Wi-Fi 6와 6E

안녕하세요! 이번 시간에는 무선랜 최신 기술인 802.11ax 표준, 요즘에는 시장에서 Wi-Fi6라고 불리는 기술에 대해 알아보도록 하겠습니다.

그전에 기술들은 무선랜 속도에만 중점을 두고 기술개발이 이루어졌습니다만, Wi-Fi 6는 기존에 Wi-Fi 3, 4, 5와는 차별되게 단말의 효율적인 사용에 그 초점을 맞추었습니다. 

오늘날 무선랜은 여러 가지 문제 속에서 사용되고 있습니다. 크게는 정해진 채널과 스펙트럼에서 제한된 사용을 할 수밖에 없다는 것이며,
수많은 단말들이 존재하기 때문에 어떠한 문제가 발생할지 쉽게 예측하기가 어렵다는 사실입니다.
2.4GHz에서는 사용 가능한 비 중첩 채널이 3개, 5 GHz에서는 25개를 사용할 수 있습니다. 채널은 무선랜에서 이동경로를 의미하기 때문에 채널의 상태가 좋으면 좋을수록 통신이 잘 되는 것이라고 판단하셔도 무방합니다. 그렇기 때문에 채널은 중첩되면 안 되는 것입니다. 중첩하게 되면 중첩되는 채널 간에 간섭이 생겨서 무선랜에 좋지 않은 영향을 끼치게 되는 것이죠. 또한 무선랜 특성상 가장 느린 단말이 가장 많은 Airtime을 차지하기 때문에 기업에서 사용하는 경우에는 가능하면 단말을 관리하는 시스템을 도입하거나 표준 단말을 사용하는 것을 권장하는 상황입니다.

Wi-Fi 6를 지나 Wi-Fi6E에 대한 얘기가 많이 들려오고 있습니다. Wi-Fi6E는 앞서 얘기했었던 무선 채널, 스펙트럼, 단말 등의 문제를 단번에 해결할 수 있는 설루션이라고 감히 얘기할 수 있습니다. 가장 큰 이유는 바로 6 GHz 주파수 대역을 사용하기 때문입니다.

그렇다면 Wi-Fi6E 단말들은 언제쯤 출시될까요? 이미 삼성(갤럭시S21 울트라)이나 애플(아이폰 13)의 최신 스마트폰에서 만나 볼 수 있습니다. 대중에게 많이 보급되기까지는 아마 지금부터 1년여(2022년) 정도의 시간이 걸릴 것으로 예상되네요.

Wi-Fi6와 Wi-Fi6E를 비교해서 설명한 내용입니다. Wi-Fi6E의 'E'가 의미하는 것이 6GHz로의 연장선이라는 의미라고 보면 되겠네요.

Wi-Fi6 에는 다음과 같이 여러가지 기술들이 집약되어 있습니다.
-. 8x8 MU-MINO DL/UL
-. OFDMA DL/UL
-. TWT (Target Wake Time
-. BSS Coloring
-. 8 Spatial Streams
-. 1024 QAM

OFDMA는 Wi-Fi6의 주요 기능 중 하나입니다. 어찌 보면 가장 중요한 기술이죠. OFDMA 기술을 통해서 다수의 클라이언트들이 동시에 통신을 할 수 있게 된 것이죠.

Resource Units 기능은 기존 Wi-Fi 기술에서 20MHz로 할당된 채널들을 좀더 작게 쪼개어서 통신을 할 수 있게 도와주는 기술입니다. 그렇게 해서 여러 단말들이 통신할 수 있게 만들어 준다는 것이죠.

Wi-Fi5에서 추가되었던 MU-MIMO 기능입니다. Wi-Fi6에서는 기존에 Downstream(802.11ac wave2=Wi-Fi5)만 지원했던 것을 Downstream+Upstream을 모두 지원하게 되었습니다. 

BSS Coloring 기능은 중첩된 BSSID를 식별하기 위한 기능입니다. 이 기능을 사용하면 고밀도 환경에서 단말의 처리용량을 증대할 수 있습니다.

Preamble Puncturing 은 무선 인프라가 80 또는 160 MHz로 채널본딩을 사용하는 경우에 유용한 기능입니다.
Wi-Fi 6 AP는 근처 AP가 56번 채널을 사용하고 있는 경우에 이미 사용중인 Secondary 주파수(56번 채널) 제외하고 나머지 채널을 통해 통신을 하게 되는 원리입니다. 참고로 이 기능은 AP와 단말에서 모두 지원해야 100% 기능을 발휘한다고 하네요.

Target Wake Time(TWT) 기능은 배터리 절전 기능입니다. 예상되는 어플리케이션을 미리 구분된 8가지 타입에 따라 절전 모드에서 깨어나는(Wake up) 시간을 스케쥴링하는 것입니다. 이 기능은 특히 배터리에 민감한 IoT 기기에서 유용한 기능이라고 생각이 드네요.

그렇다면 Wi-Fi6와 6E에서는 어떻게 케이블링과 전원공급(PoE)를 설계해야 할까요?
현재까지 경험한 바에 의하면 그동안 표준이 발전되고 시장에 소개될때마다 케이블의 대역폭과 전원 공급에 대한 이슈를 제기했습니다만, 그에 더불어 AP 제조사에서는 기존 전원 공급을 통해서도 원활하게 제 기능을 소화하는 제품들을 만들어 내고 있습니다.
그렇기 때문에 기존에 고객사들에서 여전히 1G급 Cat5나 Cat5e Access 케이블을 사용하고 있다고 한다면 새로운 AP를 도입한다고 해서 크게 변화될 것은 없습니다. 다만, 새롭게 무선랜을 도입하는 고객사에서는 한 번쯤 PoE++ 스위치와 Cat6로의 선택도 고민할 필요가 있다고 생각되네요.

이상으로 Wi-Fi6와 6E에 대해 알아보는 시간을 가졌습니다. 

감사합니다.