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와이기그

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목차

1. 개요

와이기그(WiGig)는 2009년 결성된 와이어리스 기가비트 연합(Wireless Gigabit Alliance)에서 개발한 무선 통신 기술이다. IEEE 802.11ad 표준을 기반으로 하며, 최대 7Gbit/s의 데이터 전송 속도를 지원한다. 2012년 Wi-Fi Alliance와 통합되었으며, 2016년부터 Wi-Fi CERTIFIED WiGig 인증 프로그램을 통해 상호 운용성을 보장한다. 주요 특징으로는 빔포밍 기술을 통한 안정적인 통신과 60GHz 주파수 대역을 사용하며, PC 주변 기기, HDTV, 모니터 등 다양한 응용 분야에 활용된다.

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와이기그
일반 정보
와이기그 로고
와이기그 로고
종류근거리 무선 통신
표준IEEE 802.11ad
주파수60 GHz
최대 데이터 전송 속도7 Gbit/s
다른 이름802.11ad
Wi-Fi Alliance WiGig
WiGig
IEEE 802.11ay
NG60
기술 정보
특징60 GHz 대역 사용
좁은 커버리지 영역
높은 데이터 전송 속도
밀리미터파 통신
장점빠른 데이터 전송 속도
케이블 대체 가능
단점짧은 도달 거리
장애물에 민감함
표준 정보
IEEE 802.11ad60 GHz 대역에서 최대 7 Gbit/s 속도 지원
2012년 발표
IEEE 802.11ay802.11ad의 후속 표준
더 높은 데이터 전송 속도 및 향상된 범위 제공
채널 본딩, MIMO 등의 기술 사용
활용 분야
사용 예시무선 HDMI
고화질 비디오 스트리밍
고속 데이터 백업 및 동기화
가상 현실 (VR) 및 증강 현실 (AR)
참고 자료
관련 링크Wireless Gigabit Alliance 웹 페이지
Wi-Fi Alliance 웹 페이지

2. 역사

WiGig 기술은 IEEE 802.11ad 표준을 기반으로 하며, 2009년 5월 7일 와이어리스 기가비트 연합의 결성 발표와 함께 본격적으로 개발되기 시작했다.[10][11][12][13][14][15][37] 같은 해 12월, 첫 번째 공식 규격인 버전 1.0이 발표되었고[16][17][18][19][20][31], 2011년 6월에는 인증 준비를 마친 버전 1.1 규격이 공개되었다.[21][38]

2010년 5월, 와이기그 연합은 와이파이 연합과 협력 관계를 맺었으며[21][22], 2013년에는 두 조직이 공식적으로 통합되어 와이파이 연합 산하로 활동하게 되었다.[39][40][41] 이 통합 이전에, 2012년 12월 IEEE 표준 협회는 IEEE 802.11ad-2012를 공식 표준으로 승인했다.[23][42]

와이파이 연합은 2016년 10월부터 IEEE 802.11ad 규격에 기반한 'WiGig CERTIFIED' 인증 프로그램을 시작하여[24][34][45], 여러 제조사 제품 간의 상호 운용성 확보를 지원하고 있다. 이후 기술 발전을 거듭하여 2021년 7월에는 차세대 표준인 IEEE 802.11ay가 발표되었다.[25]

2. 1. WiGig 연합 결성 (2009년)

2009년 5월 7일, IEEE 802.11ad 프로토콜 홍보를 목적으로 와이어리스 기가비트 연합의 결성이 발표되었다.[10][11][12][13][14][15][37] 이 연합에는 미국의 인텔과 마이크로소프트, 한국의 LG전자와 삼성전자, 일본의 NEC와 파나소닉, 핀란드의 노키아, 미국의 델, 브로드컴, 아세로스 커뮤니케이션즈 등 주요 정보기술(IT) 기업들이 참여 의사를 밝혔다.[37]

2. 2. 규격 발표 및 발전 (2009년 ~ 2012년)

2009년 5월 7일, IEEE 802.11ad 프로토콜을 홍보하기 위해 와이어리스 기가비트 연합(Wireless Gigabit Alliance, WiGig Alliance)의 결성이 발표되었다.[10][11][12][13][14][15][37] 당시 인텔, 마이크로소프트, LG전자, NEC, 노키아, 삼성전자, 파나소닉, 델, 브로드컴, 아세로스 커뮤니케이션즈 등 주요 기업들이 참여를 표명했다.[37]

2009년 12월 10일, 와이어리스 기가비트 연합은 완성된 WiGig 버전 1.0 규격 사양을 발표했다.[16][17][18][19][20][31]

2010년 5월, 와이기그 연합은 규격 발표와 함께 어댑터 프로그램을 개시했으며, 와이파이 연합(Wi-Fi Alliance)과 협력 협정을 맺고 와이파이 기술 확장에 협력하기로 했다.[21][22]

2011년 6월, 와이기그 연합은 회원 기업들의 요청 등을 반영하고 인증 준비가 완료된 WiGig 버전 1.1 규격을 발표했다.[21][32][33][38]

2012년 12월, IEEE 표준 협회(IEEE Standards Association)는 IEEE 802.11 표준 제품군 전체에 대한 수정 사항으로 IEEE 802.11ad-2012를 공식 표준으로 발행했다.[23][42]

2. 3. Wi-Fi 연합과의 통합 및 인증 프로그램 (2013년 ~ 현재)

2010년 5월, 와이어리스 기가비트 연합은 와이파이 연합(Wi-Fi Alliance)과 협력 협정을 맺고 와이파이 기술 확장에 협력하기로 발표했다.[21][22]

2016년부터 와이파이 연합은 여러 제조사의 제품 간 상호 운용성을 확보하기 위해 IEEE 802.11ad 규격에 기반한 WiGig 인증 프로그램(Wi-Fi CERTIFIED WiGig Certification Program)을 운영하고 있다.[24][34][35] 이 프로그램은 멀티 벤더 간 상호 연결성을 실현하는 것을 목표로 한다.[34] 2016년 10월 25일, 뷰로 베리타스 대만 연구소가 이 인증을 획득한 바 있다.[36]

2세대 WiGig 표준인 IEEE 802.11ay는 2021년 7월 28일에 발표되었다.[25]

3. 기술 사양

WiGig MAC 및 PHY 규격 버전 1.1을 기반으로 한다.[26][27] 상세한 기술적 특징은 하위 섹션에서 다룬다.

3. 1. 주요 특징

WiGig MAC 및 PHY 규격 버전 1.1은 다음과 같은 특징을 포함한다.[26][27][31]

  • 최대 7 Gbit/s의 데이터 전송 속도를 지원한다. 이는 최고 802.11n 속도보다 11배 이상 빠른 속도이다.
  • 기존 802.11 MAC 계층을 보완하고 확장하며, IEEE 802.11 표준과 하위 호환성을 가진다.
  • 물리 계층은 저전력 소모와 고성능을 동시에 지원하여, WiGig 장치들이 초당 기가비트 속도로 안정적으로 통신할 수 있도록 보장한다.
  • 프로토콜 어댑테이션 계층(PAL)이 개발 중이며, 이는 PC 주변 장치용 데이터 버스나 HDTV, 모니터, 프로젝터용 디스플레이 인터페이스와 같은 특정 시스템 인터페이스를 지원하는 것을 목표로 한다.
  • 빔포밍 기술을 지원하여 최대 10m 거리에서도 안정적인 통신이 가능하다. 빔포밍은 개별 안테나 소자의 전송 위상을 조절하여 통신 범위를 조절하는 기술로, 위상 배열 안테나 빔포밍이라고도 불린다.
  • WiGig 장치를 위한 고급 보안 기능과 효율적인 전원 관리 기능을 폭넓게 채택하고 있다.


2009년 12월 10일, 와이기그 연합(Wireless Gigabit Alliance)은 WiGig version 1.0의 공식 규격 사양이 확정되었다고 발표했다.[31]

3. 2. 채널

60 GHz WiGig 채널
채널 번호중심 주파수 (GHz)대역폭 (GHz)
158.322.16
260.482.16
362.642.16
464.802.16
566.962.16
669.122.16



지역별 스펙트럼 할당은 지역에 따라 다르며, 일부 지역에서는 사용 가능한 채널 수가 제한된다. 대한민국에서는 채널 2, 3, 4번이 주로 사용된다. 2016년 10월 기준으로 미국은 6개의 채널을 모두 지원하는 유일한 지역이며, 다른 지역에서도 이를 따르는 것을 고려하고 있다.[29]

3. 3. 데이터 전송 속도

WiGig는 최대 7 Gbit/s의 데이터 전송 속도를 지원하며, 이는 최고 802.11n 속도보다 11배 이상 빠르다.[26][27] 데이터 전송 속도는 사용되는 변조 방식, 부호율 등에 따라 달라진다.

다음은 단일 반송파(Single-carrier) 및 Control-PHY 모드의 데이터 전송 속도이다.

MCS
인덱스		변조
방식		부호
율		PHY 속도(Mbit/s)감도 전력
(dBm)		송신 EVM
(dB)
0 (Control-PHY)32 -BPSK 칩/비트를 사용하는 DSSS1/227.5−78−6
1-BPSK (각 비트 두 번 반복)1/2385−68−6
2-BPSK1/2770−66−7
35/8962.5−65−9
43/41155−64−10
513/161251.25−62−12
6-QPSK1/21540−63−11
75/81925−62−12
83/42310−61−13
913/162502.5−59−15
10-16-QAM1/23080−55−19
115/83850−54−20
123/44620−53−21



다음은 OFDM 모드의 데이터 전송 속도이다. OFDM 모드의 사용은 더 이상 사용되지 않으며 802.11-2020에서 제거되었다.

MCS
인덱스		변조
방식		부호화
율		물리 계층 속도
(Mbit/s)		감도
(dBm)		EVM
(dB)
13SQPSK1/2693−66−7
145/8866.25−64−9
15QPSK1/21386−63−10
165/81732.5−62−11
173/42079−60−13
1816-QAM1/22772−58−15
195/83465−56−17
203/44158−54−19
2113/164504.5−53−20
2264-QAM5/85197.5−51−22
233/46237−49−24
2413/166756.75−47−26



다음은 저전력 단일 반송파(Low-power single-carrier) 모드의 데이터 전송 속도이다.

MCS
인덱스		변조
방식		코딩
속도		PHY 속도
(Mbit/s)		수신 감도
(dBm)		EVM
(dB)
25-BPSK13/28626−64−7
2613/21834−60−9
2752/631112−57−10
28-QPSK13/281251−12
2913/211668−12
3052/632224−13
3113/142503−15


4. 응용 분야

와이기그(WiGig) 기술은 PC 주변 장치 연결, 디스플레이 인터페이스의 무선 확장, 고속 데이터 전송 등 다양한 분야에 응용될 수 있도록 개발되었다. 이를 위해 WiGig 연합은 디스플레이 확장(WiGig Display Extension, WDE), 버스 확장(WiGig Bus Extension, WBE), 직렬 확장(WiGig Serial Extension, WSE) 등의 프로토콜 어댑테이션 레이어(PAL) 사양을 정의했다.[21][28]

이러한 사양을 기반으로 2016년경부터 실제 상용 제품들이 출시되기 시작했다. 인텔의 WiGig 지원 칩셋 모듈과 이를 탑재한 델의 노트북 및 도킹 스테이션,[34] 퀄컴의 스냅드래곤 칩셋, 2018년 ASUS의 게이밍 스마트폰(ROG Phone) 및 관련 액세서리[46][47] 등이 대표적인 예시다.

WiGig 시장은 2017년에 13억달러 규모로 평가되었으며, 2023년까지 93억달러에 달할 것이라는 긍정적인 예측도 있었다.[51] 그러나 2018년 시점에서는 실제 채용 사례가 예상보다 많지 않아 보급이 더디다는 지적도 제기되었다.[52]

4. 1. 디스플레이 확장

2010년 11월 3일, WiGig 연합은 WiGig 버전 1.0 A/V 및 I/O 프로토콜 어댑테이션 레이어(PAL) 사양을 발표했다.[21] 이 사양은 PC 주변 장치 연결뿐만 아니라, HDTV, 모니터, 프로젝터와 같은 디스플레이 장치와의 무선 연결을 위한 인터페이스 확장 기능을 포함한다.

WiGig 디스플레이 확장의 주요 특징은 다음과 같다.

  • 오디오 및 비주얼 데이터의 무선 전송을 지원한다.
  • DisplayPort 인터페이스와 고대역폭 디지털 콘텐츠 보호(HDCP) 2.0과 같은 콘텐츠 보호 기술을 무선 환경에서도 사용할 수 있도록 지원한다.
  • 컴퓨터나 디지털 카메라 등의 기기에서 HDTV, 모니터, 프로젝터로 고화질 영상을 전송할 수 있다. 영상은 약간 압축되거나 비압축 상태로 전송하여 고품질의 A/V 경험을 제공하는 것을 목표로 한다.

4. 2. 버스 확장 및 직렬 확장

WiGig 버스 확장(WBE)과 WiGig 직렬 확장은 와이기그 기술을 이용해 다양한 장치 인터페이스를 무선으로 구현하기 위한 사양이다. 특히 WiGig 버스 확장(WBE)은 2011년에 회원들에게 공개되었으며,[28] 60GHz 대역을 활용하여 널리 쓰이는 컴퓨터 인터페이스의 고성능 무선 구현을 목표로 한다. 이를 통해 스토리지나 기타 고속 주변 장치를 연결하는 것과 같이, 두 장치 간에 멀티 기가비트 속도의 무선 연결을 가능하게 한다.[28]

이 기술을 적용한 초기 제품들은 2016년경부터 등장하기 시작했다. 인텔은 WiGig를 지원하는 칩셋 모듈(Intel Tri-Band Wireless)을 출시했으며, 델은 이 칩셋을 탑재한 기업용 노트북(Latitude E7450/70)과 WiGig 도킹 스테이션을 선보였다.[34] 퀄컴 역시 자사의 스냅드래곤 시리즈 칩셋에 WiGig 기술을 탑재했다. 2018년에는 ASUS가 게이밍 스마트폰인 ROG Phone과 관련 액세서리(ASUS WiGig Dock/Mobile Desktop Dock)를 출시하며 WiGig 기술을 활용했다.[46][47] 같은 해 인텔은 가상현실(VR) 기기 등을 겨냥한 칩셋 모듈인 Wireless Gigabit 11100 VR을 추가로 내놓았다.[48]

한편, 60GHz 칩셋 및 솔루션 개발에 주력하는 캐나다의 팹리스 반도체 기업 Peraso Technologies는 2019년 2월, 사업 확장을 위해 4200만달러 규모의 자금을 유치했다고 발표하며 관련 기술 개발에 대한 투자가 이어지고 있음을 보여주었다.[49][50]

4. 3. 기타 응용

WiGig 기술은 다양한 분야에서 활용될 가능성을 보여주었다. 초기 응용 사례로는 2016년경 인텔의 WiGig 지원 칩셋(Intel Tri-Band Wireless)을 탑재한 델의 기업용 노트북(Latitude E7450/70)과 무선 도킹 스테이션 등이 있다.[34] 이는 WiGig 버스 확장(WBE) 기술을 활용하여 스토리지나 기타 고속 주변 장치를 무선으로 연결하는 것을 가능하게 한다.[28]

2017년 초에는 퀄컴의 스냅드래곤 835 칩셋에서 WiGig를 지원하기 시작하면서 스마트폰으로의 적용 가능성을 열었다. 이후 2018년에는 ASUS가 게임 전용 스마트폰인 ROG Phone과 함께 WiGig 기술을 이용한 도킹 스테이션(ASUS WiGig Dock/Mobile Desktop Dock)을 선보이며 게임 분야에서의 활용 사례를 보여주었다.[46][47]

같은 해 2018년, 인텔은 VR 및 AR 기기용 칩셋 모듈인 Wireless Gigabit 11100 VR을 출시했다.[48] 이는 WiGig 디스플레이 확장(WDE) 기술을 통해 DisplayPort와 같은 인터페이스를 무선으로 지원하고, HDCP 2.0을 적용하여 고화질의 비압축 비디오를 HDTV, 모니터, 프로젝터 등으로 안정적으로 전송할 수 있는 기반으로 한다.[21]

이러한 기술 발전에도 불구하고, 2018년 시점에서는 WiGig 채용 사례가 기대만큼 늘지 않아 보급이 더디다는 지적도 있었다.[52] 하지만 2019년에는 60 GHz 칩셋 전문 기업인 Peraso Technologies가 사업 확장을 위해 4200만달러 규모의 투자를 유치하는 등[49][50] 관련 기술 개발과 시장 확대 노력은 계속되고 있다.

5. 경쟁 및 유사 규격

와이기그(WiGig)는 일부 응용 분야에서 WirelessHD와 같은 다른 60GHz 주파수 대역 전송 표준과 경쟁한다.

5. 1. WirelessHD

WirelessHD는 와이기그(WiGig)와 마찬가지로 60GHz 주파수 대역을 사용하는 무선 통신 규격으로, 일부 응용 분야에서 경쟁 관계에 있다. WirelessHD는 2008년 1월에 버전 1.0 규격을 발표했으며, 이는 2009년 12월에 첫 규격 버전 1.0이 확정된 와이기그보다 앞선다.

WirelessHD는 주로 미국 SiBEAM사가 중심이 되어 개발되었으며, '무선판 HDMI'라는 개념으로 가정용 AV 기기 등 디지털 가전제품 간의 고속 무선 통신 표준을 목표로 한다. 반면, 와이기그는 '차세대 무선 LAN'으로서 컴퓨터, 주변기기, 휴대기기에서의 이용을 주로 상정하고 있어 지향하는 바가 다소 다르다. 그러나 디지털 TV와 같은 일부 용도에서는 두 기술이 경쟁할 것으로 보인다.

데이터 전송 속도 측면에서는 WirelessHD가 최대 4G비트/초를 지원하는 반면, 와이기그는 최대 7G비트/초를 지원하여 더 빠른 속도를 제공한다.

5. 2. TGad (IEEE 802.11ad)

와이기그(WiGig)는 일부 응용 분야에서 WirelessHD와 같은 다른 60GHz 주파수 대역 전송 표준과 경쟁한다.

IEEE 802.11 위원회 내에서는 "차세대 무선 LAN"으로 규격화 작업 중인 "TGad"가 있었는데, 이는 와이기그와 같은 밀리미터파 무선 기술로서 유사성을 가졌다. TGad 작업반은 와이기그를 주도하는 미국 인텔이 추진했기 때문에, 두 규격은 경쟁보다는 융합될 것으로 예상되었다. 결국 TGad는 와이기그와 통합되어 IEEE 802.11ad 표준으로 제정되었다.

인텔은 본래 밀리미터파를 이용한 고속 무선 기술에 대해 회의적인 입장이었다. 60GHz와 같이 높은 주파수에서 동작하는 통신 회로를 일반 소비자가 사용할 수 있도록 저렴하게 만드는 것이 어렵다고 보았기 때문이다. 그러나 경쟁 기술인 WirelessHD 진영의 선두 주자 미국 SiBEAM사가 CMOS 회로로 이를 구현하여 출시하자, 인텔은 기존 입장을 바꾸어 와이기그 개발을 시작하고 주도하게 되었다.

6. 회원사

WiGig 기술 개발과 표준화를 위해 설립된 와이기그 연합(WiGig 연합)에는 다양한 기업들이 회원사로 참여하였다. 2013년 와이기그 연합은 Wi-Fi 연합에 통합되었으며, 참여 기업들은 기술 발전에 지속적으로 기여하고 있다. 회원사는 연합의 운영과 기술 표준 결정에 참여하는 이사회 회원사와 기술 개발 및 생태계 확장에 기여하는 공헌 회사로 나뉜다. 상세한 회원사 목록은 아래 하위 섹션에서 확인할 수 있다.

6. 1. 이사회 회원

회사명회사명회사명
AMD브로드컴시스코
델화웨이 테크놀로지스인텔
마벨미디어텍마이크로소프트
NEC노키아엔비디아
파나소닉퀄컴삼성전자
도시바윌로시티


6. 2. 공헌 회사

7. 한국 내 현황 및 전망

와이기그(WiGig) 기술을 적용한 초기 제품은 2016년경에 등장했다. 와이기그 얼라이언스 회원사인 인텔은 WiGig 지원 칩셋 모듈(Intel Tri-Band Wireless)을 출시했고, 델은 이를 탑재한 기업용 노트북(Latitude E7450/70)과 도킹 스테이션을 선보였다.[34] 퀄컴 역시 자사의 스냅드래곤 시리즈 칩셋에 WiGig 기술을 탑재했다.

2018년에는 ASUS가 게이밍 스마트폰인 ROG Phone과 관련 도킹 스테이션(ASUS WiGig Dock/Mobile Desktop Dock)을 출시하며 WiGig 기술을 활용했다.[46][47] 같은 해 인텔은 가상현실(VR) 기기용 칩셋 모듈인 Wireless Gigabit 11100 VR을 내놓았다.[48] 2019년 2월에는 60 GHz 칩셋 및 솔루션 전문 팹리스 반도체 기업인 캐나다의 Peraso Technologies가 사업 확장을 위해 4200만달러의 자금을 유치했다고 발표했다.[49][50]

시장 조사 기관에 따라 WiGig 시장 규모는 2017년 13억달러로 평가되었으며, 2023년까지 93억달러 규모로 성장할 것이라는 예측도 있었다.[51] 그러나 2018년 시점에서는 WiGig 기술을 채용한 사례가 기대만큼 늘지 않아 실제 보급은 더디게 진행되고 있다는 지적도 제기되었다.[52]

참조

[1] 웹사이트 IEEE 802.11ad 60GHz Microwave Wi-Fi https://www.electron[...]
[2] 웹사이트 Understanding 60 GHz Wireless Network Protocols https://www.lifewire[...]
[3] 웹사이트 Wi-Fi Alliance rebrands 802.11ac as Wi-Fi 5, picks 802.11ax as Wi-Fi 6 https://venturebeat.[...] 2018-10-03
[4] 논문 Statistical Characterization of 60-GHz Indoor Radio Channels [Invited Paper] 2009-08-18
[5] 웹사이트 Is 802.11ad the Ultimate Cable Replacement? http://btreport.net/[...]
[6] 웹사이트 Millimeter Wave Propagation: Spectrum Management Implications https://www.fcc.gov/[...]
[7] 웹사이트 IEEE 802.11ay / NG60 - Next Generation 60 GHz https://www.elektron[...] 2021-04-24
[8] 웹사이트 802.11ay wireless technology: Next-gen 60GHz WiFi http://www.cablefree[...]
[9] 웹사이트 What is WiGig https://5g.co.uk/gui[...]
[10] 논문 IEEE 802.11ad: directional 60 GHz communication for multi-Gigabit-per-second Wi-Fi [Invited Paper] 2014-12-11
[11] 웹사이트 WiGig Alliance to Push 6 Gbps Wireless in the Home http://gigaom.com/20[...] 2009-05-06
[12] 웹사이트 WiGig Alliance seeks to bring super-fast wireless video transfer to homes https://venturebeat.[...] 2009-05-06
[13] 웹사이트 WiGig Unites 60 GHz Wireless Development http://wifinetnews.c[...]
[14] 웹사이트 Why WiGig? http://www.smallnetb[...] 2009-05-08
[15] 웹사이트 Tech giants back superfast WiGig standard http://news.cnet.com[...] 2009-05-07
[16] 웹사이트 WiGig Alliance completes multi-gigabit 60 GHz wireless specification: let the streaming begin https://www.engadget[...] 2009-12-10
[17] 웹사이트 WiGig group gives first peak at 60 GHz spec http://www.eetimes.c[...] 2009-12-10
[18] 뉴스 WiGig Alliance Finalizes Spec, Tri-Band Wi-Fi in 2010? https://www.pcmag.co[...] 2009-12-10
[19] 웹사이트 WiGig Alliance creates next-generation wireless networking standard https://venturebeat.[...] 2009-12-10
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