VHT PPDU (802.11ac)¶
규격 · 개정판
802.11ac-2013 → 802.11-2024 Clause 21 (VHT PHY) · VHT Capabilities / VHT Operation 요소 (Clause 9) · Wi-Fi 5 · 5 GHz 전용
한눈에 보기
802.11ac(Wi-Fi 5)는 5 GHz 전용으로, 속도를 기가비트급으로 올렸습니다.
- 채널 폭 80 MHz(필수)와 160 MHz(선택)
- 256-QAM (MCS 8, 9)
- 공간 스트림 최대 8개
- DL MU-MIMO — AP가 서로 다른 단말 최대 4대에게 같은 시간·같은 채널로 동시에 전송
- 빔포밍을 NDP 사운딩 방식 하나로 통일
MAC 쪽에서는 모든 데이터가 A-MPDU로 전송되고, A-MPDU 최대 길이가 약 1 MB로 커졌습니다.
VHT PPDU 형식¶
| 필드 | 길이 | 내용 |
|---|---|---|
| L-STF / L-LTF / L-SIG | 20 µs | 레거시 프리앰블 |
| VHT-SIG-A | 8 µs (2심볼) | 1심볼 BPSK + 2심볼 QBPSK. 모든 사용자 공통 정보 |
| VHT-STF | 4 µs | AGC |
| VHT-LTF | 4 µs × N | \(N_{STS}\)에 따라 1, 2, 4, 6, 8개 |
| VHT-SIG-B | 4 µs | 사용자별 길이·MCS (MU에서 의미 있음) |
| Data |
VHT-SIG-A 주요 필드¶
| 필드 | 내용 |
|---|---|
| BW | 20 / 40 / 80 / 160(80+80) MHz |
| STBC | |
| Group ID (6비트) | 0 또는 63 = SU, 1–62 = MU 그룹 |
| NSTS / Partial AID (12비트) | SU: 스트림 수 + 수신 STA의 부분 AID (전력 절약용 조기 필터링), MU: 사용자 위치별 스트림 수 |
| TXOP_PS_NOT_ALLOWED | VHT TXOP 전력 절약 허용 여부 |
| Short GI, SGI Nsym Disambiguation | 0.4 µs GI와 심볼 수 계산 보조 |
| SU/MU Coding, LDPC Extra Symbol | BCC/LDPC, LDPC 추가 심볼 여부 |
| SU VHT-MCS / Beamformed | SU의 MCS(0–9)와 빔포밍 여부 |
| CRC (8) / Tail (6) |
VHT MCS와 전송률¶
| MCS | 변조·부호율 | 20 MHz | 40 MHz | 80 MHz | 160 MHz |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | BPSK 1/2 | 7.2 | 15.0 | 32.5 | 65.0 |
| 4 | 16-QAM 3/4 | 43.3 | 90.0 | 195.0 | 390.0 |
| 7 | 64-QAM 5/6 | 72.2 | 150.0 | 325.0 | 650.0 |
| 8 | 256-QAM 3/4 | 86.7 | 180.0 | 390.0 | 780.0 |
| 9 | 256-QAM 5/6 | — | 200.0 | 433.3 | 866.7 |
1 SS, Short GI 0.4 µs, 단위 Mbps. 전체 표는 MCS 전송률 표에 있습니다. 20 MHz MCS 9는 1 SS에서 쓸 수 없습니다(\(N_{DBPS}\)가 정수가 아님).
대표 조합: 80 MHz 2 SS MCS 9 = 866.7 Mbps(2×2 단말의 최고 속도, 공유기 등급 표기 "AC1200"의 5 GHz 몫), 160 MHz 8 SS MCS 9 = 6933.3 Mbps(규격 최대).
DL MU-MIMO¶
| 항목 | 값 |
|---|---|
| 방향 | 하향만 (AP → 여러 STA) |
| 최대 사용자 | 4 |
| 최대 총 스트림 | 8 (사용자당 최대 4) |
| 사용자 구분 | Group ID + 사용자 위치(user position) — Group ID Management 프레임으로 미리 지정 |
| 필요 조건 | 각 STA의 압축 빔포밍 피드백 (MU 사운딩) |
| 확인 응답 | 첫 STA는 즉시 BA, 나머지는 BAR로 차례로 요청 |
11ac Wave 2(2016년 전후) 제품부터 MU-MIMO와 160 MHz가 보급되었습니다. 단말 쪽 지원이 늦고 사운딩 오버헤드가 커서 실제 이득은 환경에 따라 크게 달랐습니다. 자세한 내용은 사운딩과 MU-MIMO에 있습니다.
전문가 노트 — VHT의 세부 규칙
TXTIME과 L-SIG. VHT PPDU의 실제 길이는 VHT-SIG-A에 없습니다. 수신기는 L-SIG LENGTH로 전체 시간을 알고, Short GI일 때 심볼 수가 모호해지는 경우를 SGI Nsym Disambiguation 비트로 해결합니다. 사용자별 바이트 수는 VHT-SIG-B와 MAC의 A-MPDU 구분자(EOF 패딩)로 알아냅니다.
VHT 단일 MPDU도 A-MPDU. VHT PPDU의 PSDU는 항상 A-MPDU 형식이며, MPDU 하나만 보낼 때도 EOF = 1인 구분자를 붙인 "VHT single MPDU"를 씁니다.
금지 MCS 조합. BCC 인코더 수 \(N_{ES}\)로 나눠 떨어지지 않는 조합이 금지됩니다: 20 MHz MCS 9(1, 2, 4, 5, 7, 8 SS), 80 MHz MCS 6(3, 7 SS), 80 MHz MCS 9(6 SS), 160 MHz MCS 9(3 SS). 계산기는 이 조합을 "규격 금지"로 표시합니다.
160 MHz와 80+80 MHz. 비 연속 80+80은 RF 체인을 두 벌 필요로 해 거의 구현되지 않았습니다. 일부 칩은 160 MHz에서 공간 스트림 수를 줄여 지원하는데(예: 80 MHz 4 SS, 160 MHz 2 SS), 이를 알리기 위해 VHT Capabilities의 Extended NSS BW Support 필드가 802.11-2020에서 추가되었습니다.