직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA)이란 무엇입니까?
WiFi 표준은 빠르고 더 신뢰할 수 있는 무선 연결에 대한 우리의 증가하는 요구를 지원하기 위해 계속 진화하고 있습니다. 최신 기능 중 하나는 Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA)라고 불립니다.
이 혀 비틀기를 풀어 그 의미를 함께 풀어보고 작동 방법과 OFDMA 지원이 있는 라우터를 구입하는 것이 왜 좋은 생각인지 설명합시다.
OFDMA WiFi 기술이 존재하는 이유를 더 잘 이해하기 위해, 한 번에 하나의 자동차만 통과할 수 있는 단차선 도로를 상상해보세요. 현재 주행 중인 자동차가 느려지거나 멈추게 하는 도로의 어떤 장애물도 같은 도로에 있는 다른 모든 자동차를 지연시킬 것입니다. 요즘 얼마나 많은 사용자가 보통 같은 라우터에 연결되어 있는지를 생각해 보면 이는 이상적이지 않습니다. 불행히도, 구형 라우터는 정확히 그렇게 작동합니다.
WiFi 6 또는 WiFi 7 라우터에서 OFDMA를 활성화하면, 마치 여러 대의 자동차가 동시에 주행할 수 있는 도로 차선을 넓히는 것과 같이 여러 장치가 동시에 라우터와 통신할 수 있도록 하여 한 장치가 다른 모든 장치의 속도를 저하시키는 가능성을 없애줍니다.
OFDM과 OFDMA의 차이점은 무엇인가요?
OFDMA 이전에는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)가 있었습니다. 이 두 가지 WiFi 기술은 무선 통신의 효율성과 신뢰성을 향상시키기 위해 설계되었지만, OFDMA는 여러 장치가 동시에 데이터를 전송할 수 있도록 하여 이를 한 단계 더 발전시킵니다.
OFDMA는 어떻게 작동합니까?
위의 비유는 WiFi에서 OFDMA가 무엇인지에 대한 유용한 정신적 모델을 만드는데 도움이 되지만, 실제로 그것이 어떻게 작동하는지 설명하지는 않습니다. 그래서 그것을 열고 빠르게 들여다보겠습니다, 괜찮겠죠?
알다시피 WiFi 주파수 대역(예: 2.4 GHz 및 5 GHz)은 신호 간섭을 방지하기 위해 여러 채널로 나뉩니다. OFDMA 라우터는 WiFi 채널을 여러 서브 채널로 분할합니다. 그런 다음 이 서브 채널(서브 캐리어라고 함)을 특정 장치에 할당하여 해당 장치가 동시에 라우터와 통신할 수 있도록 합니다.
MU-MIMO와 OFDMA는 함께 사용할 때 가장 효과적입니다. 이는 MU-MIMO가 네트워크 용량을 증가시키는 능력 덕분에 고해상도 비디오 스트리밍과 온라인 게임과 같은 고대역폭 애플리케이션에 더 효과적인 반면, OFDMA의 지연시간 감소 기능은 IoT 장치 연결과 같은 저대역폭 애플리케이션에 이상적이기 때문입니다.
| OFDMA | MU-MIMO | |
|---|---|---|
| 전체 이름 | 직교 주파수 분할 다중 접속 | 다중 사용자 다중 입력 다중 출력 |
| 작동 원리 | 채널을 세분화함 | 서로 다른 공간 스트림 사용 |
| 안테나 사용 | 안테나 기반이 아님 | 주로 안테나 기반 |
| 장점 | 주파수 재사용 증가, 지연 감소, 효율성 향상 | 용량 및 효율성 증가 |
| 응용 프로그램 | 저대역폭 애플리케이션 | 고대역폭 애플리케이션 |
| 최초 구현 | WiFi 6 (802.11ax) | WiFi 6 (802.11ax) |
OFDMA의 장점과 단점
OFDMA는 WiFi 6에 도입된 가장 중요한 기술 향상 중 하나로 자주 설명되며, 이는 많은 유용한 이점을 제공합니다. 그렇다고 해서 이 기술이 단점이 없는 것은 아닙니다.
장점
- 더 낮은 지연 시간: OFDMA 라우터의 가장 큰 장점 중 하나는 지연 시간이 줄어든다는 점으로, 이는 IoT, 온라인 게임 또는 오디오/비디오 회의와 같은 실시간 응용 프로그램에 특히 중요합니다.
- 더 높은 처리량: 단일 채널을 여러 서브 캐리어로 나누고 이를 다른 사용자에게 할당함으로써, OFDMA는 네트워크의 총 최대 처리량을 증가시킬 수 있습니다.
- 증가된 네트워크 용량: 여러 사용자가 동시에 데이터를 전송하고 수신할 수 있도록 함으로써, OFDMA는 네트워크 용량을 증가시켜 더 많은 장치가 성능을 손상시키지 않고 네트워크에 연결할 수 있도록 합니다.
- 개선된 전력 효율성: OFDMA는 모바일 장치가 데이터를 더 효율적으로 전송하고 수신할 수 있도록 하여 전력 소비를 줄이고 배터리 수명을 연장할 수 있습니다.
- 이전 버전과의 호환성: 무선 라우터에서 OFDMA를 활성화하더라도 WiFi 6 또는 WiFi 7을 지원하지 않는 기존 장치들이 네트워크에 연결하는 것을 방지하지 않습니다.
단점
- WiFi 6 또는 최신 라우터 필요: OFDMA는 WiFi 6(802.11ax) 표준의 일부이며 이전 라우터에서는 지원되지 않습니다. 따라서 이를 활용하기 위해 새로운 라우터를 구매해야 할 수도 있습니다.
- 높은 CPU 사용량: OFDM과 비교하여 OFDMA의 복잡성이 증가함에 따라 OFDMA를 지원하는 라우터는 동일한 양의 데이터를 처리하기 위해 더 강력한 CPU가 필요합니다.
물론, OFDMA의 장점은 무선 네트워크가 올바르게 설계되고 구현된 경우에만 나타납니다. 따라서 사용이 간편한 WiFi 분석기 앱인 NetSpot을 사용하여 항상 무선 네트워크 평가를 수행해야 합니다.
NetSpot의 도움으로 사이트 조사를 수행하여 라우터의 완벽한 위치를 식별할 수 있으며, 또한 지역의 다른 네트워크를 분석하여 신호 간섭을 줄이기 위해 네트워크 설정을 조정하는 방법을 알 수 있습니다.
OFDMA는 어디에 사용됩니까?
직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)은 높은 데이터 전송률을 처리하고 다중 사용자를 지원하는 효율성 덕분에 다양한 통신 시스템과 기술에서 사용됩니다. 다음은 OFDMA가 활용되는 주요 분야입니다:
- 4G LTE 및 5G 네트워크: OFDMA는 4G LTE(롱텀에볼루션) 및 5G 네트워크에서 사용되는 주요 변조 및 다중 접속 기술입니다. 이러한 셀룰러 네트워크가 고속 인터넷을 제공하고 여러 사용자를 동시에 지원할 수 있도록 스펙트럼을 서로 다른 주파수의 좁은 대역 채널로 나누는 데 도움을 줍니다.
- Wi-Fi: Wi-Fi 6(802.11ax) 표준부터 OFDMA가 채택되어 대역폭이 많이 요구되고 여러 사용자가 존재하는 환경에서 효율성과 용량이 개선되었습니다. 이를 통해 여러 사용자가 동일한 채널을 공유하면서 스펙트럼을 더 효율적으로 사용하여 처리량을 개선하고 대기 시간을 줄일 수 있습니다.
- 광대역 무선 접속(BWA): OFDMA는 WiMAX(세계 상호 운용성 마이크로웨이브 액세스) 등 다양한 광대역 무선 접속 기술에서 사용됩니다. IEEE 802.16 표준을 기반으로 하는 WiMAX는 OFDMA 기술을 활용하여 광대한 지역에 고속 인터넷을 제공하며, 마지막 마일 광대역 연결을 위한 효율적인 옵션을 제공합니다.
- 디지털 방송: OFDMA는 일부 디지털 방송 시스템에서도 사용됩니다. 여러 신호를 방해 없이 동일한 채널에서 전송해야 하는 시나리오에서 유용하며, 가용 스펙트럼을 효율적으로 관리하고 서비스를 개선할 수 있습니다.
- 군사 및 안전 통신: OFDMA는 간섭에 강하고 스펙트럼을 효율적으로 사용하기 때문에 군사 및 안전 통신 시스템에 적합합니다. 다양한 조건, 특히 재밍 환경에서 신뢰할 수 있는 통신을 보장하는 데 사용됩니다.
OFDMA는 다중 사용자에게 대역폭을 효율적으로 할당하고, 높은 데이터 전송률을 지원하며, 간섭을 견디는 능력으로 인해 현대 무선 통신 시스템의 기초 기술로 자리 잡았습니다.
어떤 셀룰러 네트워크가 OFDMA와 OFDM을 사용하나요?
직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA)와 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM)는 현대 셀룰러 네트워크에서 사용되는 밀접하게 관련된 기술입니다. OFDM은 간섭을 최소화하기 위해 디지털 신호를 여러 채널에 걸쳐 변조하며, OFDMA는 OFDM의 변형으로 각 사용자에게 서브 캐리어의 부분집합을 할당함으로써 여러 사용자가 동시에 네트워크에 액세스할 수 있도록 합니다. 셀룰러 네트워크에서의 사용 방법은 다음과 같습니다:
- 4G LTE (Long Term Evolution):
- OFDMA는 하향 링크(기지국에서 기기로)에서 사용되어 이용 가능한 스펙트럼을 더 작은 주파수 대역 또는 서브 캐리어로 나누어 여러 기기가 동시에 네트워크에 액세스할 수 있도록 합니다. 이는 효율성과 용량을 증가시킵니다.
- 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA)는 OFDM의 변형으로 상향 링크(기기에서 기지국으로)에서 사용됩니다. SC-FDMA는 OFDM에 비해 낮은 피크 대 평균 전력 비율(PAPR)로 인해 배터리로 작동되는 기기에 더 전력 효율적이기 때문에 상향 링크 목적으로 선택됩니다.
- 5G NR (New Radio):
- OFDMA는 5G NR에서 상향 링크와 하향 링크 모두에 사용되어 4G LTE에 비해 더 큰 유연성과 효율성을 제공합니다. 이는 차세대 모바일 네트워크가 요구하는 크게 증가한 데이터 속도와 대규모 연결을 지원하는 데 필수적입니다.
- OFDM은 OFDMA가 기반으로 하는 기본 변조 방식으로, 5G 네트워크가 비디오 스트리밍과 같은 고속 처리 응용 프로그램에서부터 자율 주행과 산업용 사물 인터넷에 중요한 저지연 응용 프로그램에 이르기까지 다양한 서비스를 지원할 수 있도록 합니다.
OFDMA와 OFDM 모두 현대 셀룰러 네트워크의 운영에 필수적이며, 이들은 증가하는 모바일 데이터와 연결 요구를 지원할 수 있게 합니다. 이 기술들을 선택하는 이유는 높은 스펙트럼 효율성, 용량, 많은 사용자와 기기를 동시에 서비스하는 능력, 전력 소비 최적화 및 간섭 최소화 사이의 균형 필요성을 반영하기 때문입니다.
결론
WiFi 표준의 발전은 우리의 무선 요구 사항의 발전과 나란히 진행됩니다. 표준 가정용 라우터도 이제 컴퓨터, 모바일 장치, 비디오 게임 콘솔, 스마트 홈 기기를 포함하여 정기적으로 수십 대의 장치를 인터넷에 연결합니다.
OFDMA는 연결된 각 장치에 전용 서브 채널을 할당하여 성능 병목 현상을 제거하는 데 도움을 줍니다. 이것은 최고의 온라인 경험을 추구하는 모든 사용자에게 OFDMA 라우터가 추가 비용을 지불할 가치가 있게 만듭니다.
직교 주파수 분할 다중 접속 (OFDMA) — FAQ
OFDMA는 직교 주파수 분할 다중 접속을 의미합니다.
새 WiFi 라우터를 구매할 계획이라면 OFDMA 지원을 제공하는 모델을 우선으로 선택해야 합니다. 이 기술은 WiFi 네트워크의 효율성을 크게 높일 수 있기 때문입니다.
예, OFDMA는 특히 네트워크 지연 시간에 있어 실제 세상에서 큰 차이를 만듭니다. 실제로, 이 기술은 최대 99퍼센트의 지연 시간 감소를 제공하는 것으로 입증되었습니다.
물론입니다! 귀하의 WiFi 라우터가 OFDMA를 지원한다면, 지연 시간 감소 및 효율성 증가의 이점을 활용하기 위해 이를 활성화할 것을 강력히 권장합니다.
와이파이 현장 조사, 분석 및 고장 수리는 표준 802.11a/b/g/n/ac/ax 무선 네트워크 어댑터를 사용하여 맥북(맥OS 11+) 또는 랩탑(윈도우 7/8/10/11) 상에서 작동합니다.