2018.04.30

“모든 와이파이 문제를 해결한다” 802.11ax 가능성과 실익 점검

Glenn Fleishman | PCWorld

와이파이 네트워크가 대폭 업그레이드된다. 802.11ac를 802.11ax로 바꾸면, 브로드밴드 연결이 필요한 다양한 무선 디바이스의 수가 급증하면서 초래된 문제를 해결할 수 있는 최신 네트워크 허브를 구축할 수 있다.

현대적인 스마트폰이 처음 보급된 2007년만 하더라도, 무선 디바이스가 많은 집조차 무선 라우터에 연결된 하드웨어는 극소수에 불과했다. 그러나 지금은 태블릿, 스마트 홈 디바이스, 미디어 스트리밍 디바이스, 스마트TV, 게임기, 보안 카메라 등 무선 라우터에 연결된 디바이스가 20~30개를 넘는다. 또 이런 무선 디바이스의 수는 앞으로 계속 증가할 전망이다.

무선 LAN 표준을 관장하는 IEEE 엔지니어링 그룹은 이런 복잡한 환경이 제대로 동작하도록 하기 위해 802.11ax 표준을 적극적으로 추진하고 있다. 802.11ax는 방대한 네트워크 처리량을 요구하고, 수 많은 이동 및 고정 와이파이 클라이언트가 연결된 고밀도 기업 네트워크에 적용할 때 많은 이점을 얻을 수 있다. 하지만 가정이나 SOHO에서도 마찬가지이며, 특히 비디오 스트리밍이나 파일 전송 측면에서 얻을 수 있는 이점이 크다.



기존 와이파이 환경에서 기업은 건물과 캠퍼스 전체의 무선 네트워크를 관리해야 하는 부담이 적지 않다. 가정과 소규모 기업은 라우터의 무선 범위 내에 여러 네트워크가 중복되면 문제에 직면해 있다. 802.11ax는 혼잡한 도시 및 교외 환경에서 전파 간섭과 방해를 줄이고, 처리량(속도)을 높이는 여러 가지 기법을 도입했다. 지금까지는 통상 해결하기 힘들어 많은 ‘불만’을 초래했던 문제들이다.

802.11ax는 완성된 표준이 아니다. 그러나 제조업체들은 지난 15년 간 새로운 와이파이 기술이 등장했을 때마다 그랬듯이, 이번에도 발걸음을 재촉하고 있다. 따라서 빠르면 6월에 일부 제품이 상용화될 전망이며, 연말에는 더 많은 제품이 출시될 것이다. 그렇지만 얼리 어댑터가 누릴 수 있는 ‘혜택'은 많지 않을 것으로 분석된다. 스마트폰과 노트북, 기타 디바이스에 탑재된 클라이언트 어댑터가 지원을 하고, 훨씬 더 안정적인 ‘완성 ‘버전을 기다리는 것이 나을 수도 있다.

무선 주파수와 와이파이 표준의 발전
거의 모든 국가가 전파를 규제하며, 미국을 비롯한 많은 국가가 2.4GHz와 5GHz 2개 주파수를 와이파이에 할당하고 있다. 이 주파수 대역은 시작 주파수와 끝(종료) 주파수가 정해진 채널로 나눠진다.

와이파이(무선) 라우터와 노트북 컴퓨터 같은 발신 장치와 수신 장치는 동일한 채널을 사용해 서로 통신을 한다. 이때 수십, 또는 수백 대의 디바이스가 동일한 채널에서 액세스 포인트를 통해 데이터를 중계할 수도 있다. 도시와 도시 주변 교외의 경우, 인접한 수 많은 네트워크가 동일한 채널을 놓고 서로 경합을 할 수도 있다.

1999년, 각각 54Mbps와 11Mbps의 데이터 전송 속도를 지원하는 5GHz 802.11a 표준과 2.4GHz 802.11b 표준으로 무선 LAN 혁신이 시작됐다. 데이터 전송 속도는 항상 최고 속도를 가리키며, 네트워크 오버헤드가 포함되어 있다. 따라서 각 디바이스는 보통 최고 속도의 40~90%의 속도(처리량)를 이용한다.

이후 802.11g(2.4GHz), 802.11n(2.4GHz 및 5GHz), 802.11ac(5GHz) 웨이브 1과 2 표준을 통해 와이파이는 지속적으로 발전했다. 802.11ax는 두 대역의 성능을 모두 향상시킨다. 또 단일 채널에서 동시에 수십 대의 디바이스에 Gbps에 달하는 제공해 압축 HD와 4K HDR 비디오 스트리밍, 기가바이트급 파일 전송이 가능해졌다. 하지만 전세계적으로 100Mbps~1Gbs 브로드밴드 연결을 이용하는 사용자의 수는 증가하고 있는 추세이며, 현재의 와이파이 속도는 걸림돌이 될 운명에 처했다.



와이파이 표준이 업그레이드 될 때마다 데이터 전송 속도는 빨라졌다. 하지만 802.11ax는 기존에 새 표준이 나올 때보다 훨씬 더 큰 성능 및 속도 향상을 약속한다. 802.11ax 기지국(와이파이 라우터)의 데이터 전송 속도는 최대 14Gbps에 달한다. 앞선 세대 표준인 802.11ac 라우터의 3.5Gbps보다 훨씬 더 빠른 속도이다. 물론 실제 사용하면서 이런 최대 속도를 경험하지 못하겠지만, 기존 표준보다 몇 배 더 빠른 속도로 와이파이를 이용할 수 있다. 특히 여러 사람이 동시에 훨씬 더 빠른 속도로 비디오 스트리밍 서비스를 이용하거나, 파일을 전송할 수 있다.

802.11ax가 어떤 방법으로 이런 성능 향상을 구현하는지 살펴보자.

더 밀도 높은 데이터 인코딩
와이파이는 전파로 데이터를 인코딩 한다. 그런데 주어진 주파수에서 전송할 수 있는 데이터의 양에 한계가 있다. 물론 무선 LAN 표준들이 계속 발전하면서 ‘최대 한계’가 계속 확대되고 있는 추세이다. 또 신호를 처리하는 칩이 갈수록 강력해지면서, 동일한 공간에 더 효율적으로 데이터를 인코딩 할 수 있게 되었다. 특히 기지국(라우터)과 수신 장치의 거리가 가까울 때 효과적이다. 두 장치가 같은 방에, 가시권에 위치한 경우를 예로 들 수 있다.



802.11ac부터 혁신이 시작됐는데, 기존 표준보다 33%가 많은 데이터를 인코딩할 수 있는 표준이었다. 802.11ax는 여기에 25%가 추가된다. 달걀 용기를 예로 들어보자. 보통 사용하는 정사각형의 열과 행으로 배열된 달걀 용기가 802.11ac라면, 802.11ax는 정사각형 대신 육각형을 이용한다. 그리고 달걀 사이의 칸막이 수를 줄인다. 물론 깨지는 달걀의 수가 많아질 것이다. 무선 LAN에서는 이렇게 밀도가 높은 경우, ‘실수’나 ‘오류’로 무선 신호가 소실되는 문제가 발생한다. 그러나 더 많은 달걀을 담을 수 있다.

2.4GHz를 이용한 성능 향상
2.4GHz 대역은 대수롭지 않은 취급을 받는 때가 많다. 베이비 모니터, 무선 도어벨, 무선 전화기 등 고속 와이파이 네트워크와 잘 어울리지 않지만, 무선 데이터를 이용해야 하는 이른바 ‘무면허’ 디바이스들로 혼잡한 대역이기 때문이다. 그런데 이렇게 와이파이를 사용하지 않는 디바이스가 가운데 상당수가 이제 다른 대역을 사용하거나, 더 나아가 와이파이를 사용하고 있다. 802.11ax는 근 10년 만에 처음으로 2.4GHz 성능을 향상시킨 표준이다. 많게는 Gbps급 속도로 더 많은 데이터를 전송한다. 또 5GHz보다 긴 파장을 유리하게 이용할 수 있다. 파장이 길수록, 신호가 더 효과적으로 벽이나 바닥, 가구 등 단단한 물체를 통과하는 경향이 있다.



2018.04.30

“모든 와이파이 문제를 해결한다” 802.11ax 가능성과 실익 점검

Glenn Fleishman | PCWorld

와이파이 네트워크가 대폭 업그레이드된다. 802.11ac를 802.11ax로 바꾸면, 브로드밴드 연결이 필요한 다양한 무선 디바이스의 수가 급증하면서 초래된 문제를 해결할 수 있는 최신 네트워크 허브를 구축할 수 있다.

현대적인 스마트폰이 처음 보급된 2007년만 하더라도, 무선 디바이스가 많은 집조차 무선 라우터에 연결된 하드웨어는 극소수에 불과했다. 그러나 지금은 태블릿, 스마트 홈 디바이스, 미디어 스트리밍 디바이스, 스마트TV, 게임기, 보안 카메라 등 무선 라우터에 연결된 디바이스가 20~30개를 넘는다. 또 이런 무선 디바이스의 수는 앞으로 계속 증가할 전망이다.

무선 LAN 표준을 관장하는 IEEE 엔지니어링 그룹은 이런 복잡한 환경이 제대로 동작하도록 하기 위해 802.11ax 표준을 적극적으로 추진하고 있다. 802.11ax는 방대한 네트워크 처리량을 요구하고, 수 많은 이동 및 고정 와이파이 클라이언트가 연결된 고밀도 기업 네트워크에 적용할 때 많은 이점을 얻을 수 있다. 하지만 가정이나 SOHO에서도 마찬가지이며, 특히 비디오 스트리밍이나 파일 전송 측면에서 얻을 수 있는 이점이 크다.



기존 와이파이 환경에서 기업은 건물과 캠퍼스 전체의 무선 네트워크를 관리해야 하는 부담이 적지 않다. 가정과 소규모 기업은 라우터의 무선 범위 내에 여러 네트워크가 중복되면 문제에 직면해 있다. 802.11ax는 혼잡한 도시 및 교외 환경에서 전파 간섭과 방해를 줄이고, 처리량(속도)을 높이는 여러 가지 기법을 도입했다. 지금까지는 통상 해결하기 힘들어 많은 ‘불만’을 초래했던 문제들이다.

802.11ax는 완성된 표준이 아니다. 그러나 제조업체들은 지난 15년 간 새로운 와이파이 기술이 등장했을 때마다 그랬듯이, 이번에도 발걸음을 재촉하고 있다. 따라서 빠르면 6월에 일부 제품이 상용화될 전망이며, 연말에는 더 많은 제품이 출시될 것이다. 그렇지만 얼리 어댑터가 누릴 수 있는 ‘혜택'은 많지 않을 것으로 분석된다. 스마트폰과 노트북, 기타 디바이스에 탑재된 클라이언트 어댑터가 지원을 하고, 훨씬 더 안정적인 ‘완성 ‘버전을 기다리는 것이 나을 수도 있다.

무선 주파수와 와이파이 표준의 발전
거의 모든 국가가 전파를 규제하며, 미국을 비롯한 많은 국가가 2.4GHz와 5GHz 2개 주파수를 와이파이에 할당하고 있다. 이 주파수 대역은 시작 주파수와 끝(종료) 주파수가 정해진 채널로 나눠진다.

와이파이(무선) 라우터와 노트북 컴퓨터 같은 발신 장치와 수신 장치는 동일한 채널을 사용해 서로 통신을 한다. 이때 수십, 또는 수백 대의 디바이스가 동일한 채널에서 액세스 포인트를 통해 데이터를 중계할 수도 있다. 도시와 도시 주변 교외의 경우, 인접한 수 많은 네트워크가 동일한 채널을 놓고 서로 경합을 할 수도 있다.

1999년, 각각 54Mbps와 11Mbps의 데이터 전송 속도를 지원하는 5GHz 802.11a 표준과 2.4GHz 802.11b 표준으로 무선 LAN 혁신이 시작됐다. 데이터 전송 속도는 항상 최고 속도를 가리키며, 네트워크 오버헤드가 포함되어 있다. 따라서 각 디바이스는 보통 최고 속도의 40~90%의 속도(처리량)를 이용한다.

이후 802.11g(2.4GHz), 802.11n(2.4GHz 및 5GHz), 802.11ac(5GHz) 웨이브 1과 2 표준을 통해 와이파이는 지속적으로 발전했다. 802.11ax는 두 대역의 성능을 모두 향상시킨다. 또 단일 채널에서 동시에 수십 대의 디바이스에 Gbps에 달하는 제공해 압축 HD와 4K HDR 비디오 스트리밍, 기가바이트급 파일 전송이 가능해졌다. 하지만 전세계적으로 100Mbps~1Gbs 브로드밴드 연결을 이용하는 사용자의 수는 증가하고 있는 추세이며, 현재의 와이파이 속도는 걸림돌이 될 운명에 처했다.



와이파이 표준이 업그레이드 될 때마다 데이터 전송 속도는 빨라졌다. 하지만 802.11ax는 기존에 새 표준이 나올 때보다 훨씬 더 큰 성능 및 속도 향상을 약속한다. 802.11ax 기지국(와이파이 라우터)의 데이터 전송 속도는 최대 14Gbps에 달한다. 앞선 세대 표준인 802.11ac 라우터의 3.5Gbps보다 훨씬 더 빠른 속도이다. 물론 실제 사용하면서 이런 최대 속도를 경험하지 못하겠지만, 기존 표준보다 몇 배 더 빠른 속도로 와이파이를 이용할 수 있다. 특히 여러 사람이 동시에 훨씬 더 빠른 속도로 비디오 스트리밍 서비스를 이용하거나, 파일을 전송할 수 있다.

802.11ax가 어떤 방법으로 이런 성능 향상을 구현하는지 살펴보자.

더 밀도 높은 데이터 인코딩
와이파이는 전파로 데이터를 인코딩 한다. 그런데 주어진 주파수에서 전송할 수 있는 데이터의 양에 한계가 있다. 물론 무선 LAN 표준들이 계속 발전하면서 ‘최대 한계’가 계속 확대되고 있는 추세이다. 또 신호를 처리하는 칩이 갈수록 강력해지면서, 동일한 공간에 더 효율적으로 데이터를 인코딩 할 수 있게 되었다. 특히 기지국(라우터)과 수신 장치의 거리가 가까울 때 효과적이다. 두 장치가 같은 방에, 가시권에 위치한 경우를 예로 들 수 있다.



802.11ac부터 혁신이 시작됐는데, 기존 표준보다 33%가 많은 데이터를 인코딩할 수 있는 표준이었다. 802.11ax는 여기에 25%가 추가된다. 달걀 용기를 예로 들어보자. 보통 사용하는 정사각형의 열과 행으로 배열된 달걀 용기가 802.11ac라면, 802.11ax는 정사각형 대신 육각형을 이용한다. 그리고 달걀 사이의 칸막이 수를 줄인다. 물론 깨지는 달걀의 수가 많아질 것이다. 무선 LAN에서는 이렇게 밀도가 높은 경우, ‘실수’나 ‘오류’로 무선 신호가 소실되는 문제가 발생한다. 그러나 더 많은 달걀을 담을 수 있다.

2.4GHz를 이용한 성능 향상
2.4GHz 대역은 대수롭지 않은 취급을 받는 때가 많다. 베이비 모니터, 무선 도어벨, 무선 전화기 등 고속 와이파이 네트워크와 잘 어울리지 않지만, 무선 데이터를 이용해야 하는 이른바 ‘무면허’ 디바이스들로 혼잡한 대역이기 때문이다. 그런데 이렇게 와이파이를 사용하지 않는 디바이스가 가운데 상당수가 이제 다른 대역을 사용하거나, 더 나아가 와이파이를 사용하고 있다. 802.11ax는 근 10년 만에 처음으로 2.4GHz 성능을 향상시킨 표준이다. 많게는 Gbps급 속도로 더 많은 데이터를 전송한다. 또 5GHz보다 긴 파장을 유리하게 이용할 수 있다. 파장이 길수록, 신호가 더 효과적으로 벽이나 바닥, 가구 등 단단한 물체를 통과하는 경향이 있다.



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