와이파이 얼라이언스에서 와이파이 6를 위해 사용하는 아이콘 | |
| 도입일 | 2020년 9월 1일 |
|---|---|
| 호환 하드웨어 | 개인용 컴퓨터, 게임 콘솔, 스마트 장치, 텔레비전, 프린터, 보안 카메라 |
| 웹사이트 | https://www.wi-fi.org/wi-fi-6 |
| 세대 | IEEE 표준 |
채택 | 링크 속도 (Mbit/s) |
RF (GHz) | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2.4 | 5 | 6 | ||||
| — | 802.11 | 1997 | 1–2 | |||
| 802.11b | 1999 | 1–11 | ||||
| 802.11a | 6–54 | |||||
| 802.11g | 2003 | |||||
| Wi-Fi 4 | 802.11n | 2009 | 6.5–600 | |||
| Wi-Fi 5 | 802.11ac | 2013 | 6.5–6,933 | |||
| Wi-Fi 6 | 802.11ax | 2021 | 0.4–9,608 | |||
| Wi-Fi 6E | ||||||
| Wi-Fi 7 | 802.11be | 2024 | 0.4–23,059 | |||
| Wi-Fi 8 | 802.11bn | 발표 예정 | ||||
IEEE 802.11ax-2021 또는 802.11ax는 무선 네트워크(WLAN)를 위한 IEEE 표준이다. 이 표준은 와이파이 6(Wi-Fi 6)라는 이름으로 판매된다. 2.4 GHz 및 5 GHz 대역에서 작동하며, 6 GHz 대역을 추가한 확장 버전인 와이파이 6E가 있다. 이들은 면허가 필요 없는 ISM 대역이다. 와이파이 5(IEEE 802.11ac)의 업그레이드 버전으로, 혼잡한 장소에서의 성능 향상이 이루어졌다.
이 표준은 사무실이나 쇼핑몰과 같이 사람이 많은 장소에서 처리량을 높이는 것을 목표로 한다. 명목 데이터 전송률은 와이파이 5보다 37% 높은 수준에 불과하지만, 실제 처리량은 최소 4배 이상 증가하여 효율성이 높아지고 대기 시간이 75% 감소한다. 전체 처리량의 5배 증가는 더 높은 스펙트럼 효율 덕분에 가능하다.
와이파이 6는 이동 통신 네트워크와 유사한 OFDMA라는 주요 기능을 갖추고 있다. 이를 통해 더 나은 스펙트럼 사용, 간섭을 피하기 위한 개선된 전력 제어, 그리고 더 빠른 속도를 위한 1024-‑QAM, MIMO 및 MU-MIMO와 같은 향상된 기능을 제공한다. 또한 더 낮은 전력 소비와 Target Wake Time 및 WPA3와 같은 보안 프로토콜을 통해 신뢰성이 향상되었다.
802.11ax 표준은 2020년 9월 1일에 승인되었으며, 초안 8단계에서 95%의 찬성을 얻었다. 이후 2021년 2월 1일, IEEE 표준 이사회의 공식 승인을 받았다.
| MCS 인덱스 |
변조 방식 |
코딩 율 |
데이터 속도 (Mbit/s) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 채널 폭 (MHz) | ||||||||||
| 20 | 40 | 80 | 160 | |||||||
| 보호 구간 (μs) | ||||||||||
| 1.6 | 0.8 | 1.6 | 0.8 | 1.6 | 0.8 | 1.6 | 0.8 | |||
| 0 | BPSK | 1/2 | 8 | 8.6 | 16 | 17.2 | 34 | 36.0 | 68 | 72 |
| 1 | QPSK | 1/2 | 16 | 17.2 | 33 | 34.4 | 68 | 72.1 | 136 | 144 |
| 2 | QPSK | 3/4 | 24 | 25.8 | 49 | 51.6 | 102 | 108.1 | 204 | 216 |
| 3 | 16-QAM | 1/2 | 33 | 34.4 | 65 | 68.8 | 136 | 144.1 | 272 | 288 |
| 4 | 16-QAM | 3/4 | 49 | 51.6 | 98 | 103.2 | 204 | 216.2 | 408 | 432 |
| 5 | 64-QAM | 2/3 | 65 | 68.8 | 130 | 137.6 | 272 | 288.2 | 544 | 576 |
| 6 | 64-QAM | 3/4 | 73 | 77.4 | 146 | 154.9 | 306 | 324.4 | 613 | 649 |
| 7 | 64-QAM | 5/6 | 81 | 86.0 | 163 | 172.1 | 340 | 360.3 | 681 | 721 |
| 8 | 256-QAM | 3/4 | 98 | 103.2 | 195 | 206.5 | 408 | 432.4 | 817 | 865 |
| 9 | 256-QAM | 5/6 | 108 | 114.7 | 217 | 229.4 | 453 | 480.4 | 907 | 961 |
| 10 | 1024-QAM | 3/4 | 122 | 129.0 | 244 | 258.1 | 510 | 540.4 | 1021 | 1081 |
| 11 | 1024-QAM | 5/6 | 135 | 143.4 | 271 | 286.8 | 567 | 600.5 | 1134 | 1201 |
참고
이전 세대인 와이파이 5에서는 공간 다중화 기술인 MU-MIMO가 도입되었다. MU-MIMO를 사용하면 액세스 포인트가 각 클라이언트를 향해 빔을 형성하여 동시에 데이터를 전송할 수 있다. 이를 통해 클라이언트 간 간섭이 줄어들고, 여러 클라이언트가 동시에 데이터를 수신할 수 있게 되어 전체 처리량이 증가한다.
와이파이 6에서는 주파수 분할 다중화와 유사한 다중화 방식인 OFDMA가 도입되었다. OFDMA를 사용하면 여러 클라이언트가 가용한 스펙트럼 내의 서로 다른 리소스 유닛(Resource Unit)에 할당된다. 이를 통해 80MHz 채널을 여러 리소스 유닛으로 분할하여, 여러 클라이언트가 동일한 스펙트럼에서 서로 다른 데이터를 동시에 수신할 수 있다.
OFDMA를 지원하기 위해 와이파이 6는 와이파이 5보다 4배 많은 부반송파(subcarrier)를 필요로 한다. 구체적으로 20, 40, 80, 160MHz 채널에 대해 802.11ac 표준은 각각 64, 128, 256, 512개의 부반송파를 가지는 반면, 802.11ax 표준은 256, 512, 1024, 2048개의 부반송파를 가진다. 사용 가능한 대역폭은 변하지 않았고 부반송파의 수가 4배 증가했으므로, 부반송파 간격은 같은 비율로 감소한다. 이로 인해 4배 더 긴 OFDM 심벌이 생성된다. 와이파이 5에서는 OFDM 심벌 하나를 전송하는 데 3.2마이크로초가 걸리지만, 와이파이 6에서는 (보호 구간 없이) 12.8마이크로초가 소요된다.
802.11ax 개정판은 802.11ac에 비해 여러 가지 주요 개선 사항을 가져왔다. 802.11ac는 700MHz가 조금 넘는 폭을 가진 5GHz 대역만 사용하지만, 802.11ax는 일부 초기 프로토콜의 100MHz 미만인 2.4GHz 대역과 약 1200MHz 폭의 더 넓은 6GHz 대역 사용도 허용한다. 와이파이 6E는 와이파이 6에 6GHz 대역 사용을 추가하여, 5GHz 대역의 모든 160MHz 채널에 적용되는 동적 주파수 선택의 제한 없이 160MHz 폭의 채널을 사용할 수 있게 한다. 사용 가능한 채널의 수와 선택은 해당 와이파이 6 네트워크가 운영되는 국가에 따라 다르다. 고밀도 802.11 환경을 지원하기 위해 다음 기능들이 승인되었다.
| 기능 | 와이파이 5 | 와이파이 6 | 설명 |
|---|---|---|---|
| OFDMA | 사용 불가 | 스테이션당 26, 52, 106, 242(?), 484(?), 996(?) 톤의 동적 할당을 통한 중앙 제어식 매체 접속. 각 톤은 78.125kHz 대역폭의 단일 부반송파로 구성됨. 따라서 단일 OFDMA 전송은 2.03125MHz에서 약 80MHz 사이의 폭을 가짐. | OFDMA은 시간-주파수 리소스 유닛으로 스펙트럼을 분리함. 중앙 조정 엔티티(802.11ax의 AP)는 연결된 스테이션에 수신 또는 전송을 위한 리소스 유닛(RU)을 할당함. 리소스 유닛을 중앙에서 스케줄링함으로써 경합 오버헤드를 방지하여 고밀도 환경에서 효율성을 높임. |
| MU-MIMO | 다운링크 방향에서 사용 가능 | 다운링크 및 업링크 방향에서 사용 가능 | 다운링크 MU-MIMO을 통해 AP는 여러 스테이션과 동시에 전송할 수 있으며, 업링크 MU-MIMO를 통해 AP는 여러 스테이션으로부터 동시에 수신할 수 있음. OFDMA이 수신기를 서로 다른 리소스 유닛으로 분리하는 반면, MU-MIMO에서는 장치가 서로 다른 공간 스트림으로 분리됨. 802.11ax에서는 MU-MIMO와 OFDMA를 동시에 사용할 수 있음. 업링크 MU 전송을 활성화하기 위해 AP는 스케줄링 정보(스테이션별 리소스 유닛 할당 및 변조/코딩 방식)가 포함된 새로운 제어 프레임(Trigger)을 전송함. 또한, 트리거는 업링크 전송을 위한 동기화도 제공하는데, 트리거 종료 후 SIFS 시간 이후에 전송이 시작되기 때문임. |
| 트리거 기반 무작위 접속 | 사용 불가 | 리소스 유닛이 직접 할당되지 않은 스테이션에서도 UL OFDMA 전송 수행 가능 | 트리거 프레임에서 AP는 후속 UL MU 전송에 대한 스케줄링 정보를 지정함. 그러나 여러 리소스 유닛을 무작위 접속용으로 할당할 수 있음. 리소스 유닛이 직접 할당되지 않은 스테이션은 무작위 접속용으로 할당된 리소스 유닛 내에서 전송을 수행할 수 있음. 충돌 확률(둘 이상의 스테이션이 동일한 리소스 유닛을 전송용으로 선택하는 상황)을 줄이기 위해 802.11ax 개정판은 특수 OFDMA 백오프 절차를 명시함. 무작위 접속은 AP가 스테이션의 대기 중인 UL 트래픽에 대한 정보가 없을 때 버퍼 상태 보고서를 전송하는 데 유리함. |
| 공간 주파수 재사용 | 사용 불가 | 컬러링 기능을 통해 장치가 자체 네트워크의 전송과 이웃 네트워크의 전송을 구별할 수 있음. 적응형 전력 및 감도 임계값을 통해 송신 전력과 신호 감지 임계값을 동적으로 조정하여 공간 재사용을 높임. | 공간 재사용 기능이 없으면 장치는 이웃 네트워크의 전송과 동시에 전송하는 것을 거부함. 기본 서비스 세트 컬러링(BSS Coloring)을 사용하면 무선 전송이 시작될 때 표시를 남겨 주변 장치가 무선 매체의 동시 사용이 허용되는지 결정하도록 도움. 이웃 네트워크에서 감지된 신호 레벨이 기존 신호 감지 임계값을 초과하더라도, 새 전송에 대한 송신 전력을 적절히 낮춘다면 스테이션은 무선 매체가 유휴 상태라고 간주하고 새 전송을 시작할 수 있음. |
| NAV | 단일 NAV | 듀얼 NAVs | 고밀도 환경에서는 한 네트워크의 프레임에 의해 설정된 NAV(네트워크 할당 벡터) 값이 다른 네트워크의 프레임에 의해 쉽게 재설정되어 오작동 및 충돌이 발생할 수 있음. 이를 피하기 위해 각 802.11ax 스테이션은 두 개의 별도 NAV를 유지함. 하나는 스테이션이 연결된 네트워크의 프레임에 의해 수정되고, 다른 하나는 중첩된 네트워크의 프레임에 의해 수정됨. |
| Target Wake Time (TWT) | 사용 불가 | TWT는 전력 소비와 매체 접속 경합을 줄임. | TWT는 802.11ah에서 개발된 개념임. 주기적인 비콘 전송 시간 외의 시간에 장치가 깨어날 수 있도록 함. 또한 AP는 다양한 TWT 주기를 가진 장치들을 그룹화하여 무선 매체를 놓고 동시에 경합하는 장치 수를 줄일 수 있음. |
| 조각화 | 정적 | 동적 | 정적 조각화에서는 마지막 조각을 제외한 데이터 패킷의 모든 조각 크기가 동일함. 동적 조각화에서는 장치가 다른 기회의 가용 리소스 유닛을 최대 가용 시간까지 채울 수 있음. 따라서 동적 조각화는 오버헤드를 줄이는 데 도움을 줌. |
| 보호 구간 지속 시간 | 0.4 또는 0.8 μs | 0.8, 1.6 또는 3.2μs | 확장된 보호 구간 지속 시간은 실외 환경에서 발생하는 신호 지연 확산으로부터 더 나은 보호를 제공함. |
| 심벌 지속 시간 | 3.2 μs | 12.8 μs | 부반송파 간격이 4배 감소했으므로, OFDM 심벌 지속 시간도 4배 증가함. 확장된 심벌 지속 시간은 효율성을 높임. |
| 주파수 대역 | 5 GHz 전용 | 2.4 및 5 GHz | 802.11ac는 2.4 GHz 대역에 대해 802.11n으로 폴백(fallback)함. |
2021년 2월 IEEE 802.11ax 표준이 비준된 후, 와이파이 6는 소비자 및 기업용 장치 전반에 걸쳐 빠르게 채택되었다. 와이파이 얼라이언스는 표준이 공식 승인되기 전인 2019년 9월부터 Wi-Fi CERTIFIED 6 프로그램을 통해 와이파이 6 장치 인증을 시작했다. 주요 스마트폰, 노트북 및 라우터 제조업체는 2020년부터 자사 제품군에 와이파이 6 지원을 통합했다.
| 주파수 범위 또는 유형 |
PHY | 프로토콜 | 출시 날짜 |
주파수 대역 | 채널 폭 | 스트림당 전송률 |
최대 MIMO 스트림 |
변조 방식 | 약 범위 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 실내 | 실외 | |||||||||||
| (GHz) | (MHz) | (Mbit/s) | ||||||||||
| 1–7 GHz | DSSS, |
802.11-1997 | 1997년 6월 | 2.4 | 22 | 1, 2 | 빈칸 | DSSS, |
20 m (66 ft) | 100 m (330 ft) | ||
| HR/DSSS | 802.11b | 1999년 9월 | 2.4 | 22 | 1, 2, 5.5, 11 | 빈칸 | CCK, DSSS | 35 m (115 ft) | 140 m (460 ft) | |||
| OFDM | 802.11a | 1999년 9월 | 5 | 5, 10, 20 | 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 (20 MHz 대역폭 기준, 10/5 MHz는 2/4로 나눔) |
빈칸 | OFDM | 35 m (115 ft) | 120 m (390 ft) | |||
| 802.11j | 2004년 11월 | 4.9, 5.0 |
? | ? | ||||||||
| 802.11y | 2008년 11월 | 3.7 | ? | 5,000 m (16,000 ft) | ||||||||
| 802.11p | 2010년 7월 | 5.9 | 200 m | 1,000 m (3,300 ft) | ||||||||
| 802.11bd | 2022년 12월 | 5.9, 60 | 500 m | 1,000 m (3,300 ft) | ||||||||
| ERP-OFDM | 802.11g | 2003년 6월 | 2.4 | 38 m (125 ft) | 140 m (460 ft) | |||||||
| HT-OFDM | 802.11n (와이파이 4) |
2009년 10월 | 2.4, 5 | 20 | 최대 288.8 | 4 | MIMO-OFDM (64-QAM) |
70 m (230 ft) | 250 m (820 ft) | |||
| 40 | 최대 600 | |||||||||||
| VHT-OFDM | 802.11ac (와이파이 5) |
2013년 12월 | 5 | 20 | 최대 693 | 8 | DL MU-MIMO OFDM (256-QAM) |
35 m (115 ft) | ? | |||
| 40 | 최대 1,600 | |||||||||||
| 80 | 최대 3,467 | |||||||||||
| 160 | 최대 6,933 | |||||||||||
| HE-OFDMA | 802.11ax (와이파이 6, 와이파이 6E) |
2021년 5월 | 2.4, 5, 6 | 20 | 최대 1,147 | 8 | UL/DL MU-MIMO OFDMA (1024-QAM) |
30 m (98 ft) | 120 m (390 ft) | |||
| 40 | 최대 2,294 | |||||||||||
| 80 | 최대 5,500 | |||||||||||
| 80+80 | 최대 11,000 | |||||||||||
| EHT-OFDMA | 802.11be (와이파이 7) |
2024년 9월 | 2.4, 5, 6 | 80 | 최대 5,764 | 8 | UL/DL MU-MIMO OFDMA (4096-QAM) |
30 m (98 ft) | 120 m (390 ft) | |||
| 160 (80+80) |
최대 11,500 | |||||||||||
| 240 (160+80) |
최대 14,282 | |||||||||||
| 320 (160+160) |
최대 23,059 | |||||||||||
| UHR | 802.11bn (와이파이 8) |
2028년 5월 (예상) |
2.4, 5, 6 | 320 | 최대 23,059 |
8 | 멀티링크 MU-MIMO OFDM (4096-QAM) |
? | ? | |||
| WUR | 802.11ba | 2021년 10월 | 2.4, 5 | 4, 20 | 0.0625, 0.25 (62.5 kbit/s, 250 kbit/s) |
빈칸 | OOK (멀티캐리어 OOK) | ? | ? | |||
| mmWave (와이기그) |
DMG | 802.11ad | 2012년 12월 | 60 | 2,160 (2.16 GHz) |
최대 8,085 (8 Gbit/s) |
빈칸 | 3.3 m (11 ft) | ? | |||
| 802.11aj | 2018년 4월 | 60 | 1,080 | 최대 3,754 (3.75 Gbit/s) |
빈칸 | 싱글 캐리어, 저전력 싱글 캐리어 | ? | ? | ||||
| CMMG | 802.11aj | 2018년 4월 | 45 | 540, 1,080 |
최대 15,015 (15 Gbit/s) |
4 | OFDM, 싱글 캐리어 | ? | ? | |||
| EDMG | 802.11ay | 2021년 7월 | 60 | 최대 8,640 (8.64 GHz) |
최대 303,336 (303 Gbit/s) |
8 | OFDM, 싱글 캐리어 | 10 m (33 ft) | 100 m (328 ft) | |||
| 1 GHz 미만 (IoT) | TVHT | 802.11af | 2014년 2월 | 0.054– 0.79 |
6, 7, 8 | 최대 568.9 | 4 | MIMO-OFDM | ? | ? | ||
| S1G | 802.11ah | 2017년 5월 | 0.7, 0.8, 0.9 |
1–16 | 최대 8.67 (@2 MHz) |
4 | ? | ? | ||||
| 광 (라이파이) |
LC (VLC/OWC) |
802.11bb | 2023년 11월 | 800–1000 nm | 20 | 최대 9.6 Gbit/s | 빈칸 | O-OFDM | ? | ? | ||
(IrDA) |
802.11-1997 | 1997년 6월 | 850–900 nm | ? | 1, 2 | 빈칸 | ? | ? | ||||
| 802.11 표준 통합판 | ||||||||||||
| 802.11-2007 (802.11ma) | 2007년 3월 | 2.4, 5 | 최대 54 | DSSS, OFDM | ||||||||
| 802.11-2012 (802.11mb) | 2012년 3월 | 2.4, 5 | 최대 150 | DSSS, OFDM | ||||||||
| 802.11-2016 (802.11mc) | 2016년 12월 | 2.4, 5, 60 | 최대 866.7 또는 6,757 | DSSS, OFDM | ||||||||
| 802.11-2020 (802.11md) | 2020년 12월 | 2.4, 5, 60 | 최대 866.7 또는 6,757 | DSSS, OFDM | ||||||||
| 802.11-2024 (802.11me) | 2024년 9월 | 2.4, 5, 6, 60 | 최대 9,608 또는 303,336 | DSSS, OFDM | ||||||||
| ||||||||||||
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