지난 시간에 Wi-Fi6E가 가진 특징을 간단히 소개드렸었는데요?
Wi-Fi6E가 어떤 기술을 사용하고 있기에 더 빠른 속도와 성능을 높일 수 있는지 하나하나 확인해보도록 하겠습니다!
■ Wi-Fi 6E 특징
1. 6GHz 주파수 대역 도입
Wi-Fi6E는 이전 세대들과 달리, 주파수 대역으로 6GHz를 지원한다는 점이 가장 큰 특징입니다.
6GHz는 2.4GHz, 5GHz의 주파수 대역보다 광범위한 스펙트럼을 가집니다. 따라서 더 많은 80MHz, 160MHz 대역폭을 지원하며, 더 높아진 처리량을 기대할 수 있습니다.
이해하기 쉽게 ‘대역폭’을 고속도로의 ‘차선’으로 비유해보겠습니다. 고속도로의 차선이 많을수록 어떻게 될까요? 바로 더 많은 차들이 한번에 이동할 수 있게 됩니다. 즉, 더 많은 데이터를 처리할 수 있는 것입니다!
2. 1024-QAM
Wi-Fi는 modulation을 이용해 데이터를 전송합니다. 디지털 신호의 데이터를 일정한 주기로 나누고 진폭, 주파수, 위상 등의 특성을 변조하여 전파에 실어 나르는 것입니다. QAM(Quadrature Amplitude Modulation)은 그러한 변조 방식 중 하나로, 진폭 변조와 위상 변조가 합쳐진 방식입니다. 따라서 하나만 변조하는 다른 방식에 비해 전송 한번에 더 많은 데이터를 통합한다고 할 수 있습니다.
그렇다면 1024-QAM의 ‘1024’는 무엇을 의미하는 걸까요? 이는 하나의 심볼에 비트 12개를 보낼 수 있다는 뜻입니다. 디지털 신호는 이진법을 사용하므로 하나의 비트는 0 또는 1의 값을 가질 수 있습니다. 즉, 210 = 1024 개의 서로 다른 정보의 전달이 가능하다고 이해하실 수 있습니다.
따라서, QAM의 차수가 높아질수록 이론상 전송속도가 더 빨라진다는 장점이 있습니다. 하지만, 차수가 올라갈수록 신호를 서로 구분하기 어려워지므로 노이즈에 취약하다는 단점 또한 존재합니다.
그럼에도 Wi-Fi 기술은 QAM의 차수가 높아지는 방향으로 발전하고 있습니다.
3. OFDMA
OFDMA 기술은 Wi-Fi6/6E에서 새로 도입되었습니다. 이전 세대인 Wi-Fi5의 경우, OFDM 방식을 취하고 있습니다. 두 기술이 무엇인지, 그리고 어떤 점이 향상된 것인지에 대해 설명 드리고자 합니다.
OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)은 ‘orthogonal’과 ‘frequency’에서 유추할 수 있다시피, 직교성을 부여해 주파수를 나누어 쓰는 기술입니다. 이는 가까운 채널끼리 겹쳐서 발생하는 간섭을 방지할 수 있습니다.
OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)는 이러한 OFDM 기술의 다중 사용자 버전입니다. 한 시간대에 한 사용자가 모든 subcarrier를 점유하는 OFDM과 달리, OFDMA는 subcarrier를 여러 사용자에게 할당하여 서로 다른 사용자가 동시에 데이터를 보낼 수 있습니다. 즉, OFDMA 방식을 통해 주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있으며, 대기 시간을 줄일 수 있습니다.
4. 8x8 MU-MIMO 지원
마지막으로 설명드릴 기술은 MIMO(Multi-Input Multi-Output)입니다. 이 기술은 네트워크 용량을 높이기 위해 안테나를 다중으로 사용합니다.
또한, ‘8x8’에서 앞의 숫자는 ‘송신에 사용되는 공간 스트림/안테나 수’를 나타내며, 뒤의 숫자는 ‘수신에 사용되는 공간 스트림/안테나 수’를 나타냅니다.
Wi-Fi5에서 최대 4x4 MIMO 지원이 가능했던 점을 고려했을 때, Wi-Fi6E는 공간 스트림수가 2배로 늘어 이론적 전송 속도 또한 2배 증가했음을 알 수 있습니다.
그렇다면 그냥 ‘MIMO’와 ‘MU-MIMO’의 차이점은 무엇일까요?
바로 MU-MIMO는 기존 MIMO와 달리, Multi User(MU)의 동시 사용이 가능하다는 것입니다.
MU-MIMO는 여러 안테나를 가진 다수의 디바이스가 동시에 통신할 수 있어 각 연결에 자체적인 공간 대역폭이 할당됩니다. 즉, 더 많은 트래픽이 동시에 여러 목적지로 흐를 수 있습니다.
■ 무라타 Wi-Fi6E 모듈
무라타에도 Wi-Fi6E를 지원하는 통신 Module제품이 있습니다.
Type 2EA는 Infinon CYW55573 콤보 칩셋 기반의 소형 고성능 모듈로 Wi-Fi® 802.11a/b/g/n/ac/ax 2×2 MIMO Bluetooth® 5.3 BR/EDR/LE에서 최대 1.2Gbps PHY 데이터 전송률, Legacy Bluetooth(EDR)에서 3Mbps PHY 데이터 전송률, Bluetooth® LE에서 2Mbps PHY 데이터 전송률을 지원합니다. WLAN 섹션은 PCIe v3.0 Gen 2 및 SDIO 3.0 인터페이스를 지원하며 Bluetooth® 섹션은 고속 4와이어 UART 인터페이스와 오디오 데이터용 PCM을 지원합니다.
CYW55573은 고도로 정교한 협업 공존 하드웨어 메커니즘과 알고리즘을 구현하여 WLAN과 Bluetooth® 협업이 최고의 성능을 발휘하도록 최적화되어 있습니다. IEEE 802.11ax 모드에서 WLAN 동작은 20MHz, 40MHz 및 80MHz 채널의 MCS0–MCS11(최대 1024QAM) 속도를 지원하여 최대 1.2Gbps의 데이터 속도를 제공합니다.
Type 2EA 모듈은 IoT 애플리케이션, 휴대용 무선 시스템, 게이트웨이 등과 같은 크기와 전력에 민감한 애플리케이션으로의 통합을 용이하게 하는 인상적일 정도로 작은 폼 팩터로 포장되어 있습니다. 또한 작동 온도가 최대 +85C인 산업용 애플리케이션에도 적합합니다.
하기 Web page를 통해 상세한 모듈의 사양과 Datasheet, Design guide등을 확인하실수 있습니다.
<Type 2EA Spec>
| 품명 | LBEE5XV2EA |
| Type명 | Type 2EA |
| IC 제조사 | Infineon |
| IC 품명 | CYW55573 |
| 기술 | Wi-Fi,Bluetooth |
| Wi-Fi | Wi-Fi 6E 2x2MIMO |
| 주파수 대역 | 2.4GHz, 5GHz, 6GHz |
Type 2EA - LBEE5XV2EA-802 | Wi-Fi® Modules / Wi-Fi® + Bluetooth® Modules | Murata Manufacturing Co., Ltd.
Type 2EA is a small and very high-performance module based on Infineon CYW55573 combo chipset which supports Wi-Fi® 802.11a/b/g/n/ac/ax 2×2 MIMO Bluetooth® 5.3 BR/EDR/LE up to 1.2Gbps PHY data rate on Wi-Fi® and 3Mbps PHY data rate on Legacy Bluetooth
www.murata.com
written by. 한국무라타전자 기술지원팀 이현진
※그림 및 영상 출처 : 무라타 웹사이트
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<About Murata>
Murata Manufacturing Co., Ltd.는 무라타 제작소는 세라믹을 기반으로 전자부품의 개발・생산・판매를 하고 있으며 세계적인 통합전자부품 기업입니다. 독자적인 개발 및 재료 개발, 프로세스 개발, 상품 설계, 생산 기술들을 서포트하는 소프트웨어나 분석 · 평가등의 기술 기반으로 독창적인 제품을 창출해 일렉트로닉스 사회의 발전에 기여해 갈 것입니다.
