본문
기술칼럼
Technical column
SCROLL
- WiFi 7 기술
- 자동차 EMC 국제표준 제개정 동향
WiFi 7 기술
무선 인터넷 액세스 혁신의 시대가 빠르게 다가오고 있습니다. 이러한 시대에 발맞춰 Wi-Fi도 속도 향상, 지연 감소, 네트워크 용량 증가 등 다방면의 발전이 필요합니다.
이를 위해 최신 Wi-Fi 표준인 ‘Wi-Fi 6E’가 도입된 지 얼마 되지 않은 상태에서 벌써 ‘Wi-Fi 7’이 수면 위로 떠오르고 있습니다. ‘Wi-Fi 7’은 어떠한 새 기능들을 가지고 있을까요?
WiFi 7 기술 01
Wi-Fi 7과 IEEE 802.11be는 무엇인가요?
- ‘Wi-Fi 7’은 새로운 Wi-Fi 표준으로, EHT(IEEE 802.11be Extremely High Throughput)라고 알려져 있습니다. Wi-Fi 7은 2.4 GHz, 5 GHz 및 6 GHz 대역을 사용하며, Wi-Fi 6/6E 기반에서 초광대역 320 MHz 대역폭, 4096-QAM, 멀티 RU 및 멀티 링크 작동(Multi-Link operation, MLO)을 추가로 도입하였습니다
WiFi 7 기술 02
Wi-Fi 7과 Wi-Fi 6/6E의 주요 차이점은 무엇입니까?
-
구분 Wi-Fi 6/6E(802.11ax) Wi-Fi 7 (802.11 be) 운용 밴드 2.4GHz, 5GHz, 6GHz MU-MIMO Uplink/Downlink MU-MIMO 변조(Modulation) 1024 QAM 4096 QAM 최대속도 10Gbps 40Gbps 대역폭 최대 160MHz 최대 320MHz Multi-Link 미지원 미지원 Enhanced OFDMA 지원 Preamble puncturing, Multi-RU
WiFi 7 기술 03
Wi-Fi 7이 왜 필요할까요?
-
Wi-Fi 6/6E는 고밀도 환경에서 더 나은 환경을 제공할 수 있지만 속도 면에서의 ‘미미한 성장’을 갖추고 있어 사용자의 마음을 충분히 사로잡지 못했습니다.
현재는, 최대 20 Gbps 전송 속도의 4K/8K 비디오, VR/AR, 원격 사무실, 클라우드 컴퓨팅과 같이 새롭게 등장한 응용 프로그램은 IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6/6E)의 성능을 훨씬 뛰어넘는 매우 높은 처리량과 낮은 지연 시간을 요구합니다. 이러한 요구에 부응하기 위해 IEEE는 새로운 개정 표준인 ‘Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be)’ 을 발표하였습니다.
WiFi 7 기술 04
Wi-Fi 7은 어떠한 기술 혁신을 제공하나요?
- 높은 데이터 속도, 스펙트럼 효율성, 간섭 완화와 관련된 목표를 실현하는 것에 초점을 두었습니다.
- 최대 320 MHz의 유연한 대역폭
Wi-Fi 6/6E는 80 MHz에서 160 MHz로 Wi-Fi 대역을 확장하여 효과적으로 채널 수를 두 배로 늘렸습니다. Wi-Fi 7은 Wi-Fi 6/6E의 대역폭을 두 배로 늘리며 320 MHz로 확장하였습니다.
Wi-Fi 7은 연속 240 MHz, 비연속 160+80 MHz, 연속 320 MHz, 비연속 160+160 MHz를 포함한 새로운 대역폭 모드를 추가하였고, 이는 혼잡 감소를 위한 채널 할당에 더 많은 유연성을 가져왔습니다.
- 16개의 공간 스트림 MU-MIMO
증가하는 Wi-Fi 장치 수로 인해 늘어나는 트래픽 요구를 충족하기 위해 AP 의 안테나 수가 지속적으로 증가하여, 공간 다중화 기능이 개선 되었습니다.
Wi-Fi 6/6E는 동시에 작동하는 8개의 공간 스트림을 지원하는 반면, Wi-Fi 7은 공간 스트림 수를 8개에서 16개로 증가하여, 이론상 물리적 전송 속도는 Wi-Fi 6/6E에 비해 두 배 빠른 속도를 제공할 수 있습니다.
- 4K-QAM
최대 속도를 향상시키기 위해 Wi-Fi 7에서는 4096-QAM이 채택되었습니다. 이를 통해 각 심볼은 10 비트가 아닌 12비트를 전달하고, Wi-Fi 6/6E의 1024-QAM보다 이론상 전송 속도가 20% 높아집니다.
전송 속도가 높을수록 사용자는 더 높은 전송 효율성을 얻을 수 있습니다. 이제 끊김 없는 4K/8K 비디오를 시청하고, 지연 없는 대규모 온라인 게임을 즐기거나, 가정용 컴퓨터를 사용하여 라이브 스트림을 할 수 있습니다. - 멀티 RU
Wi-Fi 6/6E를 통해 각 사용자는 할당된 리소스 단위 (RU)에서만 프레임을 송수신할 수 있으므로 스펙트럼 리소스 스케줄링의 유연성이 크게 제한됩니다. Wi-Fi 7은 단일 사용자가 다중 리소스 단위 (RU)를 할당할 수 있도록 하며, 이 리소스 단위 (RU)를 결합하여 전송 속도를 높일 수 있습니다.- * 결합 복합성과 스펙트럼 효율성 사이의 균형을 이루기 위해서 소형 크기의 RU(242 tone 미만)는 소형 크기의 RU와만 결합할 수 있으며, 대형 크기의 RU(242 tone 이상)는 대형 크기의 RU와만 결합할 수 있습니다. 소형 RU와 대형 RU를 혼용해서는 안 됩니다.
- 프리앰블 펑쳐링(Preamble puncturing)
WiFi 7의 채널을 유연하게 활용하여 간섭이 있는 채널을 방지하며, 채널의 일부가 이미 사용 중이더라도 더 넓은 채널을 사용할 수 있도록 합니다. - 멀티 링크 작동(Multi-Link Operation, MLO)
기존의 Wi-Fi 6/6E 장치는 단일 링크를 사용하여 데이터를 전송하였으나, Wi-Fi 7은 멀티 링크 작동 (MLO)을 사용하여 장치가 다양한 주파수 대역 및 채널에서 동시에 데이터를 송수신하여 처리량을 높이고 지연 시간을 줄이며 VR/AR, 온라인 게임, 원격 사무실 및 클라우드 컴퓨팅과 같은 새로운 응용 프로그램의 안정성을 개선 하였습니다.
HCT 는 Wi-Fi 6E 에 이어, 국가별 Wi-Fi 7 관련 시험/인증절차에 대한 지식을 보유하고 있습니다. Wi-Fi 7 에 대한 상세 문의가 필요하시면 HCT 로 연락 주세요.
기사 출처: https://www.tp-link.com/kr/wifi7
자동차 EMC 국제표준 제개정 동향 01
자동차 EMC 표준 현황
- 자동차 EMC 국제표준회의는 8개월 주기로 개최되며, 2023년은 6월 스페인 말라가에서 개최되어 자동차 및 전장품 전자파 방출 표준을 다루는 IEC CISPR/D 회의와 자동차 및 전장품 전자파 내성 표준을 다루는 ISO TC22 SC32 WG3회의가 진행되었다.
- 아래 테이블과 같이 자동차 EMC 국제표준은 총 24개로 구성되어 있으며, 올해 2개 표준이 검토가 완료되어 발행되었고, 현재 8개 표준이 개정중이다.
| 표준 번호 | 표준 내용 | 진행 현황 | 주요 제개정 내용 |
|---|---|---|---|
| CISPR12 | 차량 외부 안테나법 (30MHz 이상) | 7판 개정 중 | 전기차 충전모드 허용기준 변경 검토 |
| CISPR36 | 차량 외부 안테나법 (30MHz 이하) | Amd.1 | 30 MHz 이하 전기차 자기장 측정방법 |
| CISPR25 | 차량 내부 안테나법 및 부품 전도/방사성능 | 5판 | 6 GHz 주파수 확장에 따른 시험장 검증 방법 검토 예정 |
| ISO11451-1 | 공통 내용 | 5판 개정 중 | LTE/5G를 위한 신규 변조 추가, AWG 신호 정의 추가 |
| ISO11451-2 | 차량 외부 안테나법 | 5판 개정 중 | 차량 4면 평가를 위한 캘리브레이션 추가 |
| ISO11451-3 | 차량 내부 송수신기 안테나법 | 4판 개정 중 | 부품 표준(ISO 11452-9) 조화 |
| ISO11451-4 | Bulk Current Injection 평가방법 | 4판 발행 | ISO 11452-4 개정 내역 반영 (주파수 확장, TWC 추가) |
| ISO11451-5 | 잔향실법 | 1판 발행 | 차량 잔향실 시험방법 제정 |
| ISO11452-1 | 공통 내용 | 5판 개정 중 | LTE/5G를 위한 신규 변조 추가, AWG 신호 정의 추가 |
| ISO11452-2 | 안테나법 | 3판 | 고전압/충전 부품 검증방법 및 전계 균일성 고려 |
| ISO11452-3 | TEM Cell법 | 3판 | 문구 수정 |
| ISO11452-4 | 하네스 인가법 | 5판 | 하한 주파수 확장(10.1MHz) |
| ISO11452-5 | Stripline법 | 2판 | - |
| ISO11452-7 | RF 파워 직접 주입법 | 2판 Amd. | - |
| ISO11452-8 | 자기장 내성 평가방법 | 3판 개정 중 | 주파수 확장, 라디에이팅 루프 사양 변경 |
| ISO11452-9 | 휴대용 송수신기 영향성 평가방법 | 2판 | 6GHz 안테나 추가, 전기차 부품 시험 추가 |
| ISO11452-10 | 가청주파수 대역의 전도성능 평가방법 | 1판 | - |
| ISO11452-11 | 부품 잔향실법 | 2판 개정 중 | ISO 11451-5 조화, Mode-stirred 추가 |
| ISO7637-1 | 공통 내용 | 4판 개정 중 | 신규 용어 및 측정장치 정의 추가 |
| ISO7637-2 | 전원선을 통한 과도성능 평가방법 | 3판 | Ford 펄스 본문 도입 |
| ISO7637-3 | 신호선을 통한 과도성능 평가방법 | 3판 | 평가셋업 보완 (평가방법 간 결과 유사성 확보) |
| ISO7637-4 | 고전압선을 통한 과도성능 평가방법 | 1판 | 고전압 과도파형 3종 추가 |
| ISO7637-5 | 강화된 정의 및 펄스 검증방법 | 1판 | ISO 7637용 펄스 제너레이터 검증방법 기술보고서 |
| ISO10605 | 차량/부품 정전기 면역성능 평가방법 | 3판 발행 | Coupling plane 시험방법 본문 도입 |
자동차 EMC 국제표준 제개정 동향 02
ISO 11451-1 및 ISO 11452-1 공통 내용
- ISO 11451과 ISO 11452-1은 각각 차량과 부품 시험 방법의 공통 내용과 정의를 다루는 표준으로 현재 5판이 개정중이며, 주요 내용은 5G/V2X 대응을 위한 6 GHz 주파수 확장 및 신규 변조 추가와 이동통신 신호를 대신하는 광대역 시험 신호에 대한 부속서가 추가되었다. 신규 변조 PM3는 유럽 자동차 전자파 법규 ECE Regulation 10 7차 개정에도 반영되어 2024년 7월 공표될 예정이다.
| 구분 | 내용 |
|---|---|
| AM | 20 to 800 MHz |
| PM1 | 800 to 2 GHz |
| PM2 | 1,200 to 1,400 MHz, 2,700 to 3,100 MHz |
| PM3 | 800 to 2,700 MHz, 3,100 to 6,000 MHz |
< PM1 1 삭제 및 PM3 추가 >
자동차 EMC 국제표준 제개정 동향 03
ISO 11451-2 차량 전자파 내성 - ALSE
- 기존 ALSE 내성 시험은 차량의 중요한 기능의 부품이 모여 있는 엔진 룸을 대상으로 차량의 정면에서만 하도록 되어 있었으나, 최근 차량의 곳곳에 자율주행기능 부품 및 센서가 내장되면서 차량의 4면에서 시험하는 방법과 캘리브레이션 방법을 검토중이다.
- 차량 4면 평가를 위한 캘리브레이션 기준점이 새로 정의되고, 기준점 전/후, 좌/우의 전계 균일도 요구 사양이 추가될 예정이다
자동차 EMC 국제표준 제개정 동향 04
ISO 11452-11 부품 전자파 내성 – 잔향실
- 흡수체가 설치되어 있는 무반사 시험실(ALSE)이 아닌 전자파의 반사, 잔향을 이용한 시험 방법인 ISO 11452-11 부품 잔향실 내성 시험 방법 2판 개정이 진행중이다.
- 차량 잔향실 전자파 내성 시험 방법 ISO 11451-5 1판의 기본 이론을 그대로 조화하였으며, 튜너를 정지하여 시험하는 Mode-tuned 외에 튜너를 회전하면서 시험하는 Mode-stirred 방법이 추가되었다.
- 유럽 자동차 전자파 법규 ECE Regulation 10 7차 개정에도 부품 잔향실 전자파 내성 시험방법 1판의 추가가 확정되었으며, ISO 11452-11 2판이 발행되면 그에 맞춰 업데이트 될 예정이다.
< 잔향실 시험 원리 >
자동차 EMC 국제표준 제개정 동향 05
CISPR 25 부품 전자파 방출
- CISPR 25는 2021년 5판이 발행되었으나, 370여 페이지에 달하는 방대한 양으로 세부 파트로 분할하는 작업을 검토하였으나 그 효용성이 대두되어 분할 작업이 취소되었다.
- 5G/V2X 수신기 보호를 위해 6 GHz까지 주파수가 확장됨에 따라 1 ~ 6 GHz 대역의 시험장 검증방법이 논의중이며, 기존에 사용하던 500 mm 롱 와이어 안테나의 공진을 개선하기 위해 100 mm 롱 와이어 안테나 사용을 검토하고 있다.
< 100 mm 롱 와이어 안테나를 이용한 시험장 검증 >
자동차 EMC 국제표준 제개정 동향 06
전기차 고전압 전장품 신뢰성 시험 소개
- 에이치시티는 PTC 히터, 고전압 DC 컨버터(LDC), 전기차 완속 충전기(OBC), 전기차 구동모터 스테이터, V2L, 고전압 인버터 등 전기차/친황경차량 고전압 전장품 내환경 시험 및 전기적 신뢰성 시험이 가능하도록 장비를 도입하였습니다.
- AC 전원 공급기 및 전자 로드 (15 kW 6기, 최대 90 kW)
- DC 전원 공급기 및 전자 로드 (18 kW 6기, 최대 108 kW)
- 전기차 고전압 전장품 및 그 외 고전압/대전류 제품군의 신뢰성 시험 문의는 mobility@hct.co.kr 로 연락주시기 바랍니다
< 신뢰성 시험 가능한 EV 고전압 부품 >
< 전기차 고전압 전장품 신뢰성 시험 장비 >