4G LTE다 5G다 하지만 정작 우리가 가장 많이 사용하는 통신은 와이파이(wifi)가 아닐까 합니다. 와이파이는 공짜입니다. 사용할수록 돈을 내는 무선 통신이 아닙니다. 집이나 사무실에서 스마트폰이나 노트북을 할 때 주로 이용하죠. PC도 LAN 포설 공사가 어려운 곳은 무선 랜카드 연결해서 사용합니다. 최근에는 성능이 좋아져서 집집마다 있는 셋톱박스도 무선으로 연결해서 사용합니다.
우리가 알게 모르게 WiFi는 계속 진화하고 있었습니다. 지금 우리가 사용하는 WiFi 규격이 뭔지 아시는 분은 많지 않을 겁니다. 2023년까지는 WiFi 6E까지 나왔습니다. 6GHz 주파수 대역폭까지 활용하는 기술이 나온 상태입니다. 물론 모든 유무선 공유기가 WiFi 6E라는 소리는 아니고 최신 기술이 WiFi 6E이고 이를 지원하는 랜카드(또는 모뎀), 유무선 공유기가 나온 상태입니다. 그리고 이보다 더 업그레이드 된 WiFi 7가 2024년 3월 말부터 사용 가능하게 됩니다.
데이터 전송 속도보다는 신뢰성을 더 중시하는 와이파이 7(WiFi 7)
지금까지 WiFi 기술 개발은 일정 시간 안에 처리할 수 있는 데이터량의 향상을 목표로 했습니다. 이걸 스루풋이라고 합니다. 데이터가 전송되다고 오류가 발생하거나 못 받거나 끊겨도 오로지 전송하는 데이터량을 올리기 위해서 노력했습니다. 아시겠지만 유선 인터넷 속도의 60% 이상만 나와도 무선 와이파이 속도가 좋다고 합니다. 와이파이는 방사형 무선 통신 기술이라서 아무나 받아라라고 주변에 마구 뿌리니 데이터가 중간에 사라지거나 제대로 전달하지 못하는 경우가 많습니다.
물론 최근에 빔 포밍이라서 무선 데이터를 받는 스마트폰이나 노트북이나 태블릿 위치를 실시간으로 감지하고 그쪽으로 좀 더 많은 데이터를 전송하는 기술이 나오고 있긴 합니다만 기본적으로 방사형으로 뿌립니다.
이러던 WiFi가 최근에는 달라졌습니다. 증강 현실(AR)과 VR 기술과 여러 산업 분야에서 활용하면서 고속 무선 통신도 중요하지만 중간에 끊기지 않는 높은 신뢰성 향상을 목표로 하고 있습니다. 이는 이동통신망도 마찬가지입니다. 자율주행 자동차가 중간에 통신이 끊기면 큰 사고가 나는데 이걸 막기 위해서는 끊기지 않고 연결할 수 있는 능력을 요구합니다.
와이파이 7의 멀티 링크 운영 (MLO)
와이파이 7의 가장 큰 특징 중 하나는 멀리 링크 운영(MLO)입니다. 와이파이 6까지는 2.4GHz, 5GHz 두 주파수 대역만 사용했습니다. 그래서 집에 있는 와이파이 공유기 켜면 5G, 2.4G가 뜨죠. 그런데 WiFi 7은 여기서 하나 더 늘어서 2.4GHz, 5GHz, 6GHz 총 3개의 주파수 대역을 사용합니다.
쉽게 말해서 기존에는 2차선만 사용하다가 와이파이 7은 3차선으로 차선이 하나 더 늘어서 대기 시간이 줄고 신뢰성은 더 높아집니다.
이 6GHz는 WiFi 6E에서 처음 사용했습니다. 보시면 주파수 대역이 2개에서 3개 늘어나니 대역폭도 160 MHz로 2배 늘었습니다. 이걸 WiFi 7에서도 사용합니다. WiFi 7은 대역폭이 160 MHz ~ 320 MHz로 좀 더 대역폭이 넓습니다. 대역폭은 데이터를 한꺼번에 전송할 수 있는 용량을 말합니다.
이렇게 차선이 2차선에서 3차선으로 확장하면 좋은 점이 많죠. 먼저 1차선에서 사고가 나서 꽉 막히면 2,3차선으로 이동해서 지나가면 됩니다. 또한 대량의 데이터도 원할하게 전송할 수 있죠. 데이터 전송에 걸리는 시간 단축 및 끊김 없이 데이터를 전송할 수 있습니다.
주파수 간섭 대역폭만 빼고 전송하는 Preamble Puncturing
무선 통신의 최대 장점은 선 없이 연결이 가능하다는 점이죠. 최대 단점은 선이 없다 보니 다른 무선 통신기와 혼선이 일어나기 쉽습니다. 실제로 유무선 공유기가 흔하지 않았던 시절에는 쾌적하게 활용하다가 요즘은 위아래 집에서 쏘는 와이파이 공유기는 기본, 가전 기기도 WiFi를 이용하고 신호를 발생하기에 무선 혼잡도가 크게 증가했습니다.
이렇게 비슷한 대역에 또 다른 무선 신호가 있으면 와이파이 공유기는 그 간섭 대역폭에 의해 대역폭이 확 줄어들게 됩니다. 위 이미지에서 상단의 이미지가 간섭 신호인 붉은색 신호가 등장하자 간섭 신호 이후의 대역폭은 도마뱀 꼬리 자르듯 잘라서 버립니다.
그러나 Preamble Puncturing 기술이 들어간 와이파이 7은 간섭 신호가 들어오면 그 신호 대역만 잘라서 버리고 다른 대역폭을 그대로 활용합니다. 이외에도 다양한 기술을 활용해서 속도와 신뢰도 향상을 지원합니다.
와이파이 7은 2024년 1분기에 출시될 예정이고 유무선 공유기 제조업체는 이미 WiFi 7 대응 유무선 공유기와 칩 개발이 다 끝난 상태입니다. 지금은 Wi-Fi Alliance에서 WiFi 8 개발 중에 있습니다.
