Wi-Fi vs 5G 비교¶
비교 기준
Wi-Fi: IEEE 802.11ax/be (Wi-Fi 6/7) · 5G: 3GPP NR Rel-15 이후 (TS 38.211/38.321 등) · 비면허 NR: NR-U (Rel-16) 셀룰러 쪽 상세는 Cellular Handbook을 참고하세요.
한눈에 보기
Wi-Fi와 5G는 같은 물리계층 원리(OFDM, LDPC, MIMO)를 쓰지만 철학이 다릅니다.
- 5G: 사업자가 산 면허 주파수에서, 기지국이 모든 자원을 중앙 스케줄링. 넓은 지역, 이동성, 서비스 품질 보장
- Wi-Fi: 누구나 쓰는 비면허 주파수에서, 기기들이 분산 경쟁. 실내, 저비용, 설치 자유
Wi-Fi 6부터 AP 트리거 스케줄링(OFDMA), 5G부터 비면허 대역(NR-U)이 생기면서 둘은 서로의 장점을 빌려 오고 있습니다.
구조 비교¶
| 항목 | Wi-Fi (802.11ax/be) | 5G NR |
|---|---|---|
| 주파수 | 비면허 2.4/5/6 GHz | 면허 FR1(410 MHz–7.125 GHz)·FR2(24–71 GHz), 비면허 NR-U |
| 망 구조 | AP + (선택) 컨트롤러, 이더넷 백홀 | gNB + 5GC (AMF, SMF, UPF …) |
| 이동성 | 단말 주도 로밍 (11k/v/r 보조) | 망 주도 핸드오버 |
| 인증 | PSK/SAE, 802.1X/EAP | SIM 기반 5G-AKA / EAP-AKA' |
| 표준 범위 | MAC·PHY (L1–L2) | 무선 + 코어 전체 |
| 비용 | 낮음, 자가 구축 | 높음, 사업자 운영 (사설 5G 가능) |
PHY 비교¶
| 항목 | Wi-Fi 6/7 | 5G NR |
|---|---|---|
| 파형 | OFDM (상·하향 모두) | CP-OFDM, 상향은 DFT-s-OFDM 선택 |
| 부반송파 간격 | 78.125 kHz (11ax/be) | 15 × 2^μ kHz (15–960 kHz) |
| 심볼 길이 | 12.8 µs + GI 0.8/1.6/3.2 µs | 66.7 µs / 2^μ + CP |
| 최대 대역폭 | 320 MHz (단일 채널) | 100 MHz(FR1), 400 MHz(FR2) per CC, CA로 확장 |
| 최고 변조 | 4096-QAM | 1024-QAM (DL, Rel-17) |
| 채널 코딩 | LDPC (BCC 일부) | 데이터 LDPC, 제어 Polar |
| 재전송 | MAC ARQ (Block Ack) | HARQ + RLC ARQ |
| MIMO | 최대 8 SS, MU-MIMO 8 사용자 | 최대 8 레이어(DL), 대규모 MU-MIMO |
| 자원 단위 | RU (26–3984 톤) | RB (12 부반송파) |
| 시간 구조 | 비동기 패킷(PPDU) | 10 ms 프레임, 슬롯 동기 |
MAC 비교¶
| 항목 | Wi-Fi | 5G NR |
|---|---|---|
| 채널 접근 | CSMA/CA (EDCA), 11ax부터 트리거 스케줄링 병행 | 스케줄링 (그랜트), 설정 그랜트 |
| 상향 요청 | 경쟁 / BSR (A-Control, BSRP) | SR, BSR, RACH |
| 랜덤 액세스 | UORA (11ax) | PRACH 4-step / 2-step |
| QoS | EDCA AC 4개, TID 8개 | QoS Flow, 5QI |
| 절전 | PSM, TWT | DRX, PDCCH 모니터링 적응 |
| 집성 | A-MPDU, A-MSDU | TB 하나에 여러 MAC SDU |
| 다중 대역 | MLO (11be) | CA, DC |
| 암호화 계층 | MAC (CCMP/GCMP) | PDCP |
개념 대응표¶
| Wi-Fi | 5G NR에서 비슷한 것 | 차이 |
|---|---|---|
| Beacon | SSB + SIB1 | 비콘은 전체 정보를 매번, NR은 SSB(동기)와 SIB 분리 |
| Probe Request | (없음, RACH가 일부 유사) | NR 단말은 SSB를 듣기만 함 |
| Association | RRC 연결 설정 + 등록 | NR은 코어망 등록까지 |
| Trigger 프레임 | UL grant (DCI 0_x) | Wi-Fi는 트리거 전에 AP도 경쟁 |
| UORA | RACH | |
| TWT | DRX | TWT는 협상된 깨어날 시각 |
| MLO | CA / DC | MLO는 각 링크가 독립 경쟁 |
| BSS Color | PCI (물리 셀 ID) | Color는 6비트, PCI는 1008개 |
| Block Ack | HARQ ACK + RLC 상태 보고 | Wi-Fi는 결합 없음 |
| OBSS PD 공간 재사용 | 간섭 조정 (ICIC) | |
| Multi-AP 조정 (11bn) | CoMP |
공존과 통합¶
| 주제 | 내용 |
|---|---|
| NR-U / LAA | 5 GHz·6 GHz에서 셀룰러가 LBT로 Wi-Fi와 공존. 6 GHz에서는 ED −62 dBm 공존 규칙이 중요 |
| ATSSS | 5G 코어가 Wi-Fi와 5G를 묶어 트래픽 분배 (MPTCP 등) |
| N3IWF / TNGF | Wi-Fi를 5G 코어에 연결 (비신뢰·신뢰 비3GPP 접속) |
| Passpoint + EAP-AKA' | SIM으로 사업자 Wi-Fi 자동 로그인 |
| 6 GHz 정책 | 국가별로 6 GHz를 Wi-Fi(비면허)에 전부 줄지, 상위 대역을 IMT(면허)에 줄지 다름 |
전문가 노트 — 설계 철학의 차이가 만드는 결과
지연 분포. NR은 스케줄링 덕분에 지연의 꼬리가 짧고 예측 가능합니다(설정된 그랜트로 ms 이하 가능). Wi-Fi는 평균 지연은 짧지만 경쟁·이웃 BSS·재전송 때문에 꼬리가 깁니다. Wi-Fi 7의 R-TWT·MLO, Wi-Fi 8의 Multi-AP 조정은 모두 이 꼬리를 줄이려는 시도입니다.
피크 속도 vs 셀 용량. Wi-Fi 7은 단일 링크 피크(320 MHz × 4096-QAM)가 매우 높지만 셀(AP) 하나가 덮는 면적이 작습니다. NR은 셀이 크고 사용자가 많아 셀당 총용량을 다수가 나눕니다. "Wi-Fi가 더 빠르다"는 비교는 보통 단일 단말 피크 기준입니다.
HARQ의 유무. NR은 HARQ 소프트 결합으로 첫 전송 BLER 10 % 근처를 목표로 공격적인 MCS를 씁니다. Wi-Fi는 결합이 없어 재전송이 처음부터 다시 받는 것이므로, 레이트 적응이 상대적으로 보수적입니다. 802.11bn의 HARQ 논의가 이 차이를 줄이려는 것입니다.