Wi-Fi 6E 기술 및 무선의 미래에 대한 이해

802.11ax Wi-Fi, AX Wi-Fi라고도 하는 Wi-Fi 6는 Wi-Fi 기술의 차세대 업계 표준입니다. 그 시스템과 확산은 Amphenol에서 생산하는 것과 같은 케이블 어셈블리와 무선 주파수(RF) 커넥터가 제공하는 상호 연결성에 따라 달라질 것입니다. 이러한 솔루션은 Wi-Fi 6가 글로벌 시장에 진출할 때 속도와 네트워크 안정성을 높이는 데 중요한 역할을 하게 됩니다. RF 상호 연결은 원활한 내부 절차 및 연결에 의존하는 무선 네트워크의 성공에 필수적인 요소입니다. 따라서 Wi-Fi 6가 소비자와 기업 모두에게 어떤 이점을 안길 수 있는지 이해하는 것이 중요합니다.

• Wi-Fi 6는 160MHz 채널과 함께 1024 QAM(직교 진폭 변조)을 활용하여 기존 256-QAM 802.11ac의 6.9Gbps에 비해 최대 9.6Gbps의 속도를 발휘합니다.
• 1024-QAM 기술을 사용하면 각 기호가 8비트가 아닌 10비트를 전달할 수 있어 기존 802.11ac 256-QAM 네트워크에 비해 25% 개선됩니다.

소비자 입장에서는 인터넷 지원 서비스를 원활하게 스트리밍하고 활용할 수 있게 됩니다. Wi-Fi 6는 또한 네트워크에 연결된 장치에 다음과 같이 4배 더 많은 용량을 제공합니다.

• 8x8 업링크/다운링크
• MU-MIMO(다중 사용자 다중 입력 다중 출력)
• OFDMA(직교 주파수 분할 다중 접속)
• 혼잡한 네트워크에서 지속적인 안정성을 보장하는 기본 서비스 세트(BSS) 색상 지정.
• Wi-Fi 6는 또한 4배 더 긴 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 기호를 사용하여(따라서 4배 더 많은 부반송파 생성) 11% 속도 향상과 네트워크 범위 개선이 가능합니다.

또한 160MHz 채널 폭(802.11ac의 80MHz에서 증가)으로 장치와 라우터 간 더 빠른 연결이 가능합니다. 이렇게 하면 스트리밍 중 지연이나 버퍼링이 발생할 가능성이 줄어듭니다.

이전 802.11ac 채널은 OFDMA 기술을 활용할 수 없었지만, Wi-Fi 6는 이 기능을 활용하여 전체 네트워크의 혼잡이나 속도 저하 없이 라우터를 통해 여러 장치에 패킷과 데이터를 동시다발적으로 전송할 수 있습니다. 이는 사용자의 업로드 및 다운로드 속도를 높입니다. Wi-Fi 6의 8x8 MU-MIMO 기능은 이를 기반으로 하여 연결된 사용자가 광역폭 품질 저하 없이 최대 8개까지 업로드 또는 다운로드 스트림을 활용할 수 있도록 합니다.

Wi-Fi 6의 시장 잠재력:

지리적 범위와 자본 이득 측면에서 Wi-Fi 6의 시장 잠재력은 막대합니다.

• 2022년 시장 규모는 115억 9,000만 달러, 2022~2027년 연평균 성장률(CAGR)은 17.9%이며, 궁극적으로 262억 달러 이상(2022년 전 세계 시장 매출의 31%를 아시아 태평양 지역이 차지)에 이를 것으로 전망됩니다.
• 이러한 성장의 주요 원동력은 인터넷 사용자 수의 증가인데, 궁극적으로 혼잡한 환경에서도 속도와 안정성을 유지할 수 있는 네트워크가 필요합니다.
• 또한 스트리밍 미디어의 전반적인 품질(해상도 등)이 향상됨에 따라 이를 원활하게 지원하는 능력과 관련하여 Wi-Fi 네트워크에 대한 요구가 더욱 커질 것입니다.

시장 성장의 주요 제약 요인은 공동 채널 간섭과 경합 손실입니다. 경합 손실은 여러 클라이언트가 단일 액세스 포인트에 참여할 때 발생하는 네트워크 성능 저하입니다. 공동 채널 간섭은 동일한 무선 주파수(RF) 채널을 사용하는 여러 액세스 포인트가 서로의 네트워크 성능에 영향을 줄 때 발생합니다.

이러한 문제는 아시아 태평양, 북미, 유럽과 같이 Wi-Fi 인프라가 고도로 발달된 지역에서 많이 발생합니다. 이러한 지역 내에 Wi-Fi 네트워크를 추가로 통합하면 이러한 문제가 악화될 수 있으며, 새로운 액세스 포인트의 확산과 이에 따른 사용자 분포에 대한 우려가 제기되고 있습니다.

Wi-Fi 6와 Wi-Fi 6e의 차이점은 무엇인가요?

표준 Wi-Fi 6와 Wi-Fi 6 확장(6E)의 주요 차이점은 6E는 이를 활용할 수 있는 장치에 대해 "고속 채널"을 생성하여 전반적으로 지연 시간이 짧고 속도가 빨라진다는 점입니다. Wi-Fi 6 지원 장치는 6GHz 대역 내에서 데이터를 빠르게 전송할 수 있으며, 네트워크 자체가 노후 장치로 인해 복잡해지지 않는다는 이점을 누리게 합니다. 조직 수준에서 Wi-Fi 6E는 안전한 네트워크 전송을 가능하게 하는 향상된 보안 조치를 제공합니다. Wi-Fi Alliance는 모든 Wi-Fi 6E 장치가 네트워크 분류에 따라 액세스 포인트 전반에서 보편적인 보안을 보장하는 WPA3(Wi-Fi Protected Access 3)로 보호되도록 의무화했습니다.

산업 환경에서의 활용:

Wi-Fi 6는 속도, 안정성, 보안 측면에서 크게 개선되었기 때문에 산업 분야 활용 면에서 Wi-Fi 6의 전망은 매우 밝습니다. 공급망 및 제조 분야에서 Wi-Fi 6는 복잡한 원격 유지 보수 및 진단 기능을 강화하여 투명성과 보안을 강화할 수 있습니다. Wi-Fi 6는 OFDMA(직교 주파수 분할 다중 액세스)를 활용하여 성능 저하 없이 여러 사용자가 동시에 채널에 액세스할 수 있습니다. 이러한 산업 환경에서는 다양한 광역폭을 필요로 하는 여러 사용자가 동시에 Wi-Fi 6 액세스 포인트(AP)의 최대 속도를 활용할 수 있다는 의미로 해석할 수 있습니다.

산업 환경에서도 Wi-Fi 6의 전송 기술인 빔포밍의 이점을 누릴 수 있습니다. 이전 세대의 네트워크 기술도 빔포밍을 활용했지만, Wi-Fi 6는 사용자가 동시에 액세스할 수 있는 스트림 수가 4개에서 8개로 두 배 증가했습니다. 산업 환경에서는 이를 통해 사용자에게 제공되는 전체 광역폭을 크게 늘립니다.

Wi-Fi의 다음 단계는 무엇인가요?

802.11be라고도 하는 Wi-Fi 7은 Wi-Fi 6(802.11ax)의 뒤를 잇는 차세대 Wi-Fi 기술이 될 것으로 예상합니다. Wi-Fi 6 및 6E에 비해 크게 개선되어 최대 4배 빠른 속도를 낼 것을 약속하며 개발 중입니다. 세 가지 산업 표준 대역(2.4GHz, 5GHz, 6GHz)에서 모두 작동하여 스펙트럼 리소스를 최대한 활용할 수 있습니다. Wi-Fi 6는 전 세계적으로 증가하는 장치 수에 대응하기 위해 구축되었지만, Wi-Fi 7의 목표는 모든 장치에 더 높은 효율성으로 놀라운 속도를 실현하는 것입니다. 또한 지연 시간을 줄이고, 용량을 늘리며, 안정성과 효율성을 높이는 스마트한 기능도 포함되어 있습니다.

Wi-Fi 7은 어떤 이점을 가져올까요?

• 더 빠른 데이터 정격: Wi-Fi 7은 Wi-Fi 6에 비해 훨씬 더 높은 데이터 정격을 제공하여 더 빠르고 안정적인 무선 연결에 대해 증가하는 수요를 충족하는 것을 목표로 합니다. 이는 고급 변조 및 인코딩 기술을 통해 이루어집니다.
• 향상된 스펙트럼 효율성: Wi-Fi 7은 사용 가능한 무선 스펙트럼을 보다 효율적으로 사용하도록 설계되어 장치 밀도가 높은 환경에서 더 나은 성능을 발휘합니다.
• 향상된 MU-MIMO(다중 사용자, 다중 입력, 다중 출력): MU-MIMO 기술을 사용하면 여러 장치가 라우터와 동시에 통신할 수 있으므로, 전반적인 네트워크 효율성이 향상됩니다. Wi-Fi 7은 이 기능을 더욱 개선하고 향상시킬 것으로 예상합니다.
• 채널 광역폭 증가: Wi-Fi 7은 더 넓은 채널 광역폭을 지원하여 더 빠른 데이터 전송이 가능합니다. Wi-Fi 6E의 경우 최대 160MHz까지 가능합니다. Wi-Fi 7은 최대 320MHz의 채널을 지원합니다. 이는 특히 더 높은 데이터 정격이 중요한 시나리오에서 성능 향상으로 이어질 수 있습니다.
• 더 높은 QAM: QAM(직교 진폭 변조)은 무선 주파수로 데이터를 송수신하는 방식입니다. 높을수록 더 많은 정보를 담게 됩니다. Wi-Fi 7은 4K-QAM을 지원하는 반면, Wi-Fi 6은 1024-QAM을 지원하고, Wi-Fi 5는 256-QAM으로 더욱 제한적이었습니다.
• 안정성 향상: 새로운 표준에는 간섭을 완화하고 혼잡한 무선 환경에서도 더 일관되고 안정적인 연결을 보장하는 메커니즘이 포함될 가능성이 높습니다.
• 이전 버전과의 호환성: 이전 Wi-Fi 표준과 마찬가지로 Wi-Fi 7은 구형 Wi-Fi 장치와 역호환이 가능하여, 속도가 느리더라도 Wi-Fi 7 라우터에 연결할 수 있을 것으로 예상합니다.
• 보안 강화: Wi-Fi 7에는 진화하는 사이버 보안 위협과 취약성을 해결하기 위해 업데이트된 보안 기능이 포함될 가능성이 큽니다.
• IoT 및 스마트 장치 지원: Wi-Fi 7은 고유한 연결 요건이 있는 경우가 점점 더 많은 IoT(사물 인터넷) 장치에 대한 지원을 개선할 것으로 예상합니다.
• 에너지 효율성: 셀룰러 기술만큼 두드러지지는 않지만, Wi-Fi 7은 특정 시나리오에서 장치의 배터리 수명을 연장하기 위해 에너지 절약 기능을 도입할 수 있습니다.

이전 세대와 다른 점은 무엇인가요?

출처: TP 링크

MLO 기술

Wi-Fi 7은 여러 무선 대역에서 장치가 동시에 데이터를 송수신하여 통합 연결 하나를 생성할 수 있는 MLO(다중 링크 작동) 기술을 도입합니다. 이를 통해 더 빠른 처리량 성능을 전달합니다.

Wi-Fi 7의 시장 잠재력

• Wi-Fi 7 시장은 2023년 10억 달러로 추정되며, 2023~2030년 57.2%의 연평균 성장률로 2030년에는 242억 달러에 달할 것으로 예상합니다.
• 사물 인터넷(IoT)의 채택이 증가하면서 시장 성장의 주요 동력이 되고 있습니다.
• 북미는 예측 기간 중 가장 높은 성장률을 보일 것으로 기대합니다.
• 높은 설치 비용과 스펙트럼 혼잡은 Wi-Fi 7 시장에서 중요한 도전 과제입니다.

다양한 산업 분야에서의 활용

• 사업
• 미디어 및 엔터테인먼트
• 스마트 홈
• 스마트 시티
• 보건 의료
• 공공 안전
• 교육 기관

최근 개발

• 2022년 12월. Rohde & Schwarz와 Broadcom이 협력하여 Broadcom Wi-Fi 7 칩셋을 위해 자동화된 테스트 솔루션의 출시를 발표했습니다.
• 2023년 1월. MediaTek은 CES 2023에서 가정용 게이트웨이, 메시 라우터, 텔레비전, 스트리밍 장치 등의 제품 카테고리에서 소비자 지원 Wi-Fi 7 제품을 선보였습니다.
• 2023년 3월, Lounea는 TP-Link와 제휴하여 가정용 무선 네트워크에 Wi-Fi 7 표준을 제공하는 핀란드 최초의 Wi-Fi 7 사업자가 되었습니다.

관련 Amphenol 제품

Amphenol RF는 차세대 Wi-Fi를 처리할 수 있을 만큼 빠른 데이터 전송 속도를 지원하는 여러 고광역폭 인터페이스를 개발했습니다. 새로운 Wi-Fi 기술에는 더 많은 데이터를 더 빠르게, 더 작은 크기로 전송할 수 있는 커넥터와 케이블 어셈블리가 필요합니다.

2.2-5 및 4.3-10 인터페이스는 더 작은 디자인에 가볍고 튼튼한 커넥터라는 점에서 Wi-Fi 애플리케이션에 이상적입니다. 노후 7-16 커넥터는 우수한 신뢰성과 내후성을 갖추고 있어 열악한 환경을 견디는 내구성이 필요한 무선 인프라 애플리케이션에 적합한 솔루션입니다. TNC는 IP67 방수 버전으로 제공되며, 안정성이 향상된 차세대 Wi-Fi를 지원합니다.

또한 HD-EFI 및 HD-AFI와 같은 특정 제품은 초소형 인터페이스 디자인으로 제공됩니다. 이 제품은 크기가 작지만, Wi-Fi 애플리케이션을 지원하여 혼잡한 환경에서도 일관되고 안정적으로 연결이 되게 합니다.

마지막으로, Amphenol RF의 고성능 계열인 SMA, SMP 및 SMPM은 더 넓은 채널 광역폭을 지원하므로 더 높은 데이터 전송이 가능합니다.

완벽한 솔루션을 위해 스마트폰, 태블릿과 같은 IoT 장치용으로 설계된 RF 안테나는 내장형 칩 및 PCB 버전을 포함한 다양한 외부 및 내부 구성으로 제공됩니다.