802.11ax

Wi-Fi 6 (이전에는 IEEE 802.11ax라고 표기함; 이하 802.11ax)는 다중 접속 환경에 최적화되어 공공 와이파이 환경에서도 최상의 인터넷 품질을 제공하는 것을 목표로 IEEE에서 고안한 Wi-Fi 규격이다.

Wi-Fi 6는 최대 10Gbps의 속도를 지원하며 1Gbps의 속도를 더 넓은 커버리지와 낮은 레이턴시로 구현할 수 있다. 그래서 Wi-Fi 6는 IEEE와 Wi-Fi 얼라이언스에서는 HEW (High Efficiency Wireless)라고도 부른다.

한편, Wi-Fi 6E는 Wi-Fi 6의 확장 표준으로 비면허 주파수인 6Ghz에서의 통신을 표준으로 정의하였다. #

Wi-Fi 6 표준은 2012년 이후에 표준화된 802.11ac 규격에 대하여 꾸준하게 지적받고 있는 문제점을 개선시키기 위하여 2016년부터 802.11ax라는 명칭으로 연구가 시작되었다.

2017년, 표준안 1판이 등장하였다.

2018년 1사분기, 세계 최초로 KT와 SK텔레콤이 2018 평창 동계올림픽 시즌에 맞춰 시험 서비스를 했다.

2018년 3사분기, KT와 SK텔레콤이 세계 최초로 Wi-Fi 6를 상용화하였다. KT는 2018년 8월부터 스타벅스 매장에 Wi-Fi 6를 통해 링크 속도 10Gbps의 KT 10 기가 와이파이를, SK텔레콤은 2018년 9월 17일부터 T 와이파이 AX를 서비스하고 있다.

2018년 10월 Wi-Fi 얼라이언스에서는 802.11ax를 Wi-Fi 6라는 이름으로 리브랜딩하고 두 가지 이름을 함께 병용하기로 하였다. 업계에서는 이미 Wi-Fi 6라는 이름으로 마케팅하고 있다.

2019년 2월에 공개된 갤럭시 S10 시리즈 전 모델이 스마트폰 최초로 Wi-Fi 6를 지원하며 링크 속도는 최대 1.2Gbps(1200Mbps)까지 커버할 수 있다.

Wi-Fi 얼라이언스에서는 2019년 8월에 Wi-Fi 6 최종안을 확정하며 Wi-Fi Certified 6 인증 프로그램을 발표하였다. 발표 이전까지 Wi-Fi 6를 지원하는 AP는 Wi-Fi 얼라이언스 인증없이 선출시 된 제품들이다.

2019년 8월 16일부터 대진대학교가 세계 대학 최초로 Wi-Fi 6를 대학 캠퍼스에 상용화시켰다. 관련뉴스

2019년 8월 공개된 갤럭시 노트10, 노트10+이 세계 최초로 Wi-Fi Alliance 인증을 받고 Wi-Fi 6 를 지원하게 된 폰이다.

2019년 9월 공개된 아이폰11, 아이폰11프로, 아이폰11프로맥스 모델이 Wi-Fi 6 를 지원한다.

2020년, Wi-Fi 6E 표준에 대한 인증 프로그램을 시작하였다.

2020년 상반기에 출시한 보급형 스마트폰 iPhone SE(2세대)과 태블릿인 iPad Pro(11형)(2세대)와, iPad Pro(12.9형)(4세대)에도 탑재되었다.#

USB 수신카드는 없으며 M.2 E-KEY를 지원해야하고, 전용카드는 Intel AX200 과 AX201, Killer AX1650 세개밖에 없다. 다만, AX200은 온전한 WIFI/블루투스 카드이나, AX201보다 가격이 조금 더 비싸다. AX201은 와이파이와 블루투스 기능을 인텔 CPU에 의존하는 기술로, 본인 시스템이 인텔이 아니거나, 인텔이여도 구형이라 이 기술CRFs를 지원하지않는다면, 비싸더라도 AX200을 구매하여야 한다. Killer AX1650은 AX200 칩셋에 Killer사 펌웨어가 적용된 것으로 알려졌다.

인텔에서 Wi-Fi 6E를 지원하는 AX210와 AX211, Killer AX1675가 발표되었다.
마찬가지로 AX210은 온전한 카드이고, AX211은 인텔 CPU에 의존한다.

현실적으로 802.11ac에서 1Gbps를 상회하는 링크 속도를 구현할 수 있음에도 실질적으로는 기가 인터넷 유선망의 90% 이상의 속도를 무선망으로 안정적으로 송출하는 데에 제약이 되는 경우가 많다. 이후 802.11ac의 초기 규격인 웨이브1에 이어 웨이브2, 웨이브3까지 등장하였으나 실용성에 있어서 큰 도움이 되지 못했다.

또한, 802.11ac에서는 2.4GHz 대역을 쓰지않고 5GHz 대역만 사용하고, 무선망 송출 파워가 약하다는 평가로 인해 커버리지가 좁고 기술적인 한계로 인하여 링크 속도를 제대로 활용하지 못하고 있다. 이는 802.11ac 규격에서 이론적인 속도라고 일컽는 링크 속도만 늘리려고 했지 실질적으로 QOS (Quality Of Service, 망품질 제어)에 중요한 물리적인 속도를 전혀 염두에 두고 개발되지 않은 과도기적인 표준이기 때문이다.

802.11ac 이전에 802.11n에서도 300~450Mbps까지 링크 속도를 구현할 수 있음에도 불구하고 현실에서 100Mbps 유선망의 속도도 제대로 송출하기가 어려웠고 핑튐이 심한 것도 그러한 이유 때문이다.

UHD 동영상, VR 미디어, 대용량 게임 등의 고용량 미디어에 대한 수요가 늘어남에 따라서 라우팅 기기가 처리해야할 트래픽 비중이 늘어나고 있는 추세이다. 이로 인해 IT 업계에서는 무선망의 성능을 개선시킬 필요성을 느끼게 되었다. Wi-Fi 6에서는 늘어나는 트래픽에 대한 처리율을 향상시키는 여러 기술들과 다중 기기의 접속 상황에서도 안정적인 접속을 보장할수 있는 다양한 기술들을 접목시켰다.

여러 단말기가 접속해도 최상의 속도를 보장하고 더 넓은 커버리지와 유선망에 근접한 최단의 레이턴시를 보장하는 것이 Wi-Fi 6의 목표이다. Wi-Fi 6가 상용화된다면 가정용 와이파이는 물론이고 공용 와이파이의 품질이 지금보다 확연하게 개선될 것이다.

Wi-Fi 6는 최대 10Gbps의 링크 속도를 커버할 수 있어서, 10Gbps 유선망의 확산에 크게 기여할 수 있을 것으로 보인다. 전세계적으로 10Gbps 인터넷 서비스가 등장하였지만, 아직까지는 가정용에서 쉽게 구입할수 있는 이더넷 및 와이파이 어댑터가 많지는 않다.[1] 세계 최초로 Wi-Fi 6를 지원하는 단말기인 갤럭시 S10 시리즈도 최대 1.2Gbps까지의 링크 속도만 커버할 수 있다.

Draft 1.0 안에 의하면 MCS (Modulation and Coding Scheme) 규격에 대한 카테고리 중에서 0~11번까지 존재한다. 최고 규격인 MCS 카테고리 11을 통해 160MHz 대역폭으로 800ns GI (Guard Interval)를 사용하는 경우 최대 1024-QAM을 거쳐서 한 채널 당 최대 1.2Gbps의 링크 속도를 낼 수 있다. MIMO는 최대 8스트림까지 지원하며 MCS 카테고리 11에서 최대 9.6Gbps의 링크 속도를 달성할 수 있다.

Wi-Fi 6에서는 OFDMA와 다운 링크와 업 링크 모두에서 사용될 수 있도록 개선된 MU-MIMO, 공간적 주파수 재사용, 타겟 웨이크 타임 (TWT), 동적 파편화 등의 기술이 새롭게 도입되었으며, 802.11ac에서 최대 256-QAM까지 지원되던 것을 1024-QAM으로 확장하였고, GI 주기를 0.4/0.8 μs에서 0.8/1.6/3.2μs로 개선하였으며, 심볼 주기를 3.2μs에서 3.2/6.4/12.8μs로 확장하였다. GI 주기와 심볼 주기에 대한 설명은 링크 참고.

802.11ac 규격에서는 5GHz 대역만 지원을 했지만 Wi-Fi 6에서는 5GHz와 더불어 2.4GHz를 사용할 수 있다. 다만, 2.4GHz 대역은 고도의 복호화 과정을 적용하기 쉽지 않을 것으로 보이고 광역 커버리지를 위해서 속도와 레이턴시를 포기하는 용도가 될 가능성이 높다.[3] 그래도 802.11n의 2.4GHz 송출 방식보다는 같은 주파수 대역에서 Wi-Fi 6의 송출 방식이 훨씬 더 좋은 망품질을 보여줄 수 있다.

무선 주파수의 포화 상태로 인한 통신 간섭 문제를 극복하기 위하여 등장한 확장 표준인 Wi-Fi 6E에서는 비면허 주파수인 6Ghz에서의 통신을 지원한다. 다만, 5G NR의 경우에도 Sub-6 통신 대역으로 6Ghz와 3.5Ghz를 채택하고 있어 주파수 간섭의 문제가 해결되기는커녕 오히려 더 심각해질 수도 있다. 특히, 국내의 5G 서비스는 Sub-6 통신 대역을 사용한다는 점에서 Wi-Fi 6E의 효용성에는 의문이 생길 수 밖에 없다. 이에 대한 반론도 있는데, 바로 LTE-U이다. LTE-U 같은 경우는 퀄컴에서는 오히려 상호 작용으로 인해 이득이 된다고 밝힌 만큼 어떻게 작용할지는 미지수.

Wi-Fi 얼라이언스의 Wi-Fi 6 인증을 획득하기 위해서는 새로운 암호화 프로토콜인 WPA3와 Multi-Band Operation (MBO)를 지원해야 한다.

Wi-Fi 6도 이전 규격과 마찬가지로 반이중 멀티플렉싱 (Half-Duplex Multiplexing)을 사용하므로 링크 속도를 온전히 활용하기 어렵다. 한 채널에서 다운로드와 업로드가 동시에 이루어지지 않고 순차적으로 이루어지기에 다운로드 트래픽이 지속되는 상황에서는 업로드 속도가 간헐적으로 저하될 수밖에 없다.

Wi-Fi 7부터 전이중 통신을 지원하여 이러한 문제점을 해결할 것이다.

10기가비트 이더넷 문서에서 요구 사양 항목에 기재된 내용을 참조.