WIFI

와이파이(Wifi)

 

일반적으로 와이파이는 IEEE 802.11 표준을 통신에 사용하는 무선 LAN 기술을 말한다. 와이파이 제품은 전파를 사용해 클라이언트 기기에서 공유기(router) 등의 AP로 데이터를 전송하고, 공유기는 LAN, WAN 또는 인터넷 상의 다른 기기와 연결한다. 초기에 와이파이 기술은 2.4GHz 주파수를 사용했지만, 이후 5GHz, 60GHz, 6GHz 주파수 대역으로 확대됐다. 

 

와이파이란 원래 무선 기술 이름이 아니라 각 무선 제품이 상호운용된다는 것을 알려주는 와이파이 얼라이언스의 인증 프로그램이자 상표에 불과했다. 하지만 현재 와이파이는 IEEE 802.11 표준의 어려운 알파벳을 대신해 전체 무선 LAN 기술 이름이 됐다. 

 

 

와이파이 작동

 

Wi-Fi는 일반적으로 스마트폰, 태블릿 또는 노트북과 같은 휴대용 장치에서 인터넷에 액세스하는 데 사용되지만 실제로 Wi-Fi 자체는 라우터 또는 기타 액세스 포인트에 연결하여 인터넷 액세스를 제공하는 데 사용된다. Wi-Fi는 인터넷 자체가 아니라 해당 장치에 대한 무선 연결이다. 

 

 

이더넷과 같은 유선 연결을 사용하는 대신 Wi-Fi는 전파를 사용하여 특정 주파수(가장 일반적으로 2.4GHz 및 5GHz)에서 정보를 전송한다. 각 주파수 범위에는 무선 장치가 작동할 수 있는 여러 채널이 있으므로 사용량이 많은 네트워크에서 발생하지만 개별 장치가 신호가 혼잡하거나 다른 트래픽에 의해 중단되는 것을 볼 수 없도록 부하를 분산하는 데 도움이 된다

 

표준 Wi-Fi 네트워크의 일반적인 범위는 야외에서 최대 100미터까지 연결이 가능하다. 그러나 건물 벽 같이 막혀있는 곳은 신호를 반사하므로 일반적으로 10-35미터 범위가 더 일반적이다. 안테나를 연결하면 연결 범위를 더 늘릴 수 있다. 5GHz 및 60GHz와 같은 더 높은 주파수는 2.4GHz보다 연결 거리가 짧다.

 

와이파이 버전

Wi-Fi generations
	Wi-Fi 4	Wi-Fi 5	Wi-Fi 6	Wi-Fi 6E	Wi-Fi 7
Launch date	2007	2013	2019	2021	2024 (expected)
IEEE standard	802.11n	802.11ac	802.11ax		802.11be
Max data rate	1.2 Gbps	3.5 Gbps	9.6 Gbps		46 Gbps
Bands	2.4 GHz and 5GHz	5GHz	2.4 GHz and 5GHz	6GHz	1-7.25 GHz (including 2.4GHz, 5GHz, 6GHz bands)
Security	WPA2	WPA2	WPA3		WPA3
Channel size	20, 40 MHz	20, 40, 80, 80+80, 160 MHz	20, 40, 80, 80+80, 160 MHz		Up to 320 MHz
Modulation	64-QAM QFDM	256-QAM QFDM	1024-QAM QFDM		4096-QAM QFDM(with extensions)
MIMO	4x4 MIMO	4x4 MIMO, DLMU-MIMO	8x8 UL/DL MU-MIMO		16x16 MU-MIMO

MIMO

MIMO(Multiple Input Multiple Output)는 다중 입력 및 다중 출력을 의미한다. 10년 전 802.11n 무선 표준과 함께 단일 사용자 모드(SU-MIMO)가 도입된 후 지속적으로 발전했다. 와이파이 5(02.11ac) 표준은 MU(Multi-user)-MIMO를 선택적으로 도입했고, 와이파이 6(802.11ax)은 개선된 기술을 지원한다. 

 

OFDMA

OFDMA(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) 기술은 LTE 네트워크와 마찬가지로 와이파이 6의 일부다. 기본적으로 채널을 작은 세그먼트로 분할하고 여러 장치가 각각의 채널 세그먼트(기술 용어로 RU(Resource Unit)라고 한다) 안에서 동시에 통신할 수 있도록 허용하는 기술이다.

 

오리지널 스펙(1997)

Legacy라 불리는 최초 규약. 1997년 6월에 제정되었다. 최대 속도는 2Mbps 이다. 현재는 사용되지 않음 전파 변조 방식으로는 DSSS, CCK, OFDM, FHSS 등을 사용

 

11b(1999) - 저속(Wi-Fi 1)

802.11b는 DSSS 및 2.4GHz 대역을 사용하여 속도를 11Mbps로 높이면서 약한 신호를 수용하기 위해 느린 DSSS 모드를 유지했다. 2000년 이후 본격적으로 등장한 뒤로 한동안 대부분이 802.11b을 사용했다. 변조 방식은 DSSS(1,2Mbps)와 CCK(5.5,11Mbps)를 사용.

 

11a(1999) - 중간 속도(Wi-Fi 2)

802.11a는 OFDM(직교 FDM)을 사용하여 최대 54Mbps를 전송한다. 5GHz 대역을 사용하며 11b와 호환되지 않는다.

 

11g(2003) - 중간 속도(Wi-Fi 3)

OFDM(Orthogonal FDM) 전송을 사용하여 802.11g는 2.4GHz 대역에서 속도를 6Mbps에서 54Mbps까지 지원한다. 11b와 11g는 모두 호환되지만 속도는 보장하지 못한다. 

 

11n(2009) - 고속(Wi-Fi 4)

802.11n은 최대 450Mbps의 속도를 위해 다중 안테나를 사용합니다. 11n은 2.4GHz 및 5GHz 스펙트럼 대역 모두에서 작동하며 이전 11b/g 및 11a 표준과 호환됩니다. 일반 사용자를 위한 충분한 속도.

 

11ac(2012) - 고속(Wi-Fi 5)

802.11ac는 5GHz 대역에서 작동하며 최소 1Tx-1Rx(1x1)에서 433Mbps, 최대 8Tx-8Rx(8x8)에서 3.7Gbps로 종전 WI-FI 4보다 68.5배의 압도적인 속도로 무선 기가 네트워크를 구현한다. 지정된 무선 장치를 향해 전송하는 빔포밍(beamformning) 기술을 이용하고 저전력, 거리, 장애물에 따른 성능 저하 개선 등이 있으며 기가 Wi-Fi로 선전하였다.

 

11ax(2021) - 최고 속도(Wi-Fi 6)

"Wi-Fi 6"이라는 브랜드의 802.11ax는 2.4GHz 및 5GHz 대역에서 작동하며 802.11ac의 단점인 약한 무선망 출력을 개선하고 넓은 범위에서 많은 기기가 동시 접속을 할 경우에도 최상의 QoS 속도를 보장할 수 있도록 개발된 표준이다. 

Wi-Fi 6E(Extended)에는 6GHz 대역이 포함되어 14개의 채널이 더 추가 되었다. 6GHz 주파수 범위가 높을수록 파장이 짧아지고 밀도가 높은 벽과 바닥을 통과하기가 더 어려워진다.

 

11be(2024) - 최고 속도(Wi-Fi 7)

2024년에 최종 승인될 예정인 802.11ax의 후속 표준. 4차 산업 혁명 시대를 대비하기 위하여 저지연성과 광활한 전송 속도를 구현하는 것을 목표로 개발 중이다.