기준(reference) 신호의 수신 전력
    • 단위: dBm (데시벨 밀리와트)
    • 범위: 약 -44 ~ -140 dBm
    • 의미: 신호의 세기를 나타냄. 값이 높을수록 강한 신호
  • 📊 RSRQ (Reference Signal Received Quality)
    • 정의: RSRP와 RSSI를 비교하여 신호 품질을 평가하는 지표
    • 단위: dB
    • 의미: 간섭과 잡음을 고려한 신호의 순도
    • 계산식:

여기서 𝑁 은 사용된 리소스 블록 수

🔍 RSSI와의 차이점

지표측정 대상단위특징
RSSI전체 수신 신호 강도dBm잡음 포함, 단순 강도 측정
RSRP기준 신호의 강도dBmLTE 기준 신호만 측정
RSRQ기준 신호의 품질dB간섭 포함한 품질 평가

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