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1. 개요
Wi-Fi 7은 현재 IEEE에서 연구 중인 IEEE 802.11be 표준을 기반으로 하는 차세대 Wi-Fi 규격이다. EHT (Extremely High Throughput)이라는 별칭으로도 불린다.국내에서는 SK텔레콤이 해당 컨소시움에 참여하고 있다.
미디어텍에서 세계 최초로 Wi-Fi 7 대응 AP를 선보였으며 2024년에 최종안이 나올 계획이다. # # 다만, 표준안과는 별개로 2023년부터 Wi-Fi 7을 상용화하려는 움직임이 서서히 보이고 있다.[1]
2. 배경
IEEE는 Wi-Fi 7에서 최대 40Gbps의 속도를 구현하는 것을 목표로하고 있다. 이는 5세대 이동통신에서 구현하고자 하는 목표와 동일하다.Wi-Fi 6는 다중 접속 환경에서의 효율성을 극대화하는 데에 초점을 맞춘 기술들을 접목시켰고, Wi-Fi 7에서는 5세대 이동통신 기술인 New Radio (NR)처럼 4차 산업 혁명 시대에 대비하고자 저지연성 (낮은 지연시간)과 광활한 전송 속도, 전이중 멀티플렉싱 (동시 송수신)을 구현하는 것을 목표로 한다.
3. 스펙
- 6GHz 비면허 주파수 대역 지원: Wi-Fi 6E에서도 표준으로 정의되어 있다.
- 채널당 최대 320MHz의 대역폭 활용: 이 경우 6GHz 주파수 대역 사용은 필수적이다. 2.4GHz는 1~11번 채널 전체를 합해도 80MHz 밖에 안 되고, 5GHz 채널은 중간에 쓸 수 없는 주파수 대역이 있다.
- OFDMA 과정에서 멀티 RU (Multi-RU; Multiple Resource Unit) 허용: 여러대의 단말기에서 들어온 패킷들을 하나로 묶어 AP에서 동시에 처리하여 시분할 통신의 효율성을 개선하여 주파수 재사용을 용이하게 한다.
- 하이브리드 ARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 도입
- CMU MIMO (Coordinated Multiple User Multiple Input Multiple Output) 도입
- 최대 16x16 MIMO 지원
- 멀티 AP 연합 (Multi-AP Coordination): 여러 대의 보조 AP들을 하나의 메인 AP의 통제하에 단말기와 최적화된 통신이 가능하도록 만드는 동기화 기술. 프록시 서버의 원리가 반영되어 네트워크에 접속하려는 단말기와 가장 가까운 위치에 있는 AP와 연결이 가능하도록 하며 단말기가 이동하더라도 핸드오버를 통해 가까운 위치에 있는 다른 AP와 재접속이 가능하도록 한다.
- 멀티 링크 동작 (Multi-Link Operation; MLO)을 통한 전이중 멀티플렉싱 (Full-Duplex Multiplexing): Wi-Fi 7 이전 표준들은 반이중 멀티플렉싱 (Half-Duplex Multiplexing)을 사용하기 때문에 업로드와 다운로드 간의 속도 비대칭 문제가 심각했다. Wi-Fi 7에서는 MLO 기술이 도입되어 AP와 클라이언트 간에 통신 과정에서 전송 (Tx)과 수신 (Rx)이 동시간대에 가능하다. # Wi-Fi 7에서는 전이중 멀티플렉싱 방식으로 두 가지를 지원할 예정이다.
과거에는 5GHz와 6GHz 채널이 있어도 완전히 별개로 놀았던 반면, 이제는 이 둘을 동시에 사용할 수 있다는 이야기다. - 멀티 채널 동작 (Multi-Channel Operation): 동일한 주파수 대역 내에서 전송 채널과 수신 채널을 별도로 MIMO하는 방식이다. 이 방식에서는 전송 채널의 대역과 수신 채널의 대역이 동일하게 할당된다.
- 멀티 밴드 동작 (Multi-Band Operation): 다양한 주파수 대역을 활용하여 전송 채널과 수신 채널을 별도로 MIMO하는 방식이다.[2] 이 방식에서는 전송 채널의 대역과 수신 채널의 대역이 다르게 할당된다.
MLO의 구체적인 동작으로 다음 모드가 있다. #
* STR 모드 : 동시 트랜시버 모드, 또는 비동기 모드. 두 링크가 완전히 독립적으로 작동하며, 서로 간섭하지 않는다. 위에서 말한 전이중 통신을 구현할 수 있다.
* NSTR 모드 : 모든 링크가 동시에 수신 또는 발신 둘중 하나만 할 수 있다.
* eMLSR : 링크는 동적으로 주파수대역을 옮길 수 있다.
미디어텍은 대역폭 측면에서는 eMLSR이 유리하고, 응답성 측면에서는 STR이 유리해진다고 설명한다. #* NSTR 모드 : 모든 링크가 동시에 수신 또는 발신 둘중 하나만 할 수 있다.
* eMLSR : 링크는 동적으로 주파수대역을 옮길 수 있다.
이러한 MLO 기술을 최대한 유용하게 쓰기 위해, ASUS 같은 경우 6GHz 라디오 2개를 구동할 수 있는 ASUS GT-BE98 Pro 와 같은 제품을 내놓기도 하였다.
4. 대응 제품
2022년, Wi-Fi 7 지원 라우터가 출시되었다.Dimensity 9200은 최대 6.5Gbps[3] 데이터 속도를 지원하는 최초의 Wi-Fi 7 지원 칩셋이다.
4.1. 라우터
2023년 1월 기준, TP-LINK도 몇몇 출시한 상태이며, ASUS 역시 Wi-Fi 7 공유기를 출시한 상태이다. 일반소비자용으로 출시하긴 했지만, 일반소비자들이 사용하기에는 너무 오버스펙이라 가격대는 상당할 것으로 예상된다.[4] 국내 시장 출시는 TP-LINK 기준 2023년 2분기라고 한다.# TP-LINK는 메쉬 지원 공유기 플랫폼 Deco로도 Wi-Fi 7 대응 공유기 BE85를 출시 예정이다.ASUS RT-BE96U, Zyxel WBE660S, TP-LINK Archer BE800등이 리스트에 올라와 있는 주요 제품들이다.# 가격은 100만원이 넘어간다.
라우터들의 유선 성능은 아쉽게도 약 6Gbps 수준에서 머무른다.#
샤오미에서도 BE7000을 출시하였다. 가격은 10만원대로 상당히 저렴하다. 이유는 Wi-Fi 7 공유기치고는 상당히 원가절감한게 느껴질 정도이다. Wi-Fi 7 공유기는 보통 10G 포트 1개 이상 제공에 고성능 CPU 장착에 램도 2GB 이상이기 때문. 무엇보다 Wi-Fi 7은 6GHz 대역에서 품질 향상을 제일 많이 체감이 가능한데, 샤오미에서 출시한 10만원대 Wi-Fi 7 제품들은 6GHz 대역을 지원하지 않는다. 덤으로 하드웨어 스펙을 보더라도 2.5G 포트에 램 역시 1GB로 타사 Wi-Fi 7 제품군에 비해서는 스펙이 빈약하다. 요약하자면 Wi-Fi 6급 고급 공유기 성능에 Wi-Fi 7 기능만 추가했다고 보면 된다.
4.1.1. 가격
문제는, 10GbE 장비는 비싸다. 10GbE x3, 2.5Gbe x6 가진 QNAP Qhora-322 유선 라우터만 해도 60만원이 넘는다. 여기에 Wi-Fi 7은 적어도 3채널 (2.4GHz, 5GHz, 6GHz) 라디오 성능을 넣어야 하므로 비싸다.현재 10GbE가 생각보다 보급이 더디고, 제대로 속도를 내려면 연결된 전 장비가 SSD 급의 대역폭을 요구[5]하므로, 사실상 이것은 10GbE를 본격적으로 도입할 이유가/가치가 있는가? 라는 질문에 대답해야 하는 이야기가 된다.
2.5GbE 포트 단 하나 지원하는데다 6GHz 미지원하는 ASUS RT-AX86U 조차도 국내가가 40만원으로 꽤 비싸다. 10기가비트 이더넷은 2024년 개막 시점에서는 아직 굉장히 비싼, 모험적인 솔루션이다.
무선인터넷은 그 특성상 CPU에 대한 부담도 꽤 크다. CPU 점유율을 100% 먹지는 않아도, Wi-Fi 6 만 해도 최대속도로 데이터를 송수신 중에는 CPU의 전력소모도 크게 증가하는것을 관측할 수 있다. 무선인터넷을 사용하는 장비들이 대부분 발열이나 전력소모에 제약이 있는 휴대용 장비라는걸 생각하면 굉장히 부담스러운 제약조건들이다.
대안을 이야기 하자면, 1GbE 만 완전히 쓴다면 Wi-Fi 6 160MHz 대역폭 장비만으로도 충분하며, 80MHz 대역폭만 해도 거의 대부분의 경우 만족할 수 있을것이다. 이걸 만족시키는 최저한의 제품인 ipTime AX3000M 정도면 2024년 초반 기준 상시 6만원대 중후반, 핫딜과 각종 할인 타이밍이 잘 맞으면 4만원대 후반에서 5만대 초반에도 살 수 있다. 6GHz를 써보겠다고 생각하면 동사 AX5400BCM-6E 정도면 무난하며, 가격 18만원. 80MHz 대역폭 AX장비인 AX2004까지 타협하면 5만원대까지 내려간다. Wi-Fi 6는 2.4GHz 성능도 802.11n (Wi-Fi 4)보다 꽤 좋으므로, 2024년에 굳이 Wi-Fi 5 이전 물건을 살 이유는 없다. 반대로 Wi-Fi 7은 2.4GHz 성능은 큰 차이를 발견하지는 못했다.
4.2. 스마트폰
스마트폰 같은 경우 Xiaomi 13, Xiaomi 13 Pro, Xiaomi Redmi K60 Pro는 소프트웨어 업데이트를 통해 Wi-Fi 7 기능을 추가할 예정이라고 한다.#1#2대한민국의 제조회사중에서는 2024년 1월 18일 처음으로 공개한 삼성전자의 갤럭시 S24 Ultra에 최초로 적용되었다. 아직까지는 국가별로 지원여부가 다르며, 국내 정발판은 아직 미지원 상태이다. 국내 정발판은 2024년 3월에 소프트웨어 업데이트로 Wi-Fi 7을 지원할 예정이다.#@[6]
4.3. M.2 확장 카드
인텔은 2023년 3분기에 BE200 (320MHz 전대역폭), BE202 (160MHz 대역폭), Killer BE1750 (BE200) 제품을 출시하였다.# 이론상은 CNVio2 를 사용하지 않으므로 AMD에서도 잘 작동해야 하나, 왜인지 많은 시도에서 AMD CPU 유저들은 사용이 불가능했다는 보고가 있다.# 기존 무선랜카드와 달리 A+E키가 아니라 E 키만 사용되는데, M.2 스펙상 크게 다른 기능은 아니라서 의아한 상황. vPro 기능탓이라는 의견도 있다.퀄컴 QCNCM865 (NVM865), 리얼텍 RTL8922AE, 미디어텍 MT7927(RZ738) 등도 있으나 실물을 구하기는 어려운 상황이다.
5. 비고
Wi-Fi 7은 Wi-Fi 6의 약 2.4배 정도의 성능이 시연 된 바 있으며#, 이는 비판적으로 생각해보면 증가한 대역폭의 기여율이 2배이므로 통신 방법 자체의 개선은 1.2배에 불과하다. QAM이 10bit에서 12bit로 증가된 것으로 얻어진 값. 현재 노트북 및 스마트폰에 가장 대중화된 2x2 안테나 기준으로 성능 향상은 주로 넓은 대역폭에 의지해야할 것으로 보인다.다만 이 넓은 대역폭은 6GHz의 실질적인 도입과 함께한다면 실효성이 있을 것으로 생각되는데, 2.4GHz가 신호간섭으로 20MHz 3~4개 채널조차 유용히 쓸 수 없고, Wi-Fi 5 wave 2, Wi-Fi 6 에서 5GHz 160MHz 대역폭도 실용적으로 사용할 수 없었고, Wi-Fi 6E가 2022년 시점에서야 라우터가 한국에 첫 출시될 정도로 상용화가 더딘 상황이라 Wi-Fi 7 이 20MHz 대비해서 320MHz는 16배나 되는 광대역이 된다. 유선 장비도 1GbE 이상의 속도를 확실히 보증해줘야 병목을 발생시키지 않을 것으로 보인다.
Wi-Fi 7 표준 확정 전 리뷰를 수행한 리뷰어의 평가로는 2.4GHz / 5GHz 에서는 성능 향상을 체감할 수 없었다고 한다.#
Wi-Fi 7의 큰 장점은 전이중 통신이 지원되어 유선처럼 대칭형 인터넷이 가능하다는 것이다.[7] 사실 Wi-Fi 7에서 지원하는 광활한 채널 대역폭은 전이중 통신을 위한 필수적인 스펙이다. Wi-Fi 7에서는 유선망처럼 업로드 속도와 다운로드 속도가 동시간대에 안정적이면서 서로 엇비슷하게 유지가 가능하다. Wi-Fi 7에서 기대할 수 있는 최대 대역폭이 미미하더라도 업로드 속도와 다운로드 속도가 대칭형으로 나오므로 체감상으로 어머어머한 속도 향상이 이루어지는 것이라 볼 수 있다. 제조사들은 MLO 기능이 있다고 홍보하는데, MLO 기능이 바로 전이중 통신이 지원된다는 뜻이다.
일반적으로 인텔 AX210 같은 기존 무선랜카드가 PCI Express 2.0 1레인을 사용하는데, 이쪽도 거의 최대속도에 도달할 것으로 생각된다. PCI Express가 500MB/s = 4000Mb/s이고, Wi-Fi 6에서 최대 링크 속도가 2x2, 160MHz 기준 2402Mbps인데 Wi-Fi 7, 320MHz 라면 대역폭이 조금 부족하다. 물론 실제로는 링크 속도의 절반이라도 나오면 다행인 게 광대역의 일반적인 망 상황이지만, 일단 스펙상으로는 그러하다.
[1] 이미 하드웨어 기술 요구조건은 Wi-Fi 7 최종안을 완벽 지원하는 게 가능하며, 차후 최종표준안이 나오면 펌웨어 업그레이드를 통해 Wi-Fi 7 최종표준안을 적용시키면 된다. 실제로 Wi-Fi 4와 Wi-Fi 6도 최종표준안이 나오기 전에 먼저 기기 출시부터 했으며, 최종표준안이 나온 이후에 각 제조사에서 펌웨어 업그레이드를 해주었다.[2] 인텔은 이미 더블 커넥트 기술 (Double Connect Technology)라는 이름으로 멀티 밴드 동작 기술을 상용화했다. # 인텔 AX411 무선랜에서 지원하고 있다.[3] 초당 813MB 전송[4] 상가나 공공장소 등에서 사용하기에도 오버스펙으로 평가되는 제품이니, 일반소비자들이 가정에서 사용하기에는 더더욱 오버스펙이다. 사람들이 많이 몰리는 곳에나 적합한 정도다.[5] PCIe 3.0 만 해도 3500MB/s(~ 27Gb/s) 는 나오므로 여유는 있다.[6] 추후 지원 사유는 WFA 및 KC 변경 승인이 되어야 가능하다고 한다. 요약하자면 전파 관련 인증 문제로 인해 임시로 소프트웨어 단에서 비활성화 시킨것이다.[7] 다만, 랜선 (UTP / RJ-45)이나 광 케이블 (MT-RJ)이 아닌 동축 케이블 (HFC)을 백본으로 끌어쓰는 경우 라우터에서 전이중으로 데이터를 처리하는 것이 무의미해진다. 실제로 5G NR이 전이중 통신을 지원하지만, 다운로드 속도만 빠르고 업로드 속도는 4G LTE 대비 빨라지기는 했지만 여전히 느린 편이다보니 LTE대비 큰 차이를 느끼지 못한다. 물론 모바일 환경 자체가 전이중 통신을 요구하는 경우가 많지 않은 것도 LTE 때 대비 체감속도를 못 느끼는 데 한몫한 것도 있다.