빔포밍과 MU-MIMO 기술이 무선 네트워크에 가져올 밝은 미래

오늘날의 공유기는 빔포밍과 MU-MIMO 기술로 인해 기존의 공유기를 훨씬 능가하게 되었습니다.

첫 번째 단계: MIMO 기술

우리가 사용하는 안테나에 흥미로운 사실이 있습니다. 802.11n 표준 이전의 대부분의 공유기는 오직 한 개의 안테나만 갖고 있었지만 오늘날 공유기는 항상 2개 이상의 안테나가 있습니다. 왜 그런 것일까요? 중요한 기술인 MIMO(Multiple In, Multiple Out)이 802.1n 이후로 무선 네트워크에 적용되었기 때문입니다.

일반적으로 공유기와 클라이언트 사이의 통신은 신호의 송수신을 일컫습니다. 그런데 신호는 언제나 여러 방향으로 움직입니다. 만약 신호의 송수신 경로를 눈으로 볼 수 있다면, 어떤 경로는 길고 지그재그인 반면 일부는 짧고 직선일 것입니다. 따라서 신호가 목적지에 도달하는데 걸리는 시간은 항상 다릅니다.

MIMO가 무선 네트워크에 적용된 것은 이러한 사유를 기반으로 합니다. MIMO는 여러 개의 전송 안테나와 여러 개의 수신 안테나가 있는 시스템입니다. MIMO를 사용하면 데이터가 작은 패킷으로 나눠지고 다양한 경로로 전송되어 수신 안테나에서 모이게 됩니다. 따라서 송수신이 더욱 쉽고 유연해집니다. 총 데이터 수용능력은 증가하고 송신의 부담은 줄어듭니다.

두 번째 단계: 빔포밍 기술

신호는 전구가 빛을 발산하는 것처럼 모든 방향으로 전송되기 때문에 신호의 감쇠는 불가피합니다. 하지만 만약 손전등처럼 신호를 집중해서 보낼 수 있다면 어떨까요?

위 그림은 빔 포밍이 적용되는 공유기와 적용되지 않는 공유기에서의 신호 범위를 도식화 한 것입니다. 공유기는 데이터를 전송할 때 클라이언트의 위치와 기타 관련 전송 경로의 조건을 찾습니다. 이 변수들을 고려하여 공유기는 신호를 조정해서 클라이언트를 향하도록 합니다.

MIMO와 빔포밍 기술의 결합: MU-MIMO

이전에는 공유기가 동시에 두 개 이상의 클라이언트와 통신하는 것이 불가능했습니다. 한 개의 클라이언트가 공유기와 통신하고 있는 경우, 다른 클라이언트들은 현재 통신중인 클라이언트의 데이터 전송이 끝날 때까지 기다려야 했습니다. MU-MIMO (Multiple-User, Multiple-Input and Multiple-output)는 여러 사용자가 공유기에 혼잡 없이 액세스할 수 있도록 하여 위의 문제를 해결합니다.

어떻게 이것이 가능한 것일까요? 우리는 위에서 MIMO가 여러 안테나를 사용하여 통신량을 높이는 것을 확인했습니다. MU-MIMO는 다중 전송 시 간섭을 줄이기 위해 개발된 기술입니다. 그렇다면 어떻게 간섭을 줄일 수 있을까요? MU-MIMO는 다른 데이터를 전송할 때 충돌을 줄이기 위해서 타겟팅 하는 빔포밍 기술을 사용합니다. MU-MIMO로 인해 공유기는 이제 여러 클라이언트와 동시에 통신이 가능해졌습니다. 클라이언트는 더 이상 대기 시간을 낭비하지 않고 공유기에 액세스할 수 있습니다. 특히 MU-MIMO를 사용하는 공유기는 연결되어야 하는 클라이언트가 많은 고밀도 시나리오에서 네트워크 효율성을 크게 향상시킵니다.