전파, 스펙트럼, dBm

신호 값은 전력 측정값입니다

dBm 값은 1밀리와트를 기준으로 한 전력 측정값이며, 그래서 대부분의 값이 음수입니다. 0 dBm은 1 mW이고, −30 dBm은 1마이크로와트이며, −105 dBm은 둘 다보다 훨씬 낮습니다. 휴대폰은 기준 신호의 수신 전력을 보고합니다. 따라서 이 숫자는 네트워크가 약속한 값이 아니라 안테나에 실제로 도달한 값을 나타냅니다.

데시벨은 선형 눈금의 한 칸이 아니라 비율입니다. 3 dB 변화는 전력을 절반 또는 두 배로 만듭니다. 10 dB 변화는 전력을 10배로 늘리거나 10분의 1로 줄입니다. 20 dB 변화는 100배로 늘리거나 100분의 1로 줄입니다. 그래서 −105 dBm과 −95 dBm은 눈금 10칸 차이가 아니라 10배 차이입니다.

RSRP는 LTE와 5G에서 흔히 인용되는 측정값입니다. 기준 신호의 평균 수신 전력이며 단위는 dBm입니다. RSRQ와 SINR은 세기가 아니라 품질을 나타냅니다. RSRQ는 신호를 주변의 잡음 및 간섭과 비교하고, SINR은 원하는 신호를 간섭과 비교합니다. RSRP는 강한데 RSRQ나 SINR이 나쁜 상태는 실제로 흔히 발생합니다.

전력이 곱해지면 데시벨은 더해집니다. 벽을 지나며 20 dB, 창문을 지나며 10 dB를 잃은 신호는 출발할 때보다 30 dB 약하게 도착합니다. 그래서 벽 하나만으로도 쓸 수 있던 값이 약한 값으로 바뀔 수 있습니다. 또한 기기를 1미터 옮기는 것이 대역을 바꾸는 것보다 숫자를 더 크게 바꿀 수 있습니다.

저대역은 커버하고, 고대역은 처리합니다

낮은 주파수에서는 같은 안테나 기준으로 자유 공간 경로 손실이 더 작습니다. 신호는 벽을 더 잘 투과하고 장애물을 더 잘 돌아가므로 더 멀리 도달합니다. 높은 주파수에서는 같은 안테나 기준으로 자유 공간 경로 손실이 더 크므로, 셀 하나가 커버하는 영역이 더 작습니다. 이것이 상충 관계입니다. 저대역은 커버리지와 실내 도달 범위를, 고대역은 더 좁은 영역에서의 용량을 제공합니다.

고대역에는 연속된 스펙트럼이 더 많기 때문에 더 많은 용량을 처리합니다. 넓은 채널은 같은 신호 품질에서 더 많은 데이터를 전송합니다. 저대역은 채널이 좁고 여유가 적으므로, 더 넓은 영역을 더 적은 용량으로 서비스합니다. 어느 대역이 더 낫다고 할 수는 없습니다. 같은 네트워크 안에서 서로 다른 문제를 해결합니다.

대역은 속도 표시가 아니라 정해진 주파수 범위이며, FDD에서는 쌍으로, TDD에서는 단일로 구성됩니다. Band 28은 약 700 MHz에 있으며 커버리지에 쓰입니다. n78은 약 3.5 GHz에 있으며 도시의 용량 확보에 쓰입니다. 셀의 실제 반경은 송신 전력, 안테나 높이, 지형, 건물, 기기에 따라 달라집니다. 따라서 어디서나 통하는 거리를 표 하나로 제시할 수는 없습니다.

막대가 아니라 세 가지 숫자를 읽으십시오

휴대폰의 막대는 기기의 인터페이스입니다. 각 막대가 어디서 시작하고 끝나는지는 제조사가 정하며, 기준값은 모델과 소프트웨어 버전마다 다릅니다. 막대 5개인 휴대폰과 막대 3개인 휴대폰이 같은 RSRP를 보고할 수 있습니다. 막대로는 변화를 알아차리고, 측정값으로 그 변화를 설명하십시오.

RSRP, RSRQ, SINR을 함께 읽으십시오. RSRP는 신호가 얼마나 도달했는지 알려 줍니다. RSRQ는 주변 부하에 비해 신호가 얼마나 깨끗한지 알려 줍니다. SINR은 원하는 신호가 간섭보다 얼마나 높은지 알려 줍니다. 혼잡한 셀에서는 기기의 RSRP가 좋아도 SINR이 나쁠 수 있으며, 그 결과 세션이 느리거나 불안정해집니다.

무엇을 쓸 수 있는 수준으로 볼지는 애플리케이션이 정합니다. 하루에 수백 바이트를 보내는 센서는 좁은 저속 베어러에서 −105 dBm으로도 작동할 수 있습니다. 영상 통화는 지속적인 처리량과 더 좋은 신호가 필요합니다. NB-IoT는 속도를 희생해 링크 버짓을 확보합니다. 건물 안쪽과 지하까지 더 깊이 도달하지만 영상은 전송하지 못합니다.

같은 장소에서 같은 방식으로 두 번 측정하십시오. 기기, 안테나, 방향을 고정한 다음 대역, 높이, 위치 중 하나만 바꾸십시오. 창가에서 잰 값과 지하에서 잰 값은 비교할 수 없습니다. 이 둘을 비교하는 공급업체는 네트워크를 측정하고 있는 것이 아닙니다.

지도가 아니라 측정값을 요청하십시오

커버리지 지도는 모델로 만든 예측입니다. 기기에서 얻은 측정값은 증거입니다. 측정값, 대역, 기술, 시각, 위치를 요청하십시오. 이 다섯 가지가 없으면 신호에 관한 주장을 확인하거나 재현할 수 없습니다.

기기가 어느 네트워크에 접속했는지만이 아니라 어느 대역을 사용했는지 물으십시오. 같은 네트워크라도 셀 가장자리의 기기에는 700 MHz로, 셀 중심 근처의 기기에는 3.5 GHz로 서비스할 수 있습니다. 같은 장소의 두 기기가 서로 다른 값을 보고하는 이유는 대역으로 설명됩니다.

측정값 하나는 한 순간의 기록입니다. 장애 발생 전, 발생 중, 변경 후의 짧은 연속 측정값을 요청하십시오. 연속 측정값은 문제가 위치, 시간, 부하, 부품 고장 중 무엇인지 보여 줍니다. 숫자 하나로 진단을 시작할 수 있고, 연속 측정값으로 진단을 마칠 수 있습니다.