mmWave / Massive MIMO / 빔포밍

mmWave / Massive MIMO / 빔포밍

5G 네트워크의 물리 계층 핵심 기술로, 밀리미터파(mmWave), 대규모 안테나(Massive MIMO), 지향성 신호 전송(빔포밍)을 결합하여 초고속/대용량/다중 사용자 통신을 구현

mmWave (밀리미터파)

• •24GHz~100GHz 초고주파 대역, 광대역 확보(수백MHz~수GHz)
• •특성: 초고속(수Gbps), 짧은 도달 거리(200~500m), 직진성 강함, 장애물 투과 어려움
• •대응: 소셜(Small Cell) 밀집 배치, 빔포밍으로 집중 전송

Massive MIMO (대규모 다중 입출력)

• •기지국에 64T64R~256+ 안테나 소자 배치
• •공간 다중화(Spatial Multiplexing): 동일 시간/주파수에 다수 사용자 동시 서비스(MU-MIMO)
• •어레이 이득(Array Gain): 안테나 수에 비례하여 SNR 향상
• •에너지 효율: 좁은 빔으로 불필요한 방향 전력 감소

빔포밍 (Beamforming)

• •다수 안테나의 위상/진폭을 조절하여 특정 방향으로 신호를 집중하는 기술
• •아날로그 빔포밍(위상 시프터, 단일 빔), 디지털 빔포밍(다중 빔, 유연), 하이브리드(결합)
• •빔 트래킹: 이동 단말 추적, 빔 스위핑으로 최적 빔 탐색

비교

적용사례: 5G eMBB(고밀도 도심), FWA(고정 무선 접속), 스타디움/공항 대용량

연관: 5G 네트워크, MEC, 네트워크 슬라이싱, 안테나