WiFi 7(Wi-Fi 7)은 차세대 Wi-Fi 표준입니다. IEEE 802.11에 대응하여 새롭게 개정된 IEEE 802.11be(Extremely High Throughput, EHT) 표준이 발표될 예정입니다.
Wi-Fi 7은 Wi-Fi 6를 기반으로 320MHz 대역폭, 4096-QAM, Multi-RU, 다중 링크 운영, 향상된 MU-MIMO, 다중 AP 협력 등의 기술을 도입하여 Wi-Fi 7보다 더욱 강력한 성능을 제공합니다. Wi-Fi 6는 더 높은 데이터 전송 속도와 더 낮은 지연 시간을 제공하기 때문입니다. Wi-Fi 7은 Wi-Fi 6의 약 3배인 최대 30Gbps의 처리량을 지원할 것으로 예상됩니다.
Wi-Fi 7에서 지원하는 새로운 기능
- 최대 320MHz 대역폭 지원
- 멀티 RU 메커니즘 지원
- 고차 4096-QAM 변조 기술 도입
- 멀티링크 멀티링크 메커니즘을 소개합니다
- 더 많은 데이터 스트림 지원, MIMO 기능 향상
- 여러 AP 간 협력 스케줄링 지원
- Wi-Fi 7의 적용 시나리오
1. 왜 Wi-Fi 7인가요?
WLAN 기술의 발전으로 가정과 기업은 네트워크 접속의 주요 수단으로 Wi-Fi에 점점 더 의존하고 있습니다. 최근 몇 년 동안 4K 및 8K 비디오(전송 속도 최대 20Gbps), VR/AR, 게임(지연 요구 사항 5ms 미만), 원격 사무실, 온라인 화상 회의 및 클라우드 컴퓨팅 등 새로운 애플리케이션은 더 높은 처리량과 지연 시간을 요구합니다. 최신 Wi-Fi 6 릴리스는 고밀도 환경에서의 사용자 경험에 중점을 두었지만, 여전히 위에서 언급한 높은 처리량 및 지연 시간 요구 사항을 완전히 충족하지는 못합니다. (공식 계정 참조: 네트워크 엔지니어 Aaron)
이를 위해 IEEE 802.11 표준 기구는 새로운 개정 표준인 IEEE 802.11be EHT, 즉 Wi-Fi 7을 발표할 예정입니다.
2. Wi-Fi 7 출시 시기
IEEE 802.11be EHT 워킹 그룹은 2019년 5월에 설립되었으며, 802.11be(Wi-Fi 7) 개발은 현재 진행 중입니다. 전체 프로토콜 표준은 두 번의 릴리스로 나눠 발표될 예정이며, 릴리스 1은 2021년에 첫 번째 버전을 발표할 예정입니다. 초안 1.0은 2022년 말까지 표준을 발표할 예정이며, 릴리스 2는 2022년 초에 시작되어 2024년 말까지 표준 릴리스를 완료할 예정입니다.
3. Wi-Fi 7 대 Wi-Fi 6
Wi-Fi 6 표준을 기반으로 하는 Wi-Fi 7은 다음과 같은 많은 새로운 기술을 도입합니다.
4. Wi-Fi 7에서 지원하는 새로운 기능
Wi-Fi 7 프로토콜의 목표는 WLAN 네트워크의 처리량을 30Gbps로 높이고 저지연 접속을 보장하는 것입니다. 이 목표를 달성하기 위해 전체 프로토콜은 PHY 계층과 MAC 계층에 상응하는 변경을 가했습니다. Wi-Fi 6 프로토콜과 비교하여 Wi-Fi 7 프로토콜의 주요 기술적 변경 사항은 다음과 같습니다.
최대 320MHz 대역폭 지원
2.4GHz 및 5GHz 주파수 대역의 비면허 대역은 제한적이고 혼잡합니다. 기존 Wi-Fi가 VR/AR과 같은 새로운 애플리케이션을 실행할 경우, 낮은 QoS 문제에 직면하게 될 것입니다. 최대 30Gbps의 처리량 목표를 달성하기 위해 Wi-Fi 7은 6GHz 주파수 대역을 지속적으로 추가하고, 연속 240MHz, 비연속 160+80MHz, 연속 320MHz, 비연속 160+160MHz 등 새로운 대역폭 모드를 추가할 예정입니다. (공식 계정 참조: 네트워크 엔지니어 Aaron)
다중 RU 메커니즘 지원
Wi-Fi 6에서는 각 사용자가 할당된 특정 RU에서만 프레임을 송수신할 수 있어 스펙트럼 자원 스케줄링의 유연성이 크게 제한되었습니다. 이 문제를 해결하고 스펙트럼 효율성을 더욱 향상시키기 위해 Wi-Fi 7은 단일 사용자에게 여러 RU를 할당할 수 있는 메커니즘을 정의했습니다. 물론, 구현의 복잡성과 스펙트럼 활용의 균형을 맞추기 위해 프로토콜은 RU 조합에 특정 제한을 두었습니다. 즉, 소형 RU(242-Tone보다 작은 RU)는 소형 RU와만 결합할 수 있고, 대형 RU(242-Tone 이상 RU)는 대형 RU와만 결합할 수 있으며, 소형 RU와 대형 RU는 혼합될 수 없습니다.
고차 4096-QAM 변조 기술 도입
가장 높은 변조방식와이파이 61024-QAM은 변조 심볼이 10비트를 전송하는 방식입니다. Wi-Fi 7은 전송 속도를 더욱 높이기 위해 4096-QAM을 도입하여 변조 심볼이 12비트를 전송하도록 합니다. 동일한 인코딩 방식에서 Wi-Fi 7의 4096-QAM은 Wi-Fi 6의 1024-QAM보다 20% 향상된 전송 속도를 달성할 수 있습니다. (공식 계정: 네트워크 엔지니어 Aaron)
멀티링크 멀티링크 메커니즘을 소개합니다
가용한 모든 주파수 자원을 효율적으로 활용하기 위해서는 2.4GHz, 5GHz, 6GHz 대역에서 새로운 주파수 관리, 조정 및 전송 메커니즘을 구축해야 할 시급한 필요성이 있습니다. 본 실무 그룹은 다중 링크 집성 관련 기술을 정의했으며, 여기에는 향상된 다중 링크 집성을 위한 MAC 아키텍처, 다중 링크 채널 접속, 다중 링크 전송 및 기타 관련 기술이 주로 포함됩니다.
더 많은 데이터 스트림 지원, MIMO 기능 향상
Wi-Fi 7에서는 공간 스트림 수가 Wi-Fi 6의 8개에서 16개로 증가하여 이론적으로 물리적 전송 속도를 두 배 이상 높일 수 있습니다. 더 많은 데이터 스트림을 지원하면 분산 MIMO와 같은 더욱 강력한 기능도 제공됩니다. 즉, 하나의 액세스 포인트가 아닌 여러 액세스 포인트에서 동시에 16개의 데이터 스트림을 제공할 수 있습니다. 즉, 여러 액세스 포인트가 작동하려면 서로 협력해야 합니다.
여러 AP 간 협력 스케줄링 지원
현재 802.11 프로토콜 프레임워크 내에서는 AP 간 협력이 거의 이루어지지 않고 있습니다. 자동 튜닝, 스마트 로밍과 같은 일반적인 WLAN 기능은 공급업체에서 정의한 기능입니다. AP 간 협력의 목적은 채널 선택 최적화, AP 간 부하 조정 등을 통해 무선 주파수 자원의 효율적인 활용 및 균형 있는 할당을 달성하는 것입니다. Wi-Fi 7에서 여러 AP 간의 협력 스케줄링(시간 영역 및 주파수 영역에서의 셀 간 협력 계획, 셀 간 간섭 조정, 분산형 MIMO 포함)은 AP 간 간섭을 효과적으로 줄이고 무선 인터페이스 자원 활용도를 크게 향상시킬 수 있습니다.
여러 AP 간의 스케줄링을 조정하는 방법에는 C-OFDMA(Coordinated Orthogonal Frequency-Division Multiple Access), CSR(Coordinated Spatial Reuse), CBF(Coordinated Beamforming), JXT(Joint Transmission) 등이 있습니다.
5. Wi-Fi 7의 적용 시나리오
Wi-Fi 7이 도입한 새로운 기능은 데이터 전송 속도를 크게 높이고 지연 시간을 줄여줍니다. 이러한 장점은 다음과 같이 새로운 애플리케이션에 더욱 유용할 것입니다.
- 비디오 스트림
- 영상/음성 회의
- 무선 게임
- 실시간 협업
- 클라우드/엣지 컴퓨팅
- 산업용 사물 인터넷
- 몰입형 AR/VR
- 대화형 원격진료
게시 시간: 2023년 2월 20일