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OFDM 파라미터와 톤 플랜

규격 · 개정판

802.11-2024 Clause 17 (OFDM 타이밍 파라미터), Clause 19 (HT), Clause 21 (VHT), Clause 27 (HE 톤 할당·GI·LTF) · 802.11be Clause 36 (EHT 320 MHz 톤 플랜)

한눈에 보기

20 MHz 채널 안의 부반송파(톤)는 세 종류로 나뉩니다.

  • 데이터 톤: 실제 비트를 실음
  • 파일럿 톤: 정해진 값을 보내 수신기가 위상·주파수 오차를 추적
  • 널 톤: 아무것도 보내지 않음 — 채널 가장자리(가드)와 한가운데(DC)

세대가 바뀌면서 같은 20 MHz에서 데이터 톤이 48 → 52 → 234개로 늘었습니다. 11ax는 톤 간격을 1/4로 줄여 톤 수를 4배로 늘리면서, 가드·DC가 차지하는 비율도 줄였습니다.

20 MHz 톤 플랜

20 MHz 톤 플랜 비교. 위: 11n/ac(64-FFT, 52 데이터 + 4 파일럿). 아래: 11ax/be(256-FFT, 234 데이터 + 8 파일럿 = 242 톤).

대역폭별 톤 수

PHY 폭 FFT 데이터 \(N_{SD}\) 파일럿 \(N_{SP}\) 사용 톤 데이터 비율
11a/g (OFDM) 20 64 48 4 52 75.0 %
HT 20 64 52 4 56 81.3 %
HT 40 128 108 6 114 84.4 %
VHT 80 256 234 8 242 91.4 %
VHT 160 512 468 16 484 91.4 %
HE / EHT 20 256 234 8 242 91.4 %
HE / EHT 40 512 468 16 484 91.4 %
HE / EHT 80 1024 980 16 996 95.7 %
HE / EHT 160 2048 1960 32 1992 95.7 %
EHT 320 4096 3920 64 3984 95.7 %

데이터 비율 = \(N_{SD}\) / FFT 크기. HE 80 MHz는 FFT 1024개 중 980개가 데이터 톤으로, VHT 80 MHz(256개 중 234개)보다 4 % 이상 효율이 높습니다. 160/320 MHz는 80 MHz 톤 플랜을 2개/4개 붙인 구조입니다.

심볼 길이와 GI

심볼 길이

세대별 OFDM 심볼 길이와 GI 오버헤드. 11ax는 심볼이 4배 길어 같은 0.8 µs GI의 오버헤드가 20 % → 5.9 %로 줄었습니다.
PHY \(T_{DFT}\) GI 선택 \(T_{SYM}\)
11a/g 3.2 µs 0.8 µs 4.0 µs
HT / VHT 3.2 µs 0.8 µs (Long), 0.4 µs (Short) 4.0 / 3.6 µs
HE / EHT 12.8 µs 0.8, 1.6, 3.2 µs 13.6 / 14.4 / 16.0 µs

HE-LTF 크기와 GI 조합

11ax의 LTF는 길이를 고를 수 있습니다. 짧은 LTF는 오버헤드가 작고, 긴 LTF는 채널 추정이 정확합니다.

LTF 종류 톤 간격 LTF 심볼 길이 (GI 제외) 의미
1x HE-LTF 312.5 kHz (4톤마다) 3.2 µs 보간이 필요, 오버헤드 최소
2x HE-LTF 156.25 kHz (2톤마다) 6.4 µs 일반적인 선택
4x HE-LTF 78.125 kHz (모든 톤) 12.8 µs 데이터와 같은 해상도, 가장 정확
PPDU 허용 조합 (LTF + GI)
HE SU / ER SU 1x+0.8, 2x+0.8, 2x+1.6, 4x+3.2, (4x+0.8: DCM·STBC 조건)
HE MU 4x+0.8, 2x+0.8, 2x+1.6, 4x+3.2
HE TB 1x+1.6, 2x+1.6, 4x+3.2
EHT MU 2x+0.8, 2x+1.6, 4x+0.8, 4x+3.2
EHT TB 1x+1.6, 2x+1.6, 4x+3.2

상향(TB)에 짧은 GI가 없는 이유는 여러 STA의 신호가 서로 다른 시간 오차를 갖고 AP에 도착하기 때문입니다. 1.6 µs 이상의 GI가 그 오차까지 흡수합니다.

전문가 노트 — DC 톤, 가드 톤, 샘플 레이트

널 톤 배치 (사용 톤 범위).

폭 11n/ac (Δf 312.5 kHz) 11ax (Δf 78.125 kHz)
20 MHz −28 … −1, +1 … +28 (DC 1개) −122 … −2, +2 … +122 (DC 3개, 가드 6/5)
40 MHz −58 … −2, +2 … +58 (DC 3개) −244 … −3, +3 … +244 (DC 5개, 가드 12/11)
80 MHz −122 … −2, +2 … +122 (DC 3개) −500 … −3, +3 … +500 (DC 5개, 가드 12/11)

HE 20 MHz 파일럿 위치. 242-톤 RU 기준 ±22, ±48, ±90, ±116. 11n/ac 20 MHz는 ±7, ±21입니다. 그림의 붉은 선이 이 위치입니다.

샘플 레이트는 그대로. 20 MHz당 20 Msps는 모든 세대가 같고, 11ax는 같은 샘플 레이트에서 FFT를 4배로 키웠습니다. 따라서 0.8 µs GI는 11a에서도 11ax에서도 20 MHz당 16 샘플입니다.

Midamble. HE SU/ER SU는 고속 이동 환경을 위해 데이터 심볼 \(M_{ma}\) = 10 또는 20개마다 LTF를 다시 넣는 midamble을 선택적으로 쓸 수 있습니다(HE-SIG-A의 Doppler 비트).