EVM(Error Vector Magnitude)이란?

오늘은 중계기에서 중요한 성능인 EVM에 대해 알아보겠습니다.

 

EVM을 이해하기 위해서 이전 포스팅의 내용이 기반이 되어야 하기 때문에

참고하시면 더 이해하기 좋습니다.

2020/08/21 - [직무지식/통신] - IQ modulation(IQ변조)과 IQ-plot(IQ플룻)이란??

2020/08/23 - [직무지식/통신] - 디지털 변조 ASK, FSK, PSK 란?

2020/08/25 - [직무지식/통신] - 데이터 변조 QPSK, QAM이란??

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중계기 스펙을 보다 보면 아래와 같은 수치가 있습니다.

EVM	8% @ 64 QAM

여기서 말하는 EVM이란 무엇일까요?

 

 

1. EVM의 정의

 

EVM(Error Vector Magnitude: 에러 백터 크기)

• 이상적인 파형과 측정된 파형 사이의 차이 측정값
• 디지털 변조 정확도를 나타내는 스칼라 값
• 디지털 변조 성능을 나타내는 중요한 지수 중 하나
• 단위는 %로 나타내며 완전한 신호의 경우 EVM은 0%(낮을수록 좋습니다.)

⇒ 데이터가 시스템을 거치고 난 뒤 이상적인 값에서 얼마나 바뀌었는지를 나타냅니다.

⇒ EVM은 무선 통신 시스템이 얼마나 정확하게 데이터를 전송하는지를 나타내는 척도 입니다.

 

 

2. EVM 표현

EVM원리

원래 찍혀야 할 위치에서 진폭, 위상이 얼마나 벗어났는지를 의미합니다.

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16QAM EVM

16 QAM에서는 이런 식으로 데이터 오차가 생기게 됩니다.

이렇게 되면 어떤 점이 문제가 될까요?

 

3. EVM의 중요성

 

무선 통신 기기에서 데이터를 주고받는다면 QAM변조를 통해 처리된 데이터들이 IQ-plot에 찍힙니다.

이상적인 통신기기라면 데이터가 정확한 위치에 찍히겠지만 실제로는 그렇지 않겠죠?

반송파 누설, 위상 노이즈, 잡음 등등의 결함으로 인해 실제 위치와 차이가 나게 됩니다.

그 결과 아래 그림처럼 데이터가 원위치를 벗어나게 됩니다.

오차범위 내 EVM

지금 같은 상황에서는 오차범위 내에 데이터가 있기 때문에

A데이터를 정확하게 처리할 수 있지만 만약 더 심해지면 어떻게 될까요?

 

오차범위를 넘어선 EVM

그림처럼 빨간 점이 A데이터임에도 불구하고 B데이터로 잘못 식별될 가능성이 있습니다.

그래서 EVM은 굉장히 중요한 측정지표이며 통신 방식별 정해진 표준값도 존재합니다.

 

 

4. EVM표준

 

802.11ac에서 말한 표준 허용 범위는 아래 표와 같습니다.

 

Modulation	Coding Rate	EVM
QPSK	3/4	-13dB(22.4%)
16 QAM	1/2	-16dB(15.8%)
16 QAM	3/4	-19dB(11.2%)
64 QAM	2/3	-22dB(7.94%)
64 QAM	3/4	-25dB(5.62%)

 

 

그렇다면 젤 위에 있는 EVM 측정값은 해당 통신기기의 허용 범위를 만족하고 있음을 알 수 있죠.

(7.94%를 약 8%로 생각하면 됩니다.)

EVM	8% @ 64 QAM

 

마지막으로 실제 계측기를 통해 64 QAM EVM을 측정한 이미지를 올리겠습니다.

EVM수치가 약 3.17% 인 화면입니다. 원래의 신호에서 얼마나 벗어났는지의 정보를 알 수 있죠.

64QAM EVM 측정

이상으로 EVM에 대한 설명을 마치도록 하겠습니다.

 

 

 

여기까지 읽어주셔서 감사합니다.^^