차세대 Wi-Fi 규격 「Wi-Fi 7」의 상세 정리, Wi-Fi 6보다 구체적으로 어느 정도 고속화할 수 있는가?

차세대 Wi-Fi 규격 「Wi-Fi 7」의 상세 정리, Wi-Fi 6보다 구체적으로 어느 정도 고속화할 수 있는가?

와이파이의 차세대 표준이 될 와이파이7(IEE 802.11be)이 곧 등장한다. Wi-Fi7에서는 현행 Wi-Fi6에서 통신속도와 신뢰성의 양면에서 대폭 향상될 것으로 전망되고 있지만, 구체적으로 어떠한 기술적인 이점이 있는지를, 테크놀로지 미디어의 Android Police가 정리한 내용이다. 

와이파이7은 'IEE 802.11be'라는 명칭으로도 알려져 있다. Wi-Fi 7은 이전 표준 Wi-Fi와의 하위 호환성을 가지고 있기 때문에 Wi-Fi 6(IEE 802.11ax) 및 Wi-Fi 6E(Wi-Fi 6와 같이 IEE 802.11ax)를 지원하는 디바이스에서도 Wi-Fi 7을 지원하는 라우터를 사용할 수 있다. 동일한 것이 클라이언트 디바이스에도 해당되며 Wi-Fi6 혹은 Wi-Fi5의 액세스 포인트에서도 문제없이 연결이 가능하다. 

Wi-Fi7은 초안 단계에 있지만 인정 및 인정제품의 등장은 2024년 중이 될 것으로 예상되고 있으며,초안을 토대로 2023년 이른 단계에서 Wi-Fi7 대응 하드웨어가 등장할 가능성마저 있다고 Android Police는 지적했다. 최종 사양은 2024년에 IEE가 결정하게 되어 있어 공개까지 일부 사양이 삭제되거나 추가될 가능성이 충분히 있으므로 완전한 Wi-Fi 7 제품을 구입하고 싶다면 2024년까지 기다릴 것을 Android Police는 권장하고 있다. 

와이파이7의 가장 큰 특징은 6GHz 주파수로 채널 폭을 320MHz까지 확장한다는 점이다. 일반적으로 채널 폭이 넓어지면 클라이언트 디바이스와 라우터 간의 대역폭이 넓어지는, 즉 한 번에 전송할 수 있는 데이터 양이 많아진다. 이 채널 폭의 확장으로 이론상의 최대통신속도는 Wi-Fi6의 9.6Gbps에서 최소 2배는 향상될 것으로 전망되고 있다. 그리고 .초안 단계에서 Wi-Fi7은 「적어도 30Gbps의 통신 속도를 실현할 수 있다」고 하여 Wi-Fi7의 세계 최초의 데몬스트레이션을 MediaTek가 실시했을 때는, 현행 표준인 「Wi-Fi6」의 2.4배의 통신속도를 기록하는 데 성공했다. 

MediaTek의 추정으로는 Wi-Fi7의 통신속도는 36Gbps 정도로까지 상승한다고 하지만, Intel은 46.1Gbps에 달할 가능성이 있다고 한다. 덧붙여 이러한 수치는 어디까지나 「이론상의 최대치」이기 때문에, 실제의 환경에서는 여러가지 요인에 의해 여기까지의 통신속도는 나오지 않을 것으로 보인다. 그래도 현행 Wi-Fi6나 Wi-Fi6E와 비교하면 압도적인 통신속도의 고속화가 전망되는 것이 Wi-Fi7인 것이다. 

다만, 통신속도의 고속화의 요점이 되는 채널 폭을 320 MHz까지 확장하는 것은, 6 GHz대의 주파수에서만 가능하다. 따라서 2.4GHz대의 주파수는 채널 폭이 40MHz까지, 5GHz대의 주파수는 채널 폭이 160MHz까지 그대로라는 점에는 주의가 필요하다. 

또한 Wi-Fi 7은 대폭적인 레이턴시(지연)의 축소도 실현된다. AR이나 VR 같은 콘텐츠가 향후 인터넷의 중요한 기술이 될 것으로 전망되고 있는 요즘, 두 자리 ms(밀리초)의 레이튼시조차 문제가 되는 경우가 있다. VR이나 AR에서는 시각적 변화가 반영되기까지의 러그를 나타내는 'Motion to Photon latency(MTP 레이턴시)'는 낮을수록 좋다고 알려져 있다. Wi-Fi 7의 경우 일반 레이튼시를 대폭 감축하는 것은 아니지만 최악의 상황 하에서의 러그를 줄일 수 있도록 설계되어 있다고 한다. 

아래 그래프는 세로축이 레이턴시(밀리초:ms)를 나타내고 있으며, 가로축이 중앙값(Median latency), 하위 5%(5%-worst latency), 하위 0.01%(0.01%-worst latency)의 레이턴시를 나타내고 있다. 지금까지의 표준의 경우, 하위가 될수록 큰 레이턴시가 발생하고 있었지만, Wi-Fi7(노란색)의 경우는 특히 큰 레이턴시가 발생하고 있는 클라이언트 층에서, 대폭적인 지연의 축소에 성공하였다. 

그리고 Wi-Fi 7의 최대 특징인 6 GHz대의 주파수는, 「위성 서비스나 텔레비전, 레이더 등에도 사용되고 있다」라고 시스코시스템즈는 언급하고 있다. 이들 기존 서비스와의 주파수대 간섭이 일어날 경우 와이파이7은 간섭하는 채널 폭 일부를 자동으로 차단하고 기타 채널 폭을 사용하도록 한다고 한다. 

덧붙여 복수의 업로드가 발생했을 경우의 레이턴시(지연)를 축소하기 위한 MRU라고 하는 기술도 도입되고 있다. 이에 따라 디바이스끼리 겹치지 않도록 업로드를 순서대로 큐잉하는 것이 아니라 별도의 서브 주파수로 동작시키도록 한다는 것이다. 이것은 와이파이6E에서도 가능했지만 와이파이7에서는 업로드하는 데이터의 크기가 다를 경우 그 동작을 더욱 최적화할 수 있도록 설계되어 있다. 

이밖에 와이파이7에서는 MIMO의 데이터 스트림이 와이파이6의 최대 8×8에서 최대 16×16으로 확장된다. 이것에 의해 스루풋이 향상되어 하나의 라우터로 쾌적하게 통신할 수 있는 디바이스의 수가 증가하게 된다. 구체적으로는 여러 디바이스에서 동시에 영상을 스트리밍 재생할 때 문제가 줄어들거나 여러 명이 게임을 동시에 플레이해도 러그가 적어지는 등의 이점을 Android Police는 꼽고 있다. 

IEEE는 Wi-Fi7 화이트페이퍼에서는 언급하지 않았지만, Wi-Fi7 초안 초기단계에서 Coordinated Multiuser MIMO(CMU-MIMO)라고 불리는 여러 액세스 포인트 간에 MIMO를 잘 기능시킬 계획을 짜고 있었다. 이에 대해 Android Police는 "CMU-MIMO의 장점은 명확하지 않지만 여러 접근 포인트가 혼잡한 장소에서의 간섭을 줄여 개별 디바이스의 속도와 신뢰성을 향상시킬 수 있을 것 같다"라고 기술했다. 다만, 이 CMU-MIMO가 와이파이7의 최종 스펙에 구현되게 될지는 알 수 없다. 

이와 함께 와이파이7은 서로 다른 주파수 대역의 여러 채널을 조합해 사용하는 '멀티링크 오퍼레이션(MLO)' 기술도 구현할 예정이다. 이것은 라우터가 클라이언트 디바이스의 액세스 포인트로서 2.4 GHz, 5 GHz, 6 GHz의 각 주파수대에서 통신을 실시한다는 의미만은 아니다. 1대의 클라이언트 디바이스가 2.4GHz, 5GHz, 6GHz의 각 주파수대에서 동시에 액세스 포인트에 접근할 수 있게 된다는 것을 의미한다고 한다. Intel에 따르면 MLO를 채택함으로써 Wi-Fi7의 최대 데이터 통신속도는 Wi-Fi6의 7.2배나 될 가능성이 있다고 한다. 그리고 MLO는 다른 기술과 마찬가지로 레이턴시(지연) 축소의 이점이 되기도 한다고 한다. 

이밖에 6GHz 주파수대를 최대 활용하기 위한 기술인 자동주파수조정(Automated Frequency Coordination: AFC) 시스템이 진화하면서 Wi-Fi 6E보다 더 많은 장치에서 이용 가능해지고 신호 강도와 연결의 신뢰성도 향상될 예정이다. 

또한 Qualcomm 제품의 Wi-Fi 6E 지원제품으로 지원되는 4K QAM(4K Quadrature Amplitude Modulation)이 Wi-Fi 7에서는 표준이 된다. QAM은 하나의 신호 안에 더 많은 데이터를 담기 위한 기법이다. 와이파이6에서는 1K QAM을 지원했지만 와이파이7에서는 4K QAM을 지원함으로써 데이터 레이트의 피크값은 최대 20% 증가하고 최대 통신속도도 20% 향상될 것으로 보인다. 

이러한 세세한 숫자를 가미해 Android Police는 「WiFi 7 제품은 Wi-Fi 6나 Wi-Fi 6E 제품과 비교해, 약 4배 정도 빨라질 것이며, 대응기기를 사용하면 전파가 혼잡한 장소나 지금까지 Wi-Fi로의 통신이 어려웠던 장소에서도, 보다 확실한 통신이 가능해질 것이다」라고 적고 있다. 

 

자세한 것은 
What is Wi-Fi 7?
https://www.androidpolice.com/what-is-wi-fi-7/

What is Wi-Fi 7?