OFDMA와 RU¶
규격 · 개정판
802.11ax: Clause 27 (HE 톤 할당, RU), Clause 26 (DL/UL MU 동작, Trigger 프레임) · 802.11be: MRU (Multiple RU), 320 MHz RU, 소형/대형 MRU 규칙 (Clause 36)
한눈에 보기
11ac까지는 한 번에 한 단말만 채널 전체를 썼습니다(MU-MIMO 제외). 짧은 메시지 하나를 보내려고 80 MHz 전체를 쓰고, 매번 프리앰블과 경쟁 시간을 낭비했습니다.
OFDMA는 채널을 RU(Resource Unit)라는 조각으로 나눠 여러 단말에게 한 패킷 안에서 동시에 보냅니다. 큰 트럭 한 대가 소포 하나씩 왕복하던 것을, 칸막이 트럭이 여러 집 소포를 한 번에 싣고 가는 방식으로 바꾼 셈입니다.
- 가장 작은 RU는 26톤(약 2 MHz)으로, 20 MHz에 최대 9명까지 넣을 수 있습니다.
- 하향(DL OFDMA)은 AP가 HE MU PPDU로, 상향(UL OFDMA)은 AP가 트리거 프레임으로 단말들에게 RU를 배정하고 동시에 보내게 합니다.
- Wi-Fi 7은 단말 하나에 RU 여러 개를 묶어(MRU) 줄 수 있습니다.
RU 크기¶
| RU | 데이터 톤 | 파일럿 | 대략 폭 | 20 MHz | 40 MHz | 80 MHz | 160 MHz | 320 MHz | 1 SS MCS 11 전송률 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 26-tone | 24 | 2 | 2 MHz | 9 | 18 | 37 | 74 | 148 | 14.7 Mbps |
| 52-tone | 48 | 4 | 4 MHz | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 | 29.4 Mbps |
| 106-tone | 102 | 4 | 8 MHz | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 | 62.5 Mbps |
| 242-tone | 234 | 8 | 20 MHz | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 143.4 Mbps |
| 484-tone | 468 | 16 | 40 MHz | — | 1 | 2 | 4 | 8 | 286.8 Mbps |
| 996-tone | 980 | 16 | 80 MHz | — | — | 1 | 2 | 4 | 600.5 Mbps |
| 2×996-tone | 1960 | 32 | 160 MHz | — | — | — | 1 | 2 | 1201.0 Mbps |
| 4×996-tone | 3920 | 64 | 320 MHz | — | — | — | — | 1 | 2402.0 Mbps (EHT) |
전송률은 GI 0.8 µs 기준이며 tools/wifi_numbers.py로 계산했습니다. 80 MHz의 26-tone RU가 37개(=4×9+1)인 것은 80 MHz 중앙에 26-tone RU 하나가 더 있기 때문입니다.
할당 규칙¶
| 규칙 | 내용 |
|---|---|
| RU 위치 고정 | 각 크기의 RU는 정해진 위치에만 놓임 (임의 톤 묶음 불가) |
| 한 STA = 한 RU (11ax) | HE에서는 PPDU당 STA 하나에 RU 하나 |
| MU-MIMO in RU | 106-tone 이상 RU에서는 같은 RU를 여러 STA가 MU-MIMO로 공유 가능 |
| 20 MHz 전용 STA | 20 MHz 전용 HE STA는 40 MHz 이상 BSS에서 특정 위치의 26/52/106/242-tone RU만 받음 |
| RU 할당 신호 | DL: HE-SIG-B의 RU Allocation(20 MHz마다 8비트) / UL: Trigger 프레임 User Info의 RU Allocation 필드 |
Wi-Fi 7의 MRU¶
11be는 STA 하나에 RU 여러 개를 줄 수 있게 했습니다. 펑처링으로 생긴 구멍을 피하면서도 한 STA에게 넓은 대역을 주는 것이 주목적입니다.
| 분류 | MRU | 허용 범위 |
|---|---|---|
| 소형 MRU | 52+26, 106+26 | 20 MHz 안에서 인접한 조합 |
| 대형 MRU | 484+242 | 80 MHz 안 (20 MHz 하나를 뺀 60 MHz) |
| 996+484 | 160 MHz 안 (40 MHz를 뺀 120 MHz) | |
| 996+484+242 | 160 MHz 안 (20 MHz를 뺀 140 MHz, 비 OFDMA) | |
| 2×996+484 | 320 MHz 안 (200 MHz) | |
| 3×996 | 320 MHz 안 (240 MHz) | |
| 3×996+484 | 320 MHz 안 (280 MHz) |
대형 MRU 대부분은 프리앰블 펑처링으로 20/40/80 MHz를 비운 모양과 대응합니다.
전문가 노트 — RU 인덱싱과 UL OFDMA 요구 사항
RU Allocation 하위 필드. HE-SIG-B 공통 필드의 8비트 값은 그 20 MHz 안의 배치(예: 26×9, 52+52+26+106 등)와 106-tone 이상 RU의 MU-MIMO 사용자 수를 표의 인덱스로 나타냅니다. 사용자 필드는 이 배치 순서대로 나열되어 STA는 자기 STA-ID(AID 11비트)를 찾아 자기 RU를 압니다. 11be의 EHT-SIG는 9비트 RU 할당 하위 필드로 MRU까지 표현합니다.
UL OFDMA의 정밀도 요구. 여러 STA의 신호가 AP에서 직교성을 유지하려면 다음을 맞춰야 합니다.
| 항목 | 요구 (HE TB PPDU, 대표값) |
|---|---|
| 시작 시간 | 트리거 PPDU 끝 + SIFS, 오차 ±0.4 µs |
| 주파수 | 트리거 기준 CFO 보정 후 잔여 350 Hz 이하 |
| 송신 전력 | 트리거의 목표 수신 전력(Target RSSI)과 AP 송신 전력으로 경로 손실을 계산해 설정, 정확도 ±3 dB(클래스 A) 수준 |
| 이웃 RU 누설 | 송신 마스크와 RU 외 방사 제한 |
전력 제어가 특히 중요합니다. 가까운 STA와 먼 STA가 같은 전력으로 보내면 AP의 ADC 동적 범위에서 먼 STA의 RU가 묻힙니다.
26-tone RU의 실익. 26-tone RU는 1 SS MCS 0으로 약 0.9 Mbps(GI 0.8)입니다. 작은 RU는 속도보다 PSD 집중에 따른 상향 커버리지(같은 단말 전력을 26톤에 몰면 242톤 전체 대비 PSD가 약 9.7 dB 높아짐)와 경쟁 없는 상향 스케줄링에 의미가 있습니다.