채널 대역폭과 본딩¶
규격 · 개정판
40 MHz: 802.11n (HT, 20/40 공존 규칙 Clause 11) · 80/160/80+80 MHz: 802.11ac (VHT) · 11ax: 같은 폭 + 6 GHz · 320 MHz: 802.11be (EHT, 80+80 폐지) · 2차 채널 CCA: 각 PHY 절의 CCA 요구 사항
한눈에 보기
넓은 채널은 20 MHz 채널 여러 개를 붙여서(본딩) 만듭니다. 80 MHz는 20 MHz 4개, 320 MHz는 16개입니다.
- 그중 하나가 프라이머리 20 MHz입니다. 비콘, 관리 프레임, 경쟁(백오프)은 모두 프라이머리에서 합니다.
- 나머지 2차(secondary) 채널은 "지금 비어 있으면 같이 쓰는" 보너스입니다. 2차 채널이 바쁘면 그만큼 좁혀서 보냅니다.
- 채널을 2배로 넓히면 전송률은 2배가 넘게 늘지만(가드 톤 비율이 줄어서), **잡음도 2배(+3 dB)**라 멀리서는 오히려 불리하고, 겹치는 이웃 AP가 많아질 확률도 커집니다.
그래서 아파트처럼 AP가 빽빽한 곳에서는 넓은 채널이 늘 이득은 아닙니다. 2.4 GHz에서는 사실상 20 MHz만 권장됩니다.
대역폭 진화¶
| 폭 | 도입 | 대역 | 구성 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 20 MHz | 11a/g | 2.4 / 5 / 6 | 프라이머리 20 | 모든 기기 필수 |
| 40 MHz | 11n | 2.4 / 5 / 6 | P20 + S20 | 2.4 GHz에서는 공존 규칙으로 제한 |
| 80 MHz | 11ac | 5 / 6 | P40 + S40 | VHT·HE 기기 필수 지원 (5 GHz) |
| 160 MHz | 11ac | 5 / 6 | P80 + S80 (연속) | 선택. 5 GHz에서는 DFS 채널 포함 |
| 80+80 MHz | 11ac | 5 | 떨어진 80 MHz 두 개 | 거의 구현되지 않음. 11be에서 제외 |
| 320 MHz | 11be | 6 | P160 + S160 | 6 GHz 전용, 320-1/320-2 채널화 |
프라이머리와 2차 채널¶
80 MHz BSS(채널 42, 프라이머리 36)를 예로 들면 다음과 같습니다.
| 이름 | 20 MHz 채널 | 역할 |
|---|---|---|
| P20 (primary 20) | 36 | 비콘, 백오프, 모든 전송의 기준 |
| S20 (secondary 20) | 40 | P20과 합쳐 P40 |
| S40 (secondary 40) | 44 + 48 | P40과 합쳐 P80 |
| S80 (160 MHz 시) | 52–64 | P80과 합쳐 P160 |
| S160 (320 MHz 시) | 8개 | P160과 합쳐 320 MHz (6 GHz) |
전송 대역은 항상 P20을 포함하는 연속 블록이어야 합니다(펑처링 제외). 그래서 S20이 바쁘면 80 MHz BSS도 20 MHz로 떨어집니다. 이 문제를 줄이는 것이 프리앰블 펑처링입니다.
2차 채널 확인 (CCA)¶
백오프는 P20에서만 돌리고, 백오프가 끝나는 순간 2차 채널이 직전 PIFS(SIFS + 1 slot = 25 µs) 동안 비어 있었는지 확인합니다.
| 채널 | 감지 기준 (20 MHz 신호, 대표값) |
|---|---|
| P20 | 프리앰블 검출 −82 dBm, 에너지 검출 −62 dBm |
| S20 | 802.11 신호 −72 dBm 수준, 에너지 −62 dBm |
| S40 / S80 | 해당 폭의 802.11 신호 기준이 3 dB씩 올라감, 에너지 −62 dBm 수준 |
정확한 문턱값은 PHY와 PPDU 폭별로 표준 각 절의 CCA 표에 정의되어 있습니다. 2차 채널 문턱이 프라이머리보다 높은(덜 민감한) 이유는, 2차 채널은 "있으면 쓰는" 자원이라 약한 이웃 신호까지 피할 필요가 없기 때문입니다.
동적 대역폭¶
11ac는 RTS/CTS 대역폭 신호를 도입했습니다. 송신 측이 80 MHz 전체에 복제(non-HT duplicate) RTS를 보내면, 수신 측은 자기 쪽에서 비어 있는 폭만큼 CTS로 답하고 그 폭으로 데이터를 받습니다. 송신 측이 보지 못하는 숨은 간섭(수신 측 근처의 이웃 AP)을 피하는 방법입니다.
sequenceDiagram
participant A as AP (80 MHz)
participant S as STA
A->>S: RTS (non-HT duplicate, 80 MHz에 복제)
Note over S: 내 쪽 S40이 바쁨 → 40 MHz만 가능
S->>A: CTS (40 MHz duplicate)
A->>S: Data (40 MHz)
S->>A: Block Ack (40 MHz)전문가 노트 — 2.4 GHz 40 MHz와 20/40 공존
11n은 2.4 GHz 40 MHz 운용에 20/40 BSS 공존 규칙(OBSS 스캔, Forty MHz Intolerant 비트, 20/40 BSS Coexistence Management 프레임)을 둡니다. 근처에 20 MHz 전용 BSS가 있거나 STA가 40 MHz 불허를 알리면 AP는 20 MHz로 내려가야 합니다. 2.4 GHz에서 40 MHz를 쓰면 83.5 MHz 중 절반 이상을 차지해 겹치지 않는 채널이 사실상 하나 반으로 줄어들기 때문입니다. Wi-Fi 6 인증 이후에도 2.4 GHz 40 MHz는 대부분 기본값이 꺼져 있습니다.
6 GHz 320 MHz의 두 채널화. 320-1(중심 31/95/159)과 320-2(63/127/191)는 160 MHz씩 어긋나 있어, 같은 6 GHz 대역에서 이웃 AP가 서로 다른 채널화를 고르면 프라이머리 배치를 유연하게 할 수 있습니다. U-SIG의 BW 필드는 320 MHz-1과 320 MHz-2를 구분합니다.
넓은 채널의 PSD 효과. PSD 규제(6 GHz LPI) 아래서는 폭을 2배로 하면 총 전력도 3 dB 늘어 SNR이 그대로이므로 넓은 채널이 손해가 아닙니다. 반면 총 전력 규제(대부분의 5 GHz)에서는 폭을 2배로 하면 SNR이 3 dB 떨어져 MCS가 내려갑니다. 그래서 같은 160 MHz라도 6 GHz가 5 GHz보다 실효 이득이 큰 경우가 많습니다.