레거시 PHY (DSSS·CCK·OFDM)¶
규격 · 개정판
802.11-2024 Clause 15 (DSSS: 1·2 Mbps), Clause 16 (HR/DSSS: 802.11b, 5.5·11 Mbps CCK), Clause 17 (OFDM: 802.11a), Clause 18 (ERP: 802.11g)
한눈에 보기
오늘날의 Wi-Fi 7 패킷도 맨 앞 20 µs는 1999년 802.11a의 형식 그대로입니다. 레거시 PHY를 알아야 하는 이유입니다.
- 802.11/11b (DSSS·CCK): 2.4 GHz에서 1·2·5.5·11 Mbps. 비트를 긴 칩 열로 퍼뜨려 보내는 방식이라 잡음에 강하지만 느립니다. 지금도 2.4 GHz 비콘을 1 Mbps로 보내는 설정이 남아 있어 공중 시간을 크게 낭비합니다.
- 802.11a/g (OFDM): 6–54 Mbps. 11a는 5 GHz, 11g는 같은 OFDM을 2.4 GHz에 가져왔습니다.
- 레거시 프리앰블 (L-STF, L-LTF, L-SIG): 모든 OFDM 세대가 맨 앞에 붙입니다. 구형 기기는 L-SIG만 읽고 "이 패킷이 얼마나 오래 갈지" 계산해 그동안 조용히 있습니다.
802.11b 전송률¶
| 전송률 | 변조 | 확산 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 1 Mbps | DBPSK | 11칩 바커 코드 | 802.11 원본 |
| 2 Mbps | DQPSK | 11칩 바커 코드 | |
| 5.5 Mbps | CCK (4비트/심볼) | 8칩 CCK 코드 | 802.11b |
| 11 Mbps | CCK (8비트/심볼) | 8칩 CCK 코드 | 802.11b |
| 프리앰블 | 길이 (프리앰블 + 헤더) | 비고 |
|---|---|---|
| Long | 144 + 48 = 192 µs | 1 Mbps로 전송, 모든 기기 필수 |
| Short | 72 + 24 = 96 µs | 헤더는 2 Mbps, 선택 |
1500 바이트 프레임을 1 Mbps로 보내면 데이터만 12 ms입니다. 같은 프레임이 11ax 80 MHz 2 SS MCS 11(1201 Mbps)로는 약 10 µs입니다. 최저 기본 전송률(basic rate)을 1 Mbps로 두면 비콘·관리 프레임이 공중 시간을 크게 차지하므로, 요즘은 11b 전송률을 끄는 것이 권장됩니다.
802.11a/g OFDM 전송률¶
20 MHz, 데이터 톤 48개, 심볼 4 µs(GI 0.8 µs). 전송률 = 48 × 비트 수 × 부호율 / 4 µs.
| 전송률 | 변조 | 부호율 | 심볼당 데이터 비트 \(N_{DBPS}\) | 필수 여부 |
|---|---|---|---|---|
| 6 Mbps | BPSK | 1/2 | 24 | 필수 |
| 9 Mbps | BPSK | 3/4 | 36 | |
| 12 Mbps | QPSK | 1/2 | 48 | 필수 |
| 18 Mbps | QPSK | 3/4 | 72 | |
| 24 Mbps | 16-QAM | 1/2 | 96 | 필수 |
| 36 Mbps | 16-QAM | 3/4 | 144 | |
| 48 Mbps | 64-QAM | 2/3 | 192 | |
| 54 Mbps | 64-QAM | 3/4 | 216 |
레거시 프리앰블¶
| 필드 | 길이 | 구성 | 수신기 동작 |
|---|---|---|---|
| L-STF | 8 µs | 0.8 µs 짧은 심볼 10회 반복 (12개 톤만 사용) | 패킷 검출, AGC, 대략 주파수 동기 |
| L-LTF | 8 µs | GI 1.6 µs + 3.2 µs 긴 심볼 2회 | 정밀 동기, 채널 추정 |
| L-SIG | 4 µs | BPSK 1/2, 24비트: RATE 4, 예약 1, LENGTH 12, 패리티 1, 테일 6 | 전송률·길이 → 패킷 시간 계산 |
| SERVICE | 데이터 첫 16비트 | 스크램블러 초기화 7비트 + 예약 |
L-SIG의 RATE와 LENGTH로 계산한 시간이 이후 모든 세대가 "구형 기기를 속이는" 장치입니다. HT/VHT/HE/EHT 패킷도 L-SIG에는 RATE = 6 Mbps와, 패킷 전체 길이에 맞도록 거꾸로 계산한 LENGTH를 넣습니다.
802.11g의 공존 (ERP)¶
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 보호 메커니즘 | 11b 기기가 있으면 OFDM 전송 전에 CTS-to-self 또는 RTS/CTS를 DSSS로 보내 NAV를 설정 |
| 슬롯 시간 | 11b와 섞이면 Long slot 20 µs, 11g만 있으면 Short slot 9 µs |
| SIFS | 2.4 GHz는 10 µs (+ OFDM 신호 확장 6 µs로 5 GHz의 16 µs와 처리 시간을 맞춤) |
| ERP 정보 요소 | 비콘에 Use_Protection, NonERP_Present, Barker_Preamble_Mode 비트 |
전문가 노트 — L-SIG LENGTH 역산과 비 HT 복제
L-SIG 스푸핑. HT-mixed 이후 PPDU의 L-SIG LENGTH는 실제 바이트 수가 아니라
처럼 계산합니다. 6 Mbps에서 4 µs 심볼은 3바이트이므로, 레거시 기기는 이 LENGTH로 PPDU 끝을 정확히 계산합니다. HE·EHT는 \(-3 - m\) 형태로 LENGTH를 3의 배수가 아니게 만들어(m = 1 또는 2) RL-SIG와 함께 HE/EHT 패킷 판별 단서로 씁니다. 이 때문에 L-SIG LENGTH의 최댓값 4095가 PPDU 최대 시간(약 5.484 ms)을 결정합니다.
Non-HT duplicate. 40/80/160/320 MHz 채널에서 RTS, CTS, Trigger 같은 제어 프레임은 20 MHz 레거시 PPDU를 모든 20 MHz 부채널에 복제해 보냅니다. 그래야 어느 2차 채널에 있는 레거시 기기도 듣고 NAV를 설정합니다. 이때 SERVICE 필드의 스크램블러 초기값 비트로 대역폭 정보를 전달하는 것이 11ac의 동적 대역폭 신호입니다.