[하드웨어] 엑시노스 모뎀 5400 : 세계최초 FR1 대역만으로 11.2Gbps 5G 구현

[시무라오바상]

5G 표준에는 두 가지 주파수 범위(FR)가 정의되어 있습니다: FR1과 FR2입니다. FR1은 410MHz-7.125GHz 사이의 주파수를 포함하고, FR2는 24.25-52.6GHz 사이의 주파수를 포함합니다. 최대 채널 대역폭은 각각 100MHz와 400MHz입니다. 일반적으로 주파수 대역이 높을수록 채널 대역폭이 넓어져 데이터 전송 속도를 높일 수 있기 때문에 5G 초기에는 밀리미터파(mmWave) 통신이라고도 하는 FR2 주파수 대역에 더 많은 관심이 쏠렸습니다.

하지만 상황이 바뀌고 있습니다. 전송된 신호는 전송 매체를 통해 전파되면서 점차 약해집니다. 이 현상을 신호 감쇠라고 합니다. 주파수 대역폭이 높아질수록 신호 감쇠는 더 심해집니다. 신호 감쇠가 증가하면 셀 커버리지의 안정성이 떨어집니다. 신호 감쇠로 인한 커버리지 문제를 해결하는 데는 여러 가지 어려움이 있기 때문에 FR1은 5G 통신에서 점점 더 주목받고 있습니다. FR1로의 전환에는 새로운 사고가 필요하지만 삼성은 이미 이 문제를 해결해 왔습니다. 삼성은 3GPP 표준을 완벽하게 준수하는 세계 최초의 상용화된 LTE 동글과 5G 모뎀 칩셋을 모두 출시했습니다.

이 혁신적인 유산을 기반으로 한 단계 더 나아가, 엑시노스 모뎀 5400은 단말 모뎀 업계 최초로 FR1 주파수 대역만을 사용하여 최대 11.2Gbps의 데이터 전송 속도를 달성했습니다. 하지만 어떻게 이 높은 목표를 달성할 수 있었을까요? 바로 첨단 반송파 집성 및 변조-복조 기술을 적용했기 때문입니다.

5G 모뎀은 서로 다른 주파수 대역을 마치 하나의 완전한 주파수처럼 사용할 수 있는 캐리어 어그리게이션 기술을 사용합니다. 그 결과 데이터 전송 속도가 빨라지고 연결성이 향상됩니다.

FR1 주파수 대역에서 엑시노스 모뎀 5400은 그림 1과 같이 3개의 CC에서 100MHz 채널 대역폭과 2개의 CC에서 40MHz 채널 대역폭을 결합합니다. 이를 통해 단말 업계 최초로 총 380MHz의 대역폭을 제공할 수 있습니다. 특히 FR1 380MHz 대역폭에서 노키아 기지국 장비와의 상호 운용성 테스트를 통과해 엔드투엔드(E2E) 검증을 완료했습니다. 이러한 성과로 인해 모뎀이 상용화되면 실생활에서 인상적인 속도를 제공하여 사용자에게 눈에 띄게 빠른 경험을 제공할 수 있을 것으로 기대됩니다.

그림1: 여러 채널 대역폭을 결합할 수 있습니다.

5G 통신은 0과 1로 대표되는 디지털 데이터를 무선 신호로 변환하고 복원하는 과정을 거칩니다. 이 과정을 수행하는 기술을 변조 및 복조라고 하며, 주파수, 위상, 진폭 등의 신호 속성을 변조하여 정보를 전송하는 방식입니다. 널리 사용되는 변조 기술로는 직교 위상 편이 변조(QPSK) 및 직교 진폭 변조(16QAM, 32QAM, 64QAM 등)가 있습니다. QAM의 숫자는 신호 포인트의 양을 나타내므로 그림 2의 별자리와 같이 16QAM에는 위상과 진폭이 다른 16개의 신호 포인트가 있습니다.

그림2: 16QAM constellation 다이어그램

QAM 방식은 신호 포인트의 수가 많을수록 한 번에 전송할 수 있는 비트 수가 많아져 데이터 전송 속도가 빨라집니다. 그러나 같은 양의 전력으로 신호를 전송하고 별자리의 신호점이 서로 가까울수록 통신 오류가 더 많이 발생합니다. 따라서 신호 포인트 수가 많을수록 통신 오류가 더 많이 발생합니다.

하지만 엑시노스 모뎀 5400은 통신 오류를 낮게 유지하면서 신호 포인트 수를 늘릴 수 있습니다. 5G 변조 및 복조 기술의 기존 한계는 256QAM이었지만 3GPP 릴리즈 17에서는 보다 안정적인 무선 채널 환경에서 데이터 전송 효율을 높이기 위해 FR1 주파수 대역에 1024QAM이라는 새로운 표준을 추가했습니다. 1024QAM 표준은 기존 256QAM보다 25% 더 효율적인 데이터 전송을 가능하게 합니다. 하지만 단말기가 오류 없이 1024QAM에 도달하기 위해서는 모뎀 베이스밴드와 무선 주파수 IC(RFIC)가 256QAM보다 높은 신호 대 잡음비(SNR)로 동작할 수 있도록 하는 고도의 설계 기술이 필요합니다. 엑시노스 모뎀 5400은 이를 지원합니다.

5G에서 FR1이 점차 업계에서 선호되는 환경에서 엑시노스 모뎀 5400은 FR1만을 사용하여 11.2Gbps의 획기적인 데이터 전송 속도를 달성했습니다. 이를 위해서는 380MHz 대역폭에 도달하기 위해 캐리어 어그리게이션을 사용하여 더 많은 주파수 범위를 결합하고 1024QAM 기술을 기반으로 더 많은 수의 신호점을 가진 변조 방식이 필요했습니다. 이를 통해 더 빠른 속도와 성능의 무선 통신이 가능해졌으며, 삼성의 첨단 설계 기술력을 다시 한 번 입증하는 계기가 되었습니다.

엑시노스 모뎀 5400은 놀랍도록 빠른 FR1 전용 데이터 전송 속도로 연결성을 재정의했습니다. 이는 FR1 주파수 대역을 커버하고자 하는 모바일 네트워크 사업자에게 큰 도약이 될 것입니다. 마음에 들지 않는 것이 있을까요? 삼성은 5G 연결의 기술적 한계를 뛰어넘음으로써 전 세계의 원활한 연결에 대한 기준을 높이고 있습니다.

출처 : https://semiconductor.samsung.com/news-events/tech-blog/exynos-modem-5400-1-worlds-first-11-2gbps-5g-speeds-with-only-fr1/

[그래안그래]

간간히 똥싸고 삽질도 하고 그러지만
엑시야 힘내라~

[당근싫어함]

그래봐야 똥시노스지

[건전한 우익]

통신 모뎀을 퀄컴 삼성 미뎌텍 빠지면 뭐 없음 ㅇ

[ACIII]

어차피 저런 사람은 말해줘도 모름

[루리웹-9999999998]

브로드컴:???

[시무라오바상]

브로드컴은 베이스밴드 프로세서 시장에서 LTE 이후 철수했습니다.

Broadcom CEO: Life After LTE, 5G Cellular Exit

https://www.eetimes.com/broadcom-ceo-life-after-lte-5g-cellular-exit/

[루리웹-8347986997]

화웨이 > 퀄컴 > 삼성 > 미디어텍

[건전한 우익]

뭔소리일

[인생은고통의바다]

바보냐 ㅋㅋㅋㅋ

[루리웹-1971604839]

똥덩어리인가?

[루리웹-8347986997]

뭔 소리긴 모뎀이 저기 뿐이라며
그리고 이쪽 분야에서 화웨이가 라이선스 갑이다

[건전한 우익]

좀 뭘 잘못알고 있는거 아니고?

[루리웹-5570802028]

화웨이는 통신 설비 분야에서 잘나가는거지 모뎀은 아닌데

[루리웹-0671644560]

뭔소리야 화웨이 모뎀이 탑재된 폰은 내수용 말고 들어본 적이 없는데

[미국춤™-그잡채]

현 LTE망이 쓰는거 방식을 지원하는 5G모뎀인데.....

[wow잼1]

멋이 중헌디 이게 모라고..

[Windows11]

님이 폰으로 이런 댓글 달 수 있는게 저 모뎀덕임

[wow잼1]

그랴 모뎀 중허지 근데 이거말고 전기 처묵하고 성능떨어지는 2400 이것도 중허지 여기서 똥 소리들으니 저런거까지 도매급으로 욕먹는거지

[루리웹-0671644560]

통신 모뎀 잘 나가는 기사에 무지성 엑시노스 까는 댓글 달면 공감받을 줄 알았나 ㅋㅋ

[밤사냥꾼]

만들면 뭐하냐고 통신사가 중계기를 안만드는데