무선 채널, 채널 폭, DFS의 간단한 소개

1. 채널이란 무엇입니까?

IEEE(전기전자공학자협회)는 802.11 표준에서 Wi-Fi 통신을 위해 무선 주파수 대역을 여러 개로 구분하고 각 대역을 채널이라는 더 작은 단위로 나눕니다. 네트워크 시스템은 이러한 채널의 일부를 무선 통신에 활용합니다.

2.4 GHz 대역의 주파수 범위는 2.4 ~ 2.4835 GHz, 총 83.5 MHz이며 14개 채널(채널 번호 1 ~ 14)로 나뉩니다. 사용할 수 있는 채널의 범위는 국가별 규정에 따라 다릅니다. 미국은 일반적으로 채널 1 ~ 11번만 사용하며, 그 외 대부분의 국가에서는 채널 1 ~ 13번을 사용할 수 있습니다.

채널 1 ~ 13의 경우 채널 간격은 5 MHz이지만 각 채널의 폭은 22 MHz입니다. 따라서 인접 채널 간에 중첩이 발생하고, 네트워크의 간섭 및 성능 저하가 발생할 수 있습니다.

참고:

이러한 간섭을 최소화하려면 여러 네트워크가 사용하는 채널의 간격이 가능하면 넓어야 합니다. 미국에서 네트워크용 채널(채널 폭 20 MHz)을 3개 선택할 경우, 채널 1, 6, 11을 선택하면 서로 간섭하지 않는 상태가 됩니다. 다른 국가에서는 장비가 허용하는 경우, 채널 폭 20 MHz인 상태에서 채널 1, 2, 7, 12 또는 3, 8, 13을 선택하면 서로 간섭하지 않게 됩니다.

5 GHz 대역은 주파수 범위가 더 넓고(약 500 MHz 이상) 더 많은 채널로 나뉘어, 겹치지 않는 채널도 더 많이 제공합니다. 5 GHz 대역의 채널은 20 MHz 간격으로 분리되어 있으며 각 채널의 폭은 20 MHz입니다. 채널 간격이 넓어 간섭이 발생할 가능성이 적고, 더 많은 동시 연결이 가능하므로 고속 데이터 전송에 더 적합합니다.

최신 상용 주파수 대역인 6 GHz의 스펙트럼 범위는 약 1200 MHz로 5 GHz보다 2배 이상 넓습니다. 6 GHz 채널도 20 MHz 간격으로 배치되어 서로 간섭하지 않는 채널이 더 많으므로 속도가 더 빠르고 혼잡이 적습니다. 그러나 6 GHz 채널에 대한 규정도 더 엄격하여, 아직 6 GHz 채널의 완전한 활용을 허가하지 않는 국가 및 지역이 많습니다.

2. 채널 폭이란 무엇입니까?

채널 폭은 Wi-Fi 채널이 차지하는 주파수 범위를 나타냅니다. 채널 폭이 넓을수록 동시에 더 많은 데이터를 전송할 수 있으므로 데이터 레이트가 높아집니다. 그러나 채널 폭이 넓으면 가용한 스펙트럼을 더 많이 점유하며, 무선 전송이 간섭에 더 취약해집니다.

20 MHz는 2.4 GHz 및 5 GHz 대역을 포함한 대부분의 Wi-Fi 네트워크의 표준 채널 폭입니다. 채널 폭이 20 MHz일 때는 데이터 레이트와 안정성이 균형을 이룹니다.

802.11n 프로토콜에는 HT(High Throughput) 채널이 정의되어 있습니다. HT40은 2개의 20 MHz 채널을 하나의 40 MHz 채널로 묶어 무선 처리량을 늘린 채널을 의미합니다. 예를 들자면 채널은 한 번에 1대의 차량만 통행할 수 있는 일방통행로와 같습니다. 2개의 도로를 하나로 묶어 새로운 도로로 본다면, 이 새로운 도로에서는 2대의 차량이 동시에 통행할 수 있습니다. 결과적으로 총 처리량이 2배로 증가합니다.

802.11ac 프로토콜에는 VHT(Very High Throughput) 채널도 정의되어 있습니다. HT 채널과 마찬가지로 VHT80은 2개의 40 MHz 채널을 하나의 80 MHz 채널로 묶은 것입니다. VHT160은 2개의 VHT80 채널을 하나의 160 MHz 채널로 묶은 것입니다. 802.11be에서는 최대 320 MHz의 대역폭이 지원됩니다.

3. DFS란 무엇입니까?

DFS(Dynamic Frequency Selection)는 802.11 표준 프로토콜의 연장선으로, 레이더 시스템과 공유되는 5 GHz 채널을 Wi-Fi 장치가 사용할 수 있도록 하는 메커니즘을 가리킵니다. 이 메커니즘은 비면허 5 GHz 대역에서 작동하는 Wi-Fi 네트워크와 기타 장치가 레이더 시스템을 간섭하지 않도록 설계되었습니다.

FCC에서 정의한 U-NII(Unlicensed National Information Infrastructure) 무선 대역은 여러 무선 LAN 장치와 무선 인터넷 서비스 제공업체에서 사용하는 무선 스펙트럼의 일부입니다. 일반적으로 U-NII-2A 및 U-NII-2C에 속하는 채널은 DFS를 사용해야 합니다.

다음은 5 GHz 대역에서 일반적으로 사용되는 채널 정보에 대한 표입니다.

참고:

1. 지역별 규제 요구 사항 열에서 "사용 가능"은 해당 채널을 정상적으로 사용할 수 있음을 가리키며, "실내용"은 실내에서만 사용할 수 있음을, "DFS"는 DFS 기능이 필요함을, "사용 불가"는 사용할 수 없음을 의미합니다.

2. 채널 폭을 40 MHz, 80 MHz 또는 160 MHz로 선택하면 일부 채널을 선택할 수 없습니다. 채널 165는 특별 채널입니다. 채널 165를 사용하려면 채널 폭을 20 MHz로 선택해야 합니다.

DFS에 대한 자세한 내용은 DFS 기능에 대한 간략한 소개 | TP-Link를 참조하십시오.