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들어가기 전에..

mmWave 하면 어떤 것이 떠오르시나요? mmWave인 28GHz는 기존의 LTE보다 20배 빠르다, 진정한 5G다 라는 문구를 한 번쯤 접해 보셨을 것이라 생각됩니다. 특히, 최근 우리나라의 이동통신사 3사의 28GHz mmWave 주파수 대역의 할당이 취소되었다는 기사도 함께 말이죠.

오늘 다뤄 볼 내용은 이 mmWave라는 것이 과연 무엇인지? 왜 기존의 통신과는 어떤 차이가 있고, 왜 더 빠른 것인지? 를 알아보고자 합니다.

 

 

mmWave란?

mmWave란 주파수의 파장(Wavelength)이 mm단위인 초고주파를 의미합니다. 우리가 흔히 쓰는 주파수 단위인 Hz(헤르츠)에서는 약 30GHz에서 300GHz 까지의 범위를 Millimeter Wave (mmWave) 라고 정의합니다.

<출처 : rfdh>

 

* 주파수의 파장은 위의 λ(람다)를 의미합니다.

* 주파수란 전파 혹은 음파가 1초 동안 진동하는 횟수를 의미합니다. 단위는 Hz입니다.

 

<출처 : techtarget>

위의 그림을 보시면, 우리가 기존에 사용하던 Cellular에서 mmWave로 갈수록, 주파수의 파장이 점점 짧아지면서 Hz의 크기도 점점 올라가시는 것을 보실 수 있습니다.

그렇다면, Hz가 높아질수록 1초에 더 많이 진동한다는 것인데, 그래서 기존의 Cellular(LTE) 보다 mmWave가 더 빠른 것일까요? 라는 질문을 주실 것이라 생각됩니다.

이어서 설명 드리겠습니다.

 

mmWave 특징

1) 왜 빠른가?

결론부터 말씀드리면, mmWave는 기존의 Cellular 보다 더 많은 대역폭(Bandwidth)을 가져갈 수 있다는 점입니다. 주파수가 올라가면 올라 갈수록, 넓은 대역폭을 가지는 것이 유리해집니다.

대역폭이 넓으면, 아래의 자동차 그림처럼 한 번에 많은 정보(그림에서는 자동차)를 보낼 수 있게 됩니다. 차선(대역폭)이 넓어 진만큼, 같은 시간에 많은 Data를 보낼 수 있고요.

<출처 : How Bandwidth Works - Wabash Mutual Telephone Company>

* 기존 Cellular(LTE)의 대역폭 : 최대 20MHz

* mmWave의 대역폭 : 최대 400MHz

 

2) 기존 통신 방식과의 차이점

다만, 이러한 mmWave에도 명확한 한계는 존재합니다.

바로 주파수의 특성인데요. 주파수는 높아지면 높아질수록, 신호가 안정적으로 도달할 수 있는 거리가 짧아집니다.

<출처 : KT>

mmWave 같은 고주파수의 경우, ‘직진성이 높다’ 라고 표현하는데요.

이는 다른 말로, 장애물 회피가 어려워져 건물이나 나무, 심지어는 안개나 비 등에도 신호가 흡수 될 수 있다는 의미이기도 합니다.

다시 말해, 멀리 도달하기가 어려워진 만큼 이를 보완하기 위해 LTE보다는 더 많은 기지국을 세워야 합니다.

* 4G(LTE)에 비해, 5G(mmWave)는 신호를 깨끗하게 도달시키기 위해, 더 많은 기지국을 필요로 합니다.

 

마치며

오늘은 mmWave란 어떤 것인지에 대해, 간단히 알아보았습니다.

기술 자체는 매우 높은 주파수를 통해, 더 많은 Data를 전송한다! 라는 단순한 개념이지만,

이를 깨끗한 신호로 주거나 받는 기술은 결코 단순하지 않습니다.

 

국내의 이동통신사 3사의 28GHz 주파수 대역이 할당 취소가 되어, 한국에서의 mmWave 논의는 한 동안 사그라들 수 있을지도 모르나, 전국망이 아닌 실내용으로 사용하자라는 의견도 나오고 있어 어떤 식으로 우리의 생활에 정착하게 될지는 조금 더 지켜봐야 할 것입니다.

 

 

※그림 및 영상 출처 : 무라타 웹사이트 및 이미지별 기입

 출처  

- 한국무라타전자 매거진, https://koreamuratablog.tistory.com

- 무라타, https://murata.com

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