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[기고]6GHz 비면허 주파수 공급으로 시작되는 '진짜' 와이파이6 시대

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전자신문

최종무 삼성전자 그룹장

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와이파이는 현대인 생활의 일부가 된 지 오래다. 미국 설문조사 기관이 소비자에게 투숙할 호텔을 결정하는 가장 중요한 편의 서비스에 대한 조사를 진행했다. 그 결과, 무료 와이파이 제공 여부가 아침식사, 침구 서비스, 무료주차 등을 제치고 1위를 차지했다.

1999년 탄생해 올해 21번째 생일을 맞은 와이파이는 무선근거리네트워크(WLAN) 대표 기술로, 인터넷의 대명사로 인식될 만큼 중대한 역할을 해왔다. 초기 랩톱 PC, 개인휴대단말기(PDA)부터 스마트폰, 태블릿PC까지 각종 무선 기기에서 핵심 요소로 무선통신 기능을 제공했다. 각종 가전제품과 센서에 탑재돼 언제 어디서나 기기를 조작하거나 데이터를 수집하는 사물인터넷(IoT) 기술에서도 중요한 위치를 차지한다. 와이파이는 “모든 사람, 모든 사물, 모든 곳을 연결(Connecting everyone and everything, everywhere)”이라는 모토를 충실히 수행하고 있다.

코로나19 확산으로 소비, 문화, 업무, 교육 등 사회 전반에서 비대면 서비스가 화두가 됐다. 비대면 서비스는 네트워크를 기반으로 서비스와 콘텐츠를 주고받는다. 스마트폰, 태블릿 등 스마트 모바일 기기 확산과 더불어 그동안 증가한 초고속 무선통신에 대한 수요를 획기적으로 증폭시킨다. e러닝, 영상회의, 비디오 스트리밍 등 서비스로, 광대역·저지연 데이터 통신을 안정적으로 제공하는 무선 네트워크의 질적인 향상도 함께 요구된다.

이같은 양적·질적 요구 확대에 대한 와이파이 대답이 와이파이6다. 와이파이6는 이전 세대 와이파이 기술을 통합하고 발전시킨 기술로, 고급사양 기기에는 향상된 대역폭을 기반으로 영상회의, 게이밍 등 실시간 애플리케이션을 위한 저지연 서비스를 지원한다. 사물인터넷(IoT)과 배터리를 전원으로 사용하는 소형기기에는 향상된 저전력 모드를 지원한다. 와이파이 공유기(AP) 통제 기능을 강화해 다수 기기가 밀집한 환경에서도 기기간 간섭을 줄여 네트워크 전체 효율을 향상시킬 수 있다.

이 같은 기술 진화에도, 와이파이6 잠재력을 100% 활용하지 못하게 하는 요인은 무선 주파수 부족이다. 현재 2.4㎓ 대역에서 와이파이가 사용할 수 있는 비중첩 채널 수는 20㎒ 채널 기준 3개에 불과하다. 5㎓ 대역은 제한없이 사용 가능한 채널이 20㎒ 채널 기준 10개다. 광대역 와이파이 기능인 80㎒ 채널 본딩(묶음) 사용이 가능한 구간은 2곳에 그친다.

채널 수 부족에 더해, 기기 수와 데이터 양이 급속도로 증가함에 따라 와이파이 기기간 상호 영향을 주고 받는 전파간섭 수준도 빠르게 증가한다.

와이파이6를 이전 세대 기기와 혼재해 사용하는 환경에서는 와이파이6의 빠른 속도와 효율성이 저하된다. 이는 시속 150㎞ 속력을 낼 수 있는 자동차가 시속 60㎞ 속력을 내는 자동차로 가득한 도로를 주행하는 것에 비유된다. 현재 사용 중인 이전 세대 와이파이 기기가 와이파이6를 지원하는 기기로 충분히 대체되기까지 수년간은 2.4㎓·5㎓ 주파수 환경에서 와이파이6의 잠재성을 충분히 발휘되기 힘든 상황이 지속될 가능성이 높다.

과학기술정보통신부는 6㎓ 대역(5925~7125㎒·1.2㎓폭)을 비면허 주파수 대역으로 공급하는 것을 확정, 세부 기술 기준 등 관련 개정(안)을 시행했다. 4월 미국 연방통신위원회(FCC)가 최초로 해당 대역에서의 비면허 사용을 만장일치로 승인한 이후 세계 두 번째이자, 아시아 국가 중에서는 최초로 빠른 결정이다. 1.2㎓ 대역폭은 20㎒ 채널 기준 59개(40㎒ 채널 29개·80㎒ 채널 14개·160㎒ 채널 7개)에 해당하는 매우 넓은 크기다. 정부가 국가 자원인 무선 주파수를 신속하고 단호하게 와이파이 사용을 위해 열어준 것은 무선통신 수요가 폭발적으로 늘어나는 상황에서 와이파이 역할이 중요하다는 것을 인정했다는 방증이다.

와이파이는 지원 정책에 발맞춰 6㎓ 비면허 주파수 대역에서 동작하는 와이파이6를 와이파이6E로 명명하고 관련 표준을 제정하고 있다. 와이파이6E는 6㎓ 대역을 사용하는 상황에서는 와이파이6를 반드시 사용하도록 의무화한다. 이로 인해, 기존 2.4㎓·5㎓ 대역에서 이전 세대 기기와 공존으로 인해 발생하는 효율 저하 문제에서 완전히 벗어날 수 있다. 와이파이6E는 새로운 캔버스에 새로운 그림을 그리듯 6㎓ 대역에서 와이파이6 기술의 잠재력을 완전히 발휘하게 한다.

와이파이는 이동통신과 병행 발전하며 때로는 경쟁의 관계, 때로는 서로의 약점을 보완하는 관계를 유지했다. 와이파이6E는 5세대(5G) 이동통신에 대응하는 기술로, 두 기술이 상호 보완해 초광대역·초저지연 무선통신 기반 증강현실(AR), 가상현실(VR), 에지컴퓨팅(Edge-Computing) 등 혁신적인 서비스를 확산시키며, 새로운 비즈니스 모델 창출을 견인해 나갈 것으로 기대된다.

최종무 삼성전자 무선사업부개발실 컨버젼스 개발그룹장(수석연구원) jongmu.choi@samsung.com

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