26. MU-MIMO, SU-MIMO

이전 포스팅에서 MIMO와 Beamforming에 대해서 다룬 적이 있었다.

 

MIMO는 비싼 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위해 만든 기술로 많은 안테나를 달아서 데이터를 한 번에 많이 보낼 수 있게 한다. 이런 MIMO 덕에 빔포밍과 같은 기술도 가능해졌다.

 

오늘은 MIMO의 좀 더 세분화 된 기술 MU-MIMO와 SU-MIMO에 대해서 알아보려고 한다.

 

1. MU-MIMO (Multi User - Multiple input Multiple out)

MU-MIMO는 Multi User에게 MIMO를 사용하는 기술이다. 

영상 속 MU-MIMO 설명 그림

 

기존에 데이터를 gNB, eNB가 받았을 땐 스케줄링을 통해서 데이터를 A, B, C에게 보냈다. 왼쪽 그림의 경우 2:30부터 차례대로 A, B, C에게 데이터를보내고 있다. 즉, 데이터를 보내는 통로가 한 개이기 때문에 한꺼번에 보내지 못하고 순서대로 보내는 것이다.

 

하지만 오른쪽 그림에서는 2:30에 A, B, C에게 동시에 데이터를 보내고 있다. 바로 MU-MIMO를 사용했기 때문이다.

MU-MIMO는 안테나를 모아서(MIMO) 각 단말들(MU)을 위한 빔포밍을 구현하여 데이터를 동시에 보낼 수 있게 해준다. 따라서, 기존과 달리 같은 주파수 대역을 사용해도 데이터를 한꺼번에 동시에 보낼 수 있게된다. 

 

데이터를 동시에 여러 단말에게 보낼 수 있으니 시간적, 비용적인 측면에서 효율적이지만 제약조건 또한 존재한다. 각 단말들이 충분히 멀리 떨어져있어야 한다는 것이다. 단말끼리 가깝다면 빔(신호)이 겹쳐 간섭이 일어날 수 있기 때문이다.

 

2. SU-MIMO (Single User - Multiple input Multiple out)

SU-MIMO는 Single User에게만 MIMO를 사용하는 기술이다. 난 한놈만 패

영상 속 SU-MIMO 설명 그림

 

MU-MIMO는 데이터 스트림을 여러개로 나누어 단말들에게 데이터 패킷을 전송했다면 SU-MIMO는 단일 유저에게만 데이터를 전송한다. 

 

SU-MIMO의 장점은 데이터 전송 속도를 높일 수 있다는 점이다. 그림에서처럼 원래 데이터를 보내는데 50초가 걸렸다면 이 기술을 사용하면 25초가 걸리게 된다. 이유는 데이터를 보낼 수 있는 파이프가 1개에서 2개로 늘어났기 때문이다. (같은 주파수 대역을 쪼개어 데이터 스트림을 만든다!) 

 

3. MU,SU - MIMO

그렇다면 MU-MIMO와 SU-MIMO는 같이 사용할 수 있을까?  MU-MIMO를 통해서 여러 유저에게 동시에 데이터를 보내면서 각 유저에게 할당된 주파수를 또 쪼개서 데이터 전송 속도를 높일 수 있다면 금상첨화 아닐까??

 

아쉽지만 이 기술들은 같이 사용되지는 않는다. 이 기술들을 동시에 프로세싱하기엔 시스템이 너무 복잡해지고 주파수라는 자원은 한정되어 있기 때문에 아직까지는 완전히 동시에 사용하기는 어렵다.

 

하지만 언젠가 6G, 7G까지 가게 된다면 이런 기술들 쯤이야 하는 시대가 올 것 같기는 하다. 기술은 계속 발전하고 있으니까..

 

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원작자의 동의를 받고 출처를 밝히며 적습니다.

 

출처

https://www.youtube.com/watch?v=MmURb4zE1Pk&list=PLdjcO8otM2M-uJRGgmv3rHRqMInwHRwMd&index=25