2019 새로운 와이파이 표준: 802.11 ax (Wi-Fi 6)

Wi-Fi Logo

 

Wi-Fi 란?

와이파이는 IEEE의 802.11 표준을 기반으로 하는 무선통신 기술이다. 스마트폰 시대 이전에도 와이파이는 존재했고, PC나 노트북에 이미 광범위하게 쓰이고 있는 기술이었다. 그러나 와이파이라는 명칭이 일반 대중들에게 알려진 것은 역시 스마트폰의 보급과 동시에 일어난 일이다.

 

일상 생활에서 없는 곳이 없을 정도로 쓰이기에 와이파이라는 명칭이 무선통신 기술 그 자체를 가리키는 이름인 것처럼 인식되지만 사실 Wi-Fi라는 명칭은 와이파이 연합(Wi-Fi Alliance)라는 협회가 그 상표권을 가지고 있다. 와이파이 연합은 와이파이 기능을 탑재한 장치가 802.11 표준을 준수하는지 여부를 인증해주는 기관이다. 인증을 통과한 기기는 와이파이 로고를 사용할 수 있다.

 

802.11의 세부 표준은 시간이 지남에 따라 점점 바뀌며 발전해 왔다. 인터넷 공유기, 노트북, 스마트폰 등 와이파이 기능을 탑재한 제품의 사양을 살펴보면 802.11 뒤에 붙는 알파벳 기호를 볼 수 있다. 이 기호에 따라 지원되는 와이파이의 성능이 달라진다.

 

 

Comparison

너무 옛날 기기를 제외하고, 2019년 현재 사용되는 와이파이 기기는 대부분 802.11 n이나 802.11 ac 규격을 탑재하고 있을 것이다. 이 두 가지의 규격에 더해 2019년 표준 발표를 앞두고 있는 802.11 ax 규격까지가 현재 시점에서 의미있는 표준일 것이어서 이 세 가지 규격의 차이점을 비교해 보겠다.

 

규약 (Protocol)	발표일 (Release Date)	지원 주파수 (Frequency)	최고 속도 (Max Data Rate)	MIMO 지원 (MIMO streams)	실내 도달 거리 (Indoor Range)
802.11 n	2009년 10월	2.4/5 GHz	600 Mbps (75 MB/s)	4	70m
802.11 ac	2013년 12월	5 GHz	6933 Mbps (866 MB/s)	8	35m
802.11 ax	2019년 (예정)	2.4/5 GHz	9607.8 Mbps (1.2 GB/s)	8	70m

 

숫자로 나열되는 사양만 놓고 본다면 802.11 ac 대비 802.11 ax가 크게 차이가 나는 것 같지는 않다. 하지만 실제 숫자로 표현되지 않는 여러 장점들을 기대할 수 있는데, 이제부터 802.11 ax의 특장점에 대해 살펴보려 한다.

 

 

Benefits of 802.11 ax

속도 향상

802.11 ac 표준 대비 802.11 ax표준의 이론상 최고 속도는 크게 개선되지 않은 것처럼 보인다. 하지만 표준에 정의된 속도는 이론일 뿐이다. 실제로 판매되는 802.11 ac 공유기는 3.5Gbps 정도의 최고 속도를 내는 것이 현실이기에 사실상 더 많은 안테나를 지원하는 802.11 ax 공유기가 등장하면 체감되는 속도는 훨씬 빨라질 것이다.

 

2.4지원

기존 인터넷 공유기는 2.4와 5 기가 대역을 각각 지원하거나 최근에는 동시에 지원하는 경우가 많다. 각 대역은 나름의 장점이 있는데, 5기가 대역은 빠르지만 장애물 통과에 약하고, 2.4기가 대역은 느리지만 장애물 통과에 강한 것이 그것이다. 벽을 여러 개 통과해야 하는 방과 같은 환경에서 거실의 공유기에 접속하는 경우 프로토콜이 느리지만 2.4기가 대역이 5기가 대역에 비해 더 나은 경우도 있다.

 

그런데 이전 802.11 ac 표준은 5기가 대역만 지원했기에, 2.4기가 대역에서는 어쩔 수 없이 802.11 n 표준을 사용해야 했다. 이는 전파의 특성과 프로토콜의 열세가 겹쳐져 2.4기가 대역의 속도가 생각보다 더 느려지는 결과로 이어졌다. 그러나 새로 등장할 802.11 ax 표준은 2.4기가 대역을 지원해 프로토콜의 차이에 따른 속도 저하가 없어질 것이다. 다시 말해서 802.11 ax를 지원하는 공유기는 2.4기가 대역에서 이전 공유기에 비해 더 빠른 속도를 자랑할 것이다.

 

OFDMA

OFDM vs OFDMA

802.11 ax 표준은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), 직교 주파수 분할 다중 접속 기술을 활용한다. 쉽게 설명해서 주파수에 병렬로 데이터를 실어 보내는 기술로, 이동통신의 5G표준에 포함된 것과 유사한 형태의 기술이다.

 

구체적으로 살펴보면, 여러 명의 사용자가 연결되어 네트워크를 쓰고 있는 상황에서 기존 방식은 각 사용자의 요청을 순차적으로 처리했다. 대역폭이 부족하거나 사용자가 얼마 없는 상황이라면 기존의 방식도 충분히 잘 작동한다. 그러나 대역폭이 충분한 상태에서 많은 다중 사용자를 처리하게 되는 상황이라면, 사용자의 증가에 따라 개별 사용자가 기다려야 하는 시간도 급격히 증가하게 된다.

 

OFDMA를 적용하면 여러 사용자의 데이터를 묶어서 처리하게 되어 개별 사용자의 지연 시간(Latency)가 줄어들게 되는 효과가 나타난다. 특히 여러 대의 기기가 물려있는 상황에서 Latency가 줄어든다는 점이 최대의 강점이라 하겠다. 과거와 달리 IOT기기를 포함한 다양한 스마트 기기가 하나의 공유기의 대역폭을 나누어 사용하는 지금의 환경이라면 802.11 ax 표준이 더 효율적으로 작동할 것이고, 이는 체감 성능의 향상으로 이어질 것이다.

 

MU-MIMO

우선 MIMO(Multi Input and Multi Output)은 여러 신호의 잡음을 제거하여 깨끗한 신호를 얻는 방식으로 역시 이동통신망의 5G에도 유사한 기술이 적용되어 있다. MIMO는 다시 SU-MIMO(Single User MIMO)와 MU-MIMO(Multi User MIMO)로 나뉘어 지는데 SU-MIMO는 한 순간 한 사용자가 신호를 독점하기에 1:1 연결에서는 높은 성능을 보장하지만 사용자가 여러명 있는 경우에는 대기시간으로 인해 개별 사용자의 연결이 느려지는 단점이 있다. 반면 MU-MIMO는 이런 제약이 없이 다수의 사용자가 분배하여 네트워크를 사용할 수 있다는 장점이 있다.

 

802.11 n이나 ac에서도 MU-MIMO는 지원되는 기능이었다. 하지만 지금까지의 표준에서는 MU-MIMO를 down link에만 적용이 가능했다. 향후 802.11 ax에서는 up link에도 MU-MIMO가 적용된다. 앞으로는 다운로드 뿐만 아니라 업로드에서도 MU-MIMO를 통한 최적화된 네트워크 사용이 가능할 것으로 예상된다.

 

 

New Naming

와이파이 연합은 2018년 10월 3일 와이파이의 새로운 이름을 발표한다. 사실 지금까지 언급한 802.11 ax와 같은 IEEE 표준 명칭은 일반 사용자가 기억하고 구분하기에 너무 까다롭다. 그래서 와이파이 연합은 일반 사용자가 쉽게 알아볼 수 있는 번호 형태의 네이밍을 제시했다.

 

Naming	Protocol
Wi-Fi 4	802.11 n
Wi-Fi 5	802.11 ac
Wi-Fi 6	802.11 ax

 

넘버링이 커질수록 더 최근의 기술임을 직관적으로 파악할 수 있기에 앞으로는 네트워크에 대해 잘 모르는 사용자도 조금 더 쉽게 와이파이 기기의 표준을 구분할 수 있을 것 같다.

 

 

Fin.