이곳에서 미주갤블룸버그님 및 많은 분들에게 정보를 많이얻었기에 저도 도움이 되고자 이 글을 작성합니다.
이 글로 인해 5G가 어떻게 빨라질 수 있는지, 3.5GHz의 5G와 28GHz의 5G의 차이는 무엇인지 알길 바랍니다.
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흔히 뉴스를 보면 5G는 4G보다 속도가 20배 빠르다고 한다. 과연 5G는 사기가 아닌 가능한 기술인 것일까? 가능하다면 어떤 원리로 속도가 빨라질 수 있는 것일까?
아주 간단한 한 원리를 알기위해선 한 공학자를 알 필요가 있다.
<천재 과학자 클로드 섀넌>
당신은 클로드 섀넌이을 아는가? 만약 이 사람이 없었다면 우리가 사용하는 디지털통신도 존재하지 않았을 가능성이 있다.
<클로드 섀넌> (1916년 4월 30일 ~ 2001년 2월 24일)
현대 디지털 통신 이론을 만든 미국의 천재 공학자 클로드 섀넌. 그가 21세에 석사논문으로 제출한 디지털 논리회로는 역사상 최고의 석사논문이라고 평가받고 있다.
이 섀넌은 우리가 전달가능한 최대 채널(Data의 양 이라고 봐도 무방함)에 대한 공식을 내놓았는데 그 공식은 다음과 같다.
<섀넌의 채널용량 공식>
<잡음이 없다면 임의 대역폭에서도 채널 용량을 무한으로 할 수 있으나, 잡음이 있다면 대역폭을 아무리 증가시켜도 채널용량을 늘릴 수 없다.>
여기서 C(채널용량) 는 이해를 쉽게 하기 위해 통신속도라고 봐도 무방하다.
위 공식에 따라서, 기존에 존재하는 채널용량 C(4G 통신)의 값을 늘려서 C'(5G)로 늘릴 수 있는 방법은 무었일까? 즉 C를 늘릴 수 있는 방법은 무엇일까?
방법1. N(잡음전력)을 0으로 만들어서 C의 값을 무한대로 만든다. or N을 최대한 줄여서 C의 값을 늘린다.
-> 현대 기술로 잡음전력을 0으로 만드는것은 불가능하다. 모든 전자기기 및 물질들은 모두 잡음을 가지고 있다. 그리고 잡음전력을 줄이는것은 매우매우매우 어렵다. 배터리 용량을 2배로 만드는 것보다 더...!
요약: 잡음전력을 줄여서 통신속도를 빠르게 하는건 현재 기술로는 불가능
방법2. S(수신된 신호전력)을 늘린다.
-> Log2 계산에 따라서 채널용량을 2배 늘리기 위해선(통신 속도를 2배로 늘리기 위해서) 수신된 신호전력은 2의 지수로 필요해진다. (현행 5G가 더 많은 배터리 소모를 하는 이유이기도 하다 아마도...) 즉 2배로 용량이 큰 배터리를 사용해야한다는 이야기인데, 언론에서 말하는 20배 빠른 5G를 구현하기위해서 사람들은
이렇게 생긴 배터리백팩을 매고 다녀야할것이다. 5G를 사용하겠다고 이런 가방을 맬 사람이 있겠을리가 없겠지?
요약: 신호전력을 늘려서 통신속도를 빠르게 하는건 현실적으로 비효율적임
그럼 뭘 하란 말이야??
방법3에서 소개하겠음....
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글자수 제한때문에 2편 쓸게요
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