802.11ax (WiFi 6 : HEW(고효율 WLAN : High Efficiency WLAN))

 IEEE 802.11ax 표준은 802.11ac의 진화입니다. 주로 데이터 자체 전송속도 증가에만 중점을 두었던 이전 표준과 달리 802.11ax는 더 나은 효율성, 용량 및 성능에 중점을 둡니다. 이를 통해 사용자당 평균 처리량이 4배 향상되고 사용자 경험이 향상됩니다. 이는 밀집된 실내/실외 사용/설치의 경우에도 마찬가지입니다. 더 높은 변조, 더 많은 OFDM 부반송파 및 더 긴 OFDM 심볼을 포함하는 여러가지 변경 사항을 사용함으로써 이를 가능하게 합니다. MU-MIMO, 빔포밍 및 OFDMA를 통한 다중화 사용자 (업링크 스케줄링) 및 BSS 컬러 코드를 통해 동일 채널 간섭을 완화하는 단계를 포함합니다.

802.11ac는 5GHz 대역만 사용했지만 802.11ax는 2.4 및 5GHz 대역을 모두 처리하므로 이전 버전과의 호환성을 유지하고 802.11n 및 802.11ac 장치 모두가 마이그레이션되도록 합니다.

IEEE 802.11ax는 Wi-Fi 6 또는 HEW(고효율 WLAN : High Efficiency WLAN)라고도 합니다.

IEEE 802.11ac는 데이터 자체의 전송속도를 높였지만 몇가지 문제를 해결하지 못했습니다. 업링크 액세스는 주로 경합 (Contention)을 기반으로 합니다. 밀집된 네트워크에 많은 장치가 있거나 밀접하게 배치된 여러 액세스 포인트가 있는 경우 충돌, 백오프가 발생할 수 있으며 이에 따라 유효 처리량이 감소할 수 있습니다. 사용자 경험은 모든 장치에 영향을 미칩니다.

이러한 일이 발생하는 일반적인 사용 사례는 붐비는 공공 핫스팟(공항) 또는 이벤트 장소(축구 경기장)입니다. 아파트 단지, 학교 및 교육 캠퍼스에서도 발생할 수 있습니다. 또한 2022년까지 최대 50개의 Wi-Fi 장치가 스마트홈에 포함될 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 주로 가전 제품과 가제트가 IoT를 지원하게 되었기 때문입니다. IEEE 802.11ax는 전체 네트워크 용량 활용, 효율성, 성능, 사용자 경험 및 대기 시간 감소의 관점에서 이러한 문제를 해결하는 것을 목표로 합니다.

802.11ax는 2.4GHz 및 5GHz 대역을 모두 지원합니다. 따라서 802.11n 및 802.11ac 모두와 백워드 호환됩니다. 즉, 레거시 클라이언트도 802.11ax AP에 연결할 수 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 802.11ax는 부반송파 수를 늘리지만 부반송파 간격을 좁혀 채널 대역폭을 보존함으로써 4배 더 큰 FFT를 사용합니다. OFDM 심볼 기간 및 Cyclic Prefix는 실외 환경에서 더 나은 성능을 위해 증가되었습니다. 실내 환경에 대한 더 높은 데이터 전송률을 위해 1024-QAM 및 더 짧은 Cyclic Prefix가 도입되었습니다.

802.11ac Wave 2에서는 동시에 4개의 MU-MIMO 스트림만 가능했지만 802.11ax에서는 8개로 늘었습니다. 업링크에서 MU-MIMO가 도입되었지만 802.11ac Wave 2에서는 다운링크에서만 가능했습니다. AP는 업링크 MU-MIMO를 조정하기 위해 트리거 프레임을 보냅니다.

OFDMA는 4G 셀룰러에서 수행되는 방식과 유사하게 Wi-Fi에서 처음으로 도입되었습니다. OFDMA를 사용하면 여러 사용자가 동시에 할당된 OFDM 부반송파 세트를 사용하여 전송할 수 있습니다. 부반송파는 RU(Resource Units)로 그룹화되어 할당됩니다.

802.11ax는 고밀도 네트워크의 사용 사례를 해결하기 위한 것이므로 업링크 액세스는 경합 (Contention)을 기반으로 하지 않으면서 스케쥴링됩니다. TWT(Target Wake Time)라는 새로운 기능을 사용하여 스테이션을 슬립, 절전 및 예정된 시간에 깨울 수 있습니다. 따라서 AP는 스테이션간의 경합 (Contention)을 최소화하는 방식으로 스케줄링을 수행할 수 있습니다. 이는 혼잡을 완화하기 위한 로드 밸런싱 기법으로도 볼 수 있습니다.

밀집된 네트워크에서 인접 AP는 동일 채널 간섭을 일으킬 수 있습니다. 겹치는 영역의 스테이션은 과도하게 백오프됩니다. 이것은 BSS Color라는 기능에 의해 802.11ax에서는 완화됩니다. 이것은 스테이션이 다른 네트워크에서 전송되었는지 식별하여 올바른 처리를 하는데 도움이 됩니다.

MU-MIMO는 여러 스트림이 동시에 전송되기 때문에 전체 용량을 증가시킵니다. 이것은 대역폭을 요구하는 애플리케이션에 이상적입니다. 각 사용자에 대한 전송은 빔포밍을 통해 설정됩니다. OFDMA는 용량을 늘리지 않고 사용자의 필요에 따라 부반송파를 할당하여 더 효율적으로 사용합니다. OFDM을 사용하면 사용자가 보낼 것이 많지 않더라도 주어진 시간 동안 모든 부반송파를 차지하게 됩니다. OFDMA를 사용하면 각각 다른 부반송파 세트를 사용하여 여러 사용자를 동시에 다중화할 수 있습니다. 이는 OFDMA가 저대역폭 애플리케이션에 적합하다는 것을 의미합니다. 사용자는 또한 OFDMA를 사용하여 대기 시간을 줄일 수 있습니다. OFDMA를 사용하면 대역폭 요구 사항이 다양한 여러 사용자를 동시에 예약할 수 있습니다.

따라서 MU-MIMO와 OFDMA는 서로를 보완합니다. 일반적인 사용에서 802.11ac Wave2의 MU-MIMO 성능은 AP와 클라이언트 사이의 거리, 채널 선택, 안테나 성능, 다른 클라이언트의 존재 및 기능 등에 따라 달라지는 것으로 나타났습니다. 일부에서는 MU-MIMO가 낮은 처리량을 야기하기도 합니다.

OFDM 부반송파 간격이 78.125kHz로 더 좁은데, 이는 발진기가 더 나은 위상 잡음 성능을 가져야 하고 RF 프론트엔드가 더 나은 선형성을 가져야 함을 의미합니다. 1024-QAM이 가능하기 때문에 EVM 요구 사항이 더 엄격합니다. 우수한 성능을 위해서는 긴밀한 주파수 동기화와 클록 오프셋 보정이 필요합니다. 스테이션은 또한 전송이 트리거 프레임에 표시된 대로 정확하게 조정되어야 하기 때문에 클록을 기반으로 프레임 타이밍을 유지해야 합니다.

802.11ad (WiGig)

 일반적으로 사무실 환경에서 데이타 전송속도가 1Gbps를 초과하고 짧은 대기 시간을 원하는 통신 환경을 위해서는 여전히 유선을 많이 사용해 왔습니다. 지금까지 IEEE 802.11ad가 고안될 때까지는 이러한 통신 환경에 적합한 Wi-Fi 프로토콜이 없었습니다.

IEEE 802.11ad는 60GHz 비인가 대역에서 단거리 통신(약 1-10미터)을 위한 매우 고속의 데이터 속도(약 8Gbps)를 위한 WiFi 프로토콜입니다.

60GHz 작동 대역 때문에 802.11ad는 5GHz 대역에서 802.11ac와 PHY 계층을 보완하지만 상호 운용하지는 않습니다.

이 표준은 방향성 다중 기가비트(DMG)라고도 합니다. 상업적으로 WiGig(무선 기가비트)라는 용어가 일반적입니다.

IEEE 802.11ad의 도입은 2016년부터 증가하고 있는데, 이 표준은 60GHz 대역에서도 작동하는 IEEE 802.11ay로 발전합니다.

고대역폭(> 1Gbps)과 짧은 대기 시간(~10us)으로 초고속 데이타 전송이 가능한 IEEE 802.11ad를 사용하면 가정과 사무실에서 통신을 위해 전선을 사용하는 불편함을 없앨 수 있습니다. 아래와 같은 다양한 사용처에서 802.11ad의 장점을 누릴 수 있습니다.

▶ 4K 동영상 다운로드 또는 공유

▶ 사진 및 동영상 실시간 동기화

▶ 기가비트 핫스팟

▶ 신속한 파일 전송

▶ 신속한 클라우드 접속

▶ 고해상도 네트워크 게이밍

▶ HD 미디어 스트리밍

▶ 고속 화면 전송

▶ AR/VR 앱 등

주파수 밴드를 보면 이전에는 802.11-2016 표준에서 802.11ad에 57-66GHz 범위의 4개 채널이 할당되었는데, 현재는 IEEE 802.11ad에 57-70GHz 주파수 밴드가 할당되어 사용되며, 채널 대역폭이 2.16GHz인 6개의 채널을 사용할 수 있습니다. 채널 2(59.40-61.56GHz)는 모든 지역에서 사용할 수 있으며 기본 채널로 간주됩니다.

▶ 채널1 중심주파수 : 58.32GHz (57.24GHz ~ 59.4GHz)

▶ 채널2 중심주파수 : 60.48GHz (59.4GHz ~ 61.56GHz)

▶ 채널3 중심주파수 : 62.64GHz (61.56GHz ~ 63.72GHz)

▶ 채널4 중심주파수 : 64.80GHz (63.72GHz ~ 65.88GHz)

▶ 채널5 중심주파수 : 66.96GHz (65.88GHz ~ 68,04Ghz)

▶ 채널6 중심주파수 : 69.12GHz (68.04GHz ~ 70.2GHz)

2.16GHz의 채널 대역폭은 스펙트럼이 많기 때문에 802.11ad가 멀티 기가비트 속도를 제공할 수 있습니다.

PHY 계층에서 802.11ad에는 제어, 단일 캐리어(SC) 및 OFDM의 세 가지 모드가 있는데, OFDM 모드는 더이상 사용되지 않습니다. 모바일 장치를 위한 옵션인 저전력 단일 캐리어 모드도 있습니다.

802.11ad는 MIMO와 같은 공간 다중화를 지원하지 않고, 단일 채널에서 단일 공간 스트림을 지원합니다. 그러나 공간 분리 및 방향성 작동을 위한 빔포밍을 지원합니다. 최대 32개의 안테나가 가능합니다.

802.11ac에 비해 802.11ad가 더 전력 효율적입니다. 비트당 전력 소비가 5배 더 낮습니다.

802.11ad를 지원하는 칩셋은 Broadcom, Intel, Qualcomm Atheros, Wilocity, Tensorcom, Peraso, Lattice Semiconductor, MediaTek, Nitero 등이 있습니다.

상용화된 무선 라우터 및 AP 업체는 Netgear, Acelink, TP-Link, IgniteNet 및 Asus입니다.

SU-MIMO와 MU-MIMO의 차이점

무선 기술의 작동 방식을 이해하려면 먼저 무선이 전통적으로 작동하는 방식을 이해해야 합니다. 가정, 기숙사 또는 사무실에 있든 무선은 공유 매체이며, 많은 다른 무선 장치가 모두 한번에 하나의 무선 안테나 하드웨어로 데이터를 주고 받고 패킷을 주고 받습니다. 전통적으로, 액세스 포인트는 한번에 하나의 장치에만 패킷을 보내거나 받을 수 있었습니다. 그러나 무선 하드웨어는 패킷을 너무 빨리 보내고 받을 수 있기 때문에 좋아하는 웹 사이트를 로드하거나 Netflix 스트림을 시청할때 심지어 가정의 다른 사람과 공유할 때에도 속도 저하를 느끼지 못할 수도 있습니다.

그러나 단일 무선 안테나에서 더 많은 사용자를 추가하거나 스카이프 통화와 같이 특정 네트워크 패킷을 추가하거나 온라인 멀티 플레이어 게임을 로드할때, 패킷이 긴급하게 전송 및 수신되는데 매우 의존적인 경우 사용자가 "지연"을 경험할 수 있습니다. 하드웨어는 한번에 하나의 장치로만 송수신할 수 있고 장치에서 장치로 송수신하기 위해 스위치를 전환해야 하기 때문에 장치에서 패킷을 충분히 빨리 보내거나 받을 수 없는 경우 이러한 지연이 발생합니다. 그리고 그동안 다른 사람들은 대기자 명단에 올라갑니다.

이때 부하가 많은 네트워크에서 지연을 완화하는데 도움이 되는 SU-MIMO 및 MU-MIMO가 제공됩니다. SU는 Single User의 약어이며, MU는 Multiple User의 약어입니다. 또 MIMO는 Multiple-Input Multiple-Output의 약어입니다.

이러한 무선 표준은 기존의 무선 병목 현상, 즉 한번에 하나의 장치에서 패킷을 보내거나 받을 수 있는 기능을 완화하기 위해 작동합니다. SU-MIMO를 사용하면 단일 장치가 한번에 패킷을 보내고 받을 수 있으며, MU-MIMO는 한 번에 여러 장치에서 데이터를 주고 받을 수 있으며, 대기 목록을 줄여 장치로 데이터를 보내는 작업을 효과적으로 수행할 수 있습니다.

SU-MIMO는 802.11n 표준과 함께 제공되는 선택적 기술입니다. 단일 사용자 MIMO는 한번에 하나의 장치간에 여러 데이터 스트림을 보내거나 받아야 합니다. 이 기술을 사용하려면 송수신 안테나가 다중 안테나와 함께 MIMO 기술을 지원하는 송수신 Wi-Fi RF가 필요합니다.



MU-MIMO는 802.11ac 표준의 웨이브 2에서만 사용할 수 있게 되었습니다. 이 기술을 통해 Wi-Fi는 이전 버전 (SU-MIMO)과 비교할때 단일 장치 대신 여러 개의 스트림을 동시에 다른 Wi-Fi 장치로 전송할 수 있습니다. 'MU'의 또 다른 이점은 MIMO 데이터 스트림중 하나를 수신하는 Wi-Fi 장치가 여러 개의 안테나를 가질 필요가 없으므로 단일 안테나가 있는 장치라도 이를 지원한다는 것입니다. 그러나 수신 Wi-Fi 장치는 MU-MIMO 기술을 지원해야 합니다.

MU-MIMO는 무선 기술의 미래입니다. 표준 구현 비용이 거의 들지 않으며 다른 것을 수정하지 않고도 막힌 네트워크에 눈에 띄는 영향을 미칩니다. 이제 장치는 패킷을 가져오고 보내기 위해 훨씬 더 짧은 시간만 소요되며, 전반적으로 보다 효율적인 무선 네트워크를 만듭니다. 하지만 모든 문제가 해결되지는 않습니다. 무선은 항상 공유 매체이며, 장비가 워크로드에 대해 등급이 지정되지 않은 경우 파장 혼잡, 간섭 및 순수한 과밀화와 같은 다른 요인에 의존 할 수 있습니다.

와이파이 채널과 주파수 (WiFi Channels and frequency)

802.11b, 802.11g 및 802.11n-2.4는 ISM 대역중 하나인 2.400-2.500GHz 스펙트럼을 사용합니다. 802.11a 및 802.11n은 보다 엄격하게 규제되는 4.915-5.825GHz 대역을 사용합니다. 이들은 일반적으로 대부분의 판매 문헌에서 "2.4GHz 및 5GHz 대역"이라고 합니다. 각 스펙트럼은 라디오 및 TV 방송 대역을 세분화된 방식과 유사한 중심 주파수 및 대역폭을 갖는 채널로 세분화됩니다.

2.4 GHz 대역은 채널 1에서 시작하여 2.412 GHz를 중심으로 5 MHz 간격으로 14개의 채널로 나뉩니다. 마지막의 채널에는 추가 규제가 있거나 일부 규제 영역에서의 용도를 위해 사용할 수 없습니다.

2.4 GHz 밴드에서의 와이파이 채널들

5.725-5.875 GHz 스펙트럼의 채널 번호 매기기는 국가간 규정의 차이로 인해 직관적이지 않습니다.

2.4GHz 대역 내의 채널 간격

채널 중심 주파수를 지정하는 것외에도 802.11은 각 채널에 허용되는 전력 분배를 정의하는 스펙트럼 마스크를 지정합니다. 이 마스크는 채널이 실제로 22MHz 넓이인 지점인 중심 주파수에서 ±11MHz의 피크 진폭으로부터 신호가 최소 20dB 감쇠되어야 합니다. 결론적으로 무선기기는 겹치지 않고 매 4번째 또는 5번째 채널만 사용할 수 있다는 것입니다.

채널의 가용성은 각국이 다양한 서비스에 무선 스펙트럼을 할당하는 방법에 의해 부분적으로 제한된 국가에 의해 규제됩니다. 극단적인 경우, 일본은 802.11b의 경우 14개 채널 모두를 사용하고 802.11g/n-2.4의 경우 1-13을 허용합니다. 스페인과 같은 다른 국가에서는 처음에는 채널 10과 11만 허용했고 프랑스는 10, 11, 12, 13만 허용했습니다. 그러나 이제는 채널 1에서 13까지 허용됩니다.  북미 및 일부 중남미 국가는 1에서 11까지만 허용합니다.

2.4GHz 대역에서 802.11g 채널 1~14의 스펙트럼 마스크

스펙트럼 마스크는 중심 주파수에서 -50dBr로 감쇠하도록 최대 ± 11MHz의 전력 출력 제한만 정의하기 때문에, 채널의 에너지가 이러한 한계를 초과하지 않는다고 종종 가정합니다. 채널들사이의 분리가 주어지면, 임의의 채널상의 중첩 신호는 다른 채널상의 송신기와 최소한의 간섭을 야기하도록 충분히 감쇠되어야 한다고 말하는 것이 더 정확합니다. 근거리 및 원거리 문제로 인해 송신기는 "비중첩" 채널로 수신기에 영향을 줄 수 있지만, 송신기가 1미터이내로 수신기에 가깝거나 허용된 전력 레벨 이상으로 작동하는 경우에만 가능합니다.

종종 전송 장치간에 필요한 채널 분리의 정도에 대해 혼란이 발생합니다. 802.11b는 DSSS 변조를 기반으로 3개의 "중첩되지 않는" 채널 (1, 6 및 11)로 생성된 22 MHz의 채널 대역폭을 사용합니다. 802.11g는 OFDM 변조를 기반으로 했으며 20MHz의 채널 대역폭을 사용했습니다.

2.4 GHz 밴드의 802.11g 채널 1~14에 대한 스펙트럼 마스크

이것은 때때로 IEEE Std 802.11의 작동 채널의 채널 번호 매기기 (Channel Numbering)에 따라 다르지만 4개의 "중첩되지 않는" 채널 (1, 5, 9 및 13)이 802.11g에 존재한다고 믿는 경우가 있습니다. 채널 번호 매기기 (Channel Numbering)에는 "다중 셀 네트워크 토폴로지 (Multiple Cell Network Topology)에서 서로 다른 채널을 사용하는 중첩 및/또는 인접 셀은 중심 주파수간 거리가 최소 25 MHz인 경우 간섭없이 동시에 작동할 수 있습니다"라고 명시되어 있습니다.

이것은 채널의 기술적 오버랩이 중첩되는 채널의 사용을 권장하지 않는다는 의미는 아닙니다. 채널 1, 5, 9 및 13을 사용하는 구성에서 나타나는 간섭의 양은 3채널 구성 (Three-channel Configuration)과 "IEEE 802.11 WLAN에서의 인접 채널 간섭의 영향"이라는 논문과의 차이가 매우 작을 수 있습니다.

채널 1, 5, 9 및 13이 "중첩되지 않음"이라는 문구는 간격 또는 제품 밀도로 제한되지만 개념은 제한된 환경에서 몇가지 장점이 있습니다. 채널사이의 중첩이 신호 품질 및 처리량의 용인할 수 없는 저하를 초래할 수 있으므로 AP 셀을 적절히 배치하는데 특별한 주의를 기울여야합니다. 스펙트럼 분석기와 같은 고급 장비를 사용할 수 있는 경우 특정 상황에서 중복 채널이 사용될 수 있습니다. 이렇게 하면 더 많은 채널을 사용할 수 있습니다.

2.4GHz에서 802.11 비중첩 채널들

규제 영역 및 법규 준수

IEEE는 regdomain이라는 문구를 사용하여 법적 규제 지역을 나타냅니다. 다른 나라들은 허용 가능한 송신기 전력의 서로 다른 레벨, 채널이 점유될 수 있는 시간, 이용 가능한 다른 채널을 정의합니다. 도메인 코드는 미국, 캐나다, ETSI (유럽), 스페인, 프랑스, 일본 및 중국에 대해 지정됩니다.

대부분의 Wi-Fi 인증 장치는 기본적으로 regdomain 0으로 기본 설정되어 있습니다. 즉, 어떤 국가의 허용 전력을 초과하는 전력으로 장치가 전송되지 않으며 모든 국가에서 허용되지 않는 주파수를 사용하지 않습니다.

regdomain 설정은 종종 최종 사용자가 미국 연방 통신위원회 (Federal Communications Commission)와 같은 현지 규제 기관과 충돌하지 않도록 변경하기가 어렵거나 불가능합니다.

VoWiFi (Voice over WiFi)의 개요

VoWiFi란 간단히 말하자면 Voice over (EPC-integrated) WiFi를 의미하는데, WiFi를 통한 음성통화 서비스를 제공합니다. VoWiFi는 VoLTE에 대한 보완적인 기술이며, WiFi망을 통한 IP상으로 전송되는 패킷 음성 서비스를 제공하기 위해 IMS 기술을 이용합니다.

가능하다면 VoLTE 통화는 LTE 망과 WiFi 망사이에서 핸드오버될 수도 있습니다. 비디오 통화도 WiFi를 통해 가능하게 할 수도 있습니다.

VoWiFi의 잇점을 사용자 관점에서 정리해보면,

▲ 모바일 신호가 없이도 음성 통화를 가능하게 함

▲ SIM 기반 인증을 통한 보안 제공

▲ 더 나은 실내 커버리지 제공

운영자 관점에서 정리해보면,

▲ 확장된 수익 창출 기회 제공

▲ VoLTE와 관련하여 기존의 SIM 기반 보안 및 인증을 활용

▲ WiFi 액세스를 통해 IMS 기반 서비스에 액세스할 수 있는 기회 제공

▲ 서로 다른 액세스 유형에서 모든 IMS 기반 서비스에 대해 사용자에게 단일 청구서 발행.

▲ 고객과의 지속적인 관련성 보장.

▲ IMS 및 MMTEL 응용 프로그램 서버에서 제공하는 음성/화상 전화 서비스 제공

미국 항공사 버진 아메리카가 특수 제작화 '와이파이' 운동화 (Virgin America First Class Shoe)

버진 아메리카 (Virgin America)는 1등석 객실의 장점을 홍보하기 위해 특수한 운동화를 제작하였다고 합니다.

에이전시 일레븐 (Eleven)에 의해 개발된 운동화는 버진 아메리카 (Virgin America)의 1등석 좌석에 어울리기 위해 이탈리아산 화이트 가죽으로 만들어 졌으며 와이파이, 무드 라이트 (Moodlighting), 비디오 디스플레이 및 내장형 휴대 충전기를 자랑하는 유일한 신발이라고 합니다.

사용할 수있는 쌍은 단 하나 뿐이며 이베이에서 자선 기금으로 경매되었다고 합니다 (약 100,000 달러).

900MHz대 주파수대에서 사용가능한 새로운 WiFi 표준 802.11ah

IEEE 802.11ah는 Sub 1GHz (900MHz) 밴드에서 동작하는 새로운 PHY와 MAC 디자인입니다. 11ah는 확장된 범위의 Wi-Fi와 IoE (Internet-of-Everything)를 지원하도록 되어 있습니다. 11ah PHY과 MAC은 확장된 범위, 전력 효율화, 안정적인 동작을 위해 완전하게 최적화되어 있습니다.

새로운 11ah 디자인은 2.4GHz 기술에 비해 단말과 기지국간의 경로 손실이 개선되었습니다. 11ah는 IoE, 홈 오토메이션 (Home Automation), 스마트 그리드 (Smart Grid), 웨어러블 전자기기 (Wearable Consumer Electronics), 저전력 센서 (Low-power Sensors) 등과 같이 Wi-Fi의 새로운 사용처를 열 수 있도록 1 MHz와 2 MHz 밴드폭을 지원합니다.

또 11ah는 좀더 고속 데이타 전송이 필요한 분야를 위해 4 MHz, 8 MHz 그리고 16 MHz 밴드폭을 지원합니다.

11ah는 벽과 장애물을 통과하는 900 MHz 무선 파장의 개선된 전파 (Propagation)과 관통 (Penetration) 특성을 통해 2.4 GHz와 5GHz의 제한된 범위를 확장시켜 줍니다.

이를 통해 이전에는 사용하기 힘들었던 주차장, 뒷 정원, 빌딩, 공장, 쇼핑몰, 다락 등에서 사용할 수 있도록 해줍니다.

하나의 11ah AP로 주택 전체를 커버할 수 있습니다. 그리고 1 MHz와 2 MHz 밴드폭 밴드를 모두 사용하면서 전력 증폭기 없이 동작하는 저용량 배터리를 사용하는 센서류를 지원합니다.

최소 150 Kbps 데이타 전송속도는 센서류들이 전력 소모를 최소화하면서도 짧은 순간의 데이타 패킷를 전송할 수 있게 해줍니다.

전체적인 전력은 더 작은 프레임 포맷 (Frame Format)과 센서 트래픽 우선순위 (Traffic Priority), 비컨리스 페이징 모드 (Beaconless Paging Mode) 를 지원하는 저전력 MAC 프로토콜 (Protocol)에 의해 낮출 수 있습니다.

11ah MAC은 효과적인 페이징 (Paging)과 예약 전송 (Scheduled Transmission)에 의해 수천개의 노드로 확장할 수 있게 최적화될 수 있습니다. 11ah는 AP/모바일기기와의 손쉬운 셋업 및 페어링을 위해 Wi-Fi 에코시스템 (Ecosystem) 및 IP 네트워크 (Network)까지 확장사용할 수 있습니다.

참조 링크 : WiFi 기술표준 IEEE 802.11 (http://smtechnics.blogspot.kr/2016/08/wifi-ieee-80211.html)

WiFi 기술표준 IEEE 802.11

개요

IEEE 802.11은 현재 주로 쓰이는 유선 LAN 형태인 이더넷의 단점을 보완하기 위해 고안된 기술로, 이더넷 네트워크의 말단에 위치해 필요 없는 배선 작업과 유지관리 비용을 최소화하기 위해 널리 쓰이고 있는 무선 LAN에 대한 기술 표준입니다.

보통 폐쇄되지 않은 넓은 공간(예를 들어, 하나의 사무실)에 하나의 핫스팟을 설치하며, 외부 WAN과 백본 스위치, 각 사무실 핫스팟 사이를 이더넷 네트워크로 연결하고, 핫스팟부터 각 사무실의 컴퓨터는 무선으로 연결함으로써 사무실 내에 번거로이 케이블을 설치하고 유지보수를 하지 않아도 됩니다.

▲ 802.11

   - 1997년 1월에 배포

   - 2Mbps의 최고속도를 지원하는 무선 네트워크 기술

   - 적외선 신호나 ISM 대역인 2.4GHz 대역 전파를 사용해 데이터를 송수신

   - 여러 기기가 함께 네트워크에 참여할 수 있도록 CSMA/CA 기술을 사용

   - 규격이 엄격하게 정해지지 않아서 서로 다른 회사에서 만들어진 802.11 제품 사이에 호환성이 부족하고, 데이타 전송 속도가 느려 널리 사용되지 않음

▲ 802.11b

   - 1999년 9월에 배포

   - 802.11 규격을 기반으로 더욱 발전시킨 기술

   - 최고 전송속도는 11Mbps이나 실제로는 CSMA/CA 기술의 구현 과정에서 6-7Mbps 정도의 효율

   - 이전 규격에 비해 현실적인 속도를 지원해 폭넓게 보급

▲ 802.11a

   - 1999년 9월에 배포

   - 5GHz 대역의 전파를 사용하는 규격

   - OFDM 기술을 사용해 최고 54Mbps까지의 전송 속도를 지원

   - 5GHz 대역은 2.4GHz 대역에 비해 간섭이 적고, 더 넓은 전파 대역을 사용할 수 있다는 장점이나, 신호의 특성상 장애물이나 도심 건물 등 주변 환경의 영향을 쉽게 받고, 2.4GHz 대역에서 54Mbps 속도를 지원하는 802.11g 규격이 등장하면서 현재는 널리 쓰이지 않음

▲ 802.11g

   - 2003년 1월에 배포

   - 802.11a 규격과 전송 속도가 같지만 2.4GHz 대역 전파를 사용한다는 점만 다름

   - 널리 사용되고 있는 802.11b 규격과 쉽게 호환되어 현재 널리 쓰임

▲ 802.11n

   - 2009년 10월에 배포

   - 2.4GHz 대역과 5GHz 대역을 사용하며 최고 600Mbps 까지의 속도를 지원

   - 현재 상용화되어 있음

   - 다른 규격보다 승인 규격이 엄격하고 출력 규제가 심함

▲ 802.11ac

   - 2012년 12월에 배포

   - 다중 단말의 무선랜 속도는 최소 1 Gbit/s, 최대 단일 링크 속도는 최소 500 Mbit/s 까지 가능

   - 더 넓은 무선 주파수 대역폭(최대 160 MHz), 더 많은 MIMO 공간적 스트림(최대 8 개), 다중 사용자 MIMO, 그리고 높은 밀도의 변조(최대 256 QAM) 등 802.11n 에서 받아들인 무선 인터페이스 개념을 확장

▲ 802.11ad

   - 2014년 2월에 배포예정

   - 빔포밍 기술을 이용하여 최대 7Gb/s의 속도를 제공하는 전송규격

   - 기존 2.5GHz/5GHz 대신 60GHz 대역을 사용해 데이터를 전송하는 방식

   - 대용량의 데이터나 무압축 HD 비디오등 높은 비트레이트 동영상 스트리밍에 적합

   - 60GHz는 장애물 통과가 어려워 10m이내 같은 공간 내에서만 사용이 가능하여 근거리 사용 기기만 이용가능

참조 링크 : 900MHz대 주파수대에서 사용가능한 새로운 WiFi 표준 802.11ah (http://smtechnics.blogspot.kr/2016/08/900mhz-wifi-80211ah.html)