MIMO 안테나 제조업체

소개

안테나는 원거리에서 무선 신호를 송수신하는 핵심 부품으로 현대 무선 통신에서 중요한 역할을 담당합니다. 최신 안테나 기술의 많은 첨단 기술 중 하나는 다중 입력 다중 출력(MIMO) 안테나 기술입니다. 이 기술은 일반적인 단일 안테나 구성 대신 여러 개의 송신기 및 수신기 안테나를 사용합니다. 따라서 안테나 작동의 다양성이 증가합니다. 안테나의 다양성이 향상되면 데이터를 수신하고 전송할 수 있는 기회가 더 많아집니다. 또한 데이터 속도와 신호 품질도 향상됩니다.

이 글에서는 MIMO 기술에 대한 자세한 설명, MIMO 안테나의 유형, MIMO 안테나의 다양한 장단점, MIMO 안테나의 미래에 대해 설명합니다.

MIMO 기술이란 무엇인가요?

MIMO 기술은 다수의 송신기와 수신기를 제공하므로 무선 신호의 다중 경로 간섭을 활용할 수 있습니다. 또한 더 많은 다양성으로 여러 신호를 처리할 수 있는 더 많은 기회를 제공합니다. 다양성이란 둘 이상의 주파수 범위에 대응할 수 있는 유연성을 의미합니다. 또한 MIMO 기술은 시스템의 처리량과 통신 네트워크의 안정성을 높여줍니다. MIMO 기술의 기본 원리는 다수의 통신 채널을 유지하기 위해 여러 경로를 서로 다른 채널로 사용하는 공간 다중화에 있습니다. 채널에서 전달되는 데이터의 양을 제한하는 유일한 요소는 섀넌의 법칙에 기반합니다. 공간 분할 다중화 기반 MIMO 방식은 1993년 아로야스와미 폴라즈와 토마스 카일라스에 의해 소개되었습니다. MIMO 기술의 주요 특징과 역사적 발전 과정을 간략히 이해한 후, MIMO 기술의 주요 장점 몇 가지를 간략히 설명하면 다음과 같습니다:

• 데이터 처리량 증가: 이는 최신 통신 네트워크 기능을 향상시켜 특히 높은 데이터 수요를 해결합니다.
• 다중 경로 간섭에 대한 복원력: 공간 멀티플렉싱으로 인해 MIMO 기술에서 다중 경로 전파 오류가 최소화됩니다.
• 향상된 커버리지 영역: MIMO 기술은 기존 안테나 기술에 비해 더 넓은 커버리지를 제공합니다.
• 높은 대역폭: MIMO 기술은 데이터 수요가 많은 애플리케이션을 위해 더 넓은 대역폭을 지원합니다.

MIMO 안테나는 무엇이며 어떻게 작동하나요?

MIMO 안테나는 MIMO 설정에서 가장 중요한 구성 요소입니다. 이는 여러 개의 입력(송신기) 및 출력(수신기) 안테나로 구성되어 네트워크에서 여러 채널을 통해 통신할 수 있도록 합니다. MIMO 안테나의 기본 원리는 공간 다중화이며, 여러 데이터 스트림이 동일한 사용자 또는 여러 사용자를 위해 서로 다른 채널에 채널링됩니다. 그러나 대부분의 경우 이러한 데이터는 동일한 주파수 범위에서 전송됩니다. MIMO 안테나는 여러 안테나를 통해 동일한 신호를 전송함으로써 다이버시티 이득을 달성합니다. 이는 신호의 신뢰성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 또한 MIMO 안테나가 사용하는 또 다른 기술은 빔포밍입니다. 빔포밍을 사용하면 신호를 건설적으로 조정하여 관심 대상에 집중할 수 있습니다. 이제 수신기 측에서는 여러 송신기에서 전송된 신호를 다시 생성하기 위해 다양한 결합 알고리즘을 활용합니다.

MIMO 안테나 구성의 유형

MIMO 안테나는 다양한 카테고리와 구성이 있습니다. 하나의 구성 카테고리는 MIMO 안테나 시스템과 상호 작용할 수 있는 사용자 수를 기준으로 합니다. 따라서 두 가지 유형의 구성이 있습니다:

• SU-MIMO: 네트워크의 데이터 스트림이 한 번에 하나의 디바이스와만 상호 작용하는 단일 사용자 MIMO 구성입니다.
• MU-MIMO: 여러 사용자가 네트워크와 상호 작용할 수 있는 다중 사용자 MIMO 구성입니다.

또한 입력 및 출력 스트림의 안테나 수에 따라 다양한 구성이 있습니다. 이러한 구성은 다음과 같습니다:

• SISO - 단일 입력 단일 출력
• SIMO - 단일 입력 다중 출력
• MISO - 다중 입력 단일 출력
• MIMO - 다중 입력 다중 출력

MIMO-SISO는 단일 입력과 출력만 구성되는 가장 간단한 형태의 MIMO 구성입니다. 나머지 구성은 어느 정도 복잡하며 MIMO가 가장 복잡한 구성입니다. 또한 MIMO 구성의 경우 안테나는 다음과 같이 추가로 구성됩니다:

• 2×2
• 4×4
• 6×6
• 8×8 - 5G와 같은 최신 MIMO 시스템에서 가장 일반적인 구성입니다.

이러한 구성 외에도 5G 및 그 이상의 기술에서 인기가 높아짐에 따라 널리 사용되는 또 다른 구성은 매시브 MIMO입니다. 매시브 MIMO 기술은 크게 세 가지 측면을 기반으로 합니다:

• 공간적 다양성
• 공간 멀티플렉싱
• 빔포밍

이러한 모든 구성의 애플리케이션에는 다음이 포함됩니다:

• 5G 기술 기반 애플리케이션 및 서비스
• 대규모 IoT
• 인더스트리 4.0 애플리케이션
• 공급망 및 물류와 같은 대규모 애플리케이션

MIMO 안테나의 애플리케이션

이제 MIMO 안테나의 몇 가지 애플리케이션에 대해 자세히 살펴보겠습니다. 대표적인 MIMO 애플리케이션은 다음과 같습니다:

• 셀룰러 네트워크 통신: MIMO 안테나는 5G와 그 이후의 최신 셀룰러 기술에서 널리 사용됩니다. 사용자 수가 증가함에 따라 많은 사용자를 수용하는 것이 필수적입니다.
• 위성 통신: MIMO 안테나는 심각한 채널 간섭을 견딜 수 있기 때문에 위성 통신에서 매우 중요해지고 있습니다.
• 무선 LAN 및 Wi-Fi 네트워크: MIMO 안테나 애플리케이션은 이러한 무선 시스템에서 데이터 속도, 커버리지 및 대역폭을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.
• 포인트 투 포인트 무선 링크: MIMO 안테나는 마이크로웨이브 백홀 링크 및 위성 통신과 같은 지점 간 네트워크에도 이상적입니다.
• 대규모 IoT 네트워크: MIMO 안테나는 수천 또는 수백만 개의 IoT 디바이스가 인터넷을 통해 연결되는 대규모 IoT 네트워크에 중요합니다. 이러한 시스템에는 향상된 데이터 속도와 대역폭이 필요합니다.

MIMO 안테나의 장점과 과제

다양한 애플리케이션에서 MIMO 안테나의 주요 장점은 다음과 같습니다:

• MIMO 안테나는 단순한 안테나 구성에 비해 강력하고 안정적인 신호를 제공합니다.
• 확장된 멀티미디어 경험 및 스트리밍 기능. 향상된 데이터 속도와 고품질 MIMO 안테나로 인해 고품질 멀티미디어 스트리밍과 경험을 제공할 수 있습니다.
• 기존 시스템과 비교할 때 MIMO 안테나는 다중 경로 간섭으로 인한 패킷 손실을 최소화하면서 안전한 통신을 보장할 수 있습니다.
• MIMO 안테나는 또한 향상된 커버리지와 안정성을 제공할 수 있습니다.

하지만 이러한 장점에는 다음과 같은 합리적인 과제가 수반됩니다:

• MIMO 안테나는 설계가 복잡합니다.
• MIMO 안테나는 일반적으로 상당한 양의 전력을 소비합니다.
• 이를 위해서는 다양한 적응 특성을 가진 고급 신호 처리 기술이 필요합니다.

MIMO 안테나의 미래

MIMO 기술과 관련된 최근 동향은 다음과 같습니다:

• 많은 수의 커넥티드 디바이스 처리를 위한 대용량 MIMO
• 5G 및 그 이상의 셀룰러 기술을 위한 밀리미터파 MIMO
• 맞춤형 커버리지 및 빔폭 요구 사항을 위한 재구성 가능한 인텔리전트 표면(RIS)

위의 동향을 통해 MIMO 기술이 셀룰러 및 IoT 통신에서 유망한 발전 가능성을 가지고 있음을 알 수 있습니다.

결론

이 글에서는 MIMO 기술과 안테나에 대해 간략하게 소개했습니다. 또한 다양한 MIMO 안테나 구성과 그 애플리케이션에 대해 설명했습니다. 또한 MIMO 기술의 몇 가지 장점과 과제에 대해 논의하고 마지막으로 MIMO 안테나와 관련된 최근 동향에 대해 간략히 설명했습니다.