BSS Coloring과 Spatial Reuse¶
규격 · 개정판
802.11ax: BSS Color (HE-SIG-A 6비트, HE Operation 요소, BSS Color Change Announcement), Spatial Reuse (Clause 26: OBSS PD 기반 SR, SRP 기반 SR, Spatial Reuse Parameter Set 요소) · 802.11be: U-SIG의 BSS Color, 11bn: 협력 공간 재사용(C-SR) 논의
한눈에 보기
아파트에서 옆집 AP가 같은 채널을 쓰면, 내 단말은 옆집 신호가 아주 약하게 들려도 "채널이 바쁘다"며 기다립니다. 실제로는 내가 지금 보내도 옆집 통신에 거의 영향이 없는데도요.
Wi-Fi 6는 두 가지 장치로 이 낭비를 줄입니다.
- BSS Color: 각 BSS에 1–63 번호(색)를 붙여 PHY 헤더에 넣습니다. 단말은 패킷 앞부분만 듣고도 "이건 우리 집 패킷이 아니다"를 즉시 압니다.
- Spatial Reuse (공간 재사용): 다른 색의 패킷이 충분히 약하면 무시하고 전송합니다. 대신 내 송신 출력을 줄여서 옆집 수신에 피해를 주지 않게 합니다.
BSS Color¶
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 값 | 1–63 (6비트), 0은 예약 |
| 위치 | HE-SIG-A / U-SIG (PHY 헤더) — MAC 헤더 복호 없이 판별 |
| 선택 | AP가 이웃 BSS 색을 관찰해 겹치지 않게 선택 |
| 충돌 | STA가 같은 색의 다른 BSS를 발견하면 AP에 보고 (BSS Color Collision 이벤트 보고) |
| 변경 | AP가 BSS Color Change Announcement 요소로 "N 비콘 후 색 X로" 공지 |
| 비활성화 | HE Operation의 BSS Color Disabled 비트 |
같은 색이면 같은 BSS(intra-BSS)로, 다른 색이면 이웃 BSS(inter-BSS, OBSS)로 판단합니다. 이 구분은 두 개의 NAV(intra-BSS NAV, basic NAV)와 전력 절약(다른 색 패킷이면 수신을 일찍 중단하고 잠들기)에도 쓰입니다.
OBSS PD 기반 공간 재사용¶
| 단계 | 동작 |
|---|---|
| 1 | 프리앰블 수신, HE-SIG-A에서 다른 BSS Color 확인 |
| 2 | 수신 세기가 OBSS PD 문턱보다 낮은지 확인 |
| 3 | 낮으면 그 PPDU를 무시하고(PHY-CCARESET) 백오프를 계속 |
| 4 | 이 기회에 전송할 때는 송신 출력을 \(TX_{PWR\_max} = TX_{PWR\_ref} - (OBSS\_PD - OBSS\_PD_{min})\) 이하로 제한 |
| 파라미터 | 값 (20 MHz 기준) |
|---|---|
| OBSS_PDmin | −82 dBm |
| OBSS_PDmax | −62 dBm |
| TX_PWR_ref | 21 dBm (2 SS 이하 STA 기준, AP는 25 dBm) |
즉 OBSS PD 문턱을 −72 dBm으로 올리면(10 dB 덜 민감) 송신 출력을 10 dB 줄여야 합니다. **"남의 소리를 덜 듣는 만큼 나도 작게 말한다"**는 균형입니다. AP는 Spatial Reuse Parameter Set 요소로 BSS 안 STA들이 쓸 수 있는 문턱 범위를 제한하거나 금지할 수 있습니다.
SRP 기반 공간 재사용¶
SRP(Spatial Reuse Parameter)는 반대 방향의 협조입니다. 트리거 기반 전송에서 AP가 "내 수신이 견딜 수 있는 간섭 수준"을 HE-SIG-A의 Spatial Reuse 필드에 넣어 공지하면, 이웃 BSS의 STA는 그 값을 보고 자기 출력을 계산해 동시에 전송할 수 있습니다. 구현이 복잡해 OBSS PD보다 덜 쓰입니다.
전문가 노트 — 실효성과 한계
이득은 배치에 따라 다릅니다. OBSS PD는 주로 "이웃 BSS 송신기는 멀리 있지만, 내 수신기와 송신기는 가까운" 경우에 이득이 큽니다. 반대로 셀 가장자리 단말은 OBSS PD를 높이면 자기 출력도 줄여야 해 링크가 약해집니다. 시뮬레이션 연구들은 밀집 환경에서 수십 % 수준의 이득을 보고하지만, 상용 망에서는 AP·단말 지원 여부와 구현 정책에 따라 이득이 크게 다릅니다.
색 충돌 감지. BSS Color는 63개뿐이라 고밀도 배치(경기장 수백 AP)에서는 같은 색 재사용이 불가피합니다. 같은 색의 먼 BSS는 intra-BSS로 오인되어 NAV를 잘못 설정하거나 전력 절약이 깨질 수 있습니다. 엔터프라이즈 컨트롤러는 색을 채널 계획처럼 자동 배정합니다.
11be 이후. EHT는 U-SIG에 같은 BSS Color와 Spatial Reuse 필드를 유지합니다. 802.11bn에서는 AP들이 서로의 전송 계획을 공유해 공간 재사용을 협조하는 C-SR(Coordinated Spatial Reuse)이 Multi-AP 조정의 한 형태로 논의되고 있습니다(Multi-AP 조정).