[WI-FI, 와이파이, 무선 랜, 2.5기가 주파수와 채널, 채널 간섭, 채널 선택상 주의 사항] 에 대한 모든 것

 

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우리가 흔하 무선랜으로 알고 있는 Wi-Fi(이하 와이파이)는 21세기 데이터 통신의 중심이 되고 있습니다. 스마트폰, 노트북, 카메라,CCTV,드론,IOT​(Internet of Things)등 이루 헤아릴 수없이 많은 부분에서 활용되고 있습니다. 이처럼 수 많은 장치와 장비 기기들이 상호 데이터를 주고 받는 수단으로 사용하는 Wi-Fi란 어떤 전파를 사용하고 있는가에 대하여 알아 보겠습니다.

 

1.와이파이의 어원과 의미

와이파이란 말은 무선랜을 지칭하는 말로 생겨나지 않았습니다.

상용 명칭인 Wi-Fi(와이파이)는 Wireless Fidelity​는 무선통신이란 의미를 담고 있는 것도 아니고 이 말을 처음 만든 사람도 그런 의도도 없었다고 합니다.

단지 맥도날드 버거가 한국을 위해 만든 버거가 '불고기버거'이듯이 와이파이도 그렇게 생겨난 것이라고 합니다.

와이파이 얼라이언스(Wi-Fi Alliance)는 무선랜 기술을 장려하고 표준을 준수하면 제품을 인증해 주는 동업 조합으로 전세계 약 380여개 업체를회원으로 하고 있는 협동조합입니다.

이 들은 'IEEE 802.11'을 준수하도록 상호 독려하여 무선통신 기술의 표준을 주도하긴 하나 이 와이파이 로고를 획득하지 못했다고 해서 호환되지 않거나 와이파이를 사용 할 수 없는 것은 아니란 뜻이라고 합니다.

정확히 말하면 IEEE(전기 전자 기술자 협회 Institute of Electrical and Electronics Engineers) 규약에 따라 통신기기를 제조하면 되는 것이지 와이파이 인증과 로고는 강제규정이 아니라는 뜻이죠.

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2.와이파이의 주파수와 채널

​옛날부터 배워 온 중파, 초단파, 또는 VHF, UHF라는 말은 모두 전자파의 주파수에 따라 부르는 명칭입니다.

​이 개념은 와이파이에도 작용될 수밖에 없습니다.

그래서 와이파이용 전파는 2.4GHz를 사용하였고 사용도가 많아지면서 5GHz도 생겨 났습니다.

전파는 초당 진동수로 그 명칭이 달라 지는데 2.4GHz 는 초당 2억4천만 회 진동하는 교류전류라는 뜻이죠.

그리고 이 진동수에서 어느 정도 어긋나도 된다는 범위가 정해져 있고 이 규정은 전세계가 준수 해야 할 규칙으로 전파법만큼 전세계계적으로 통일된 법은 아마도 없을 것입니다.

예를 들어 THAAD에 사용되는 전파도 마찬가지여서 미국은 물론 우리나라에서도 레에더용 전파이고 이것의 범위와 크기는 명확히 법에 구정되어 있는 것이죠.

한마디로 말해 전파법은 '국제적으로 거의 일치한다' 입니다.

그래서 와이파이에 사용되는 전파도 모든 나라가 동일한 주파수와 범위를 갖습니다(일본은 약간 다릅니다. 일본은 표준 FM 라디오 주파수도 다릅니다)

​ 2-1와이파이의 전파

1)2.4GHz​ 대역,

이 대역의 주파수는  : 2.4~2.4835 GHz (802.11b/802.11g/802.11n) 사이를 사용합니다.

2.4GHz 밴드는 13개의 채널이 있으며 1채널의 폭은 5MHz이며 다음은 주요국가의  채널 사용 현황입니다.

채널	주파수(MHz)	미국	일본	우리나라.유럽
1	2,412	●	●	●
2	2,417	●	●	●
3	2,422	●	●	●
4	2,427	●	●	●
5	2,432	●	●	●
6	2,437	●	●	●
7	2,442	●	●	●
8	2,447	●	●	●
9	2,452	●	●	●
10	2,457	●	●	●
11	2,462	●	●	●
12	2,467	Ⅹ	●	●
13	2,472	Ⅹ	●	●
14	2,484	Ⅹ	◑ 802.11 b only	Ⅹ

​[표-1 각국의 와이파이 채널 및 대역폭]

​위와 같이 주파수와 채널과 채널폭은 5MHz로 동일하지만 각국은 자국의 전파법에 따라 약간씩 상이한 규정을 적용하고 있음을 알 수 있습니다.

2)2.4GHz의 운용

2.4GHz 밴드에는 13개의 채널이 존재하니까 동일한 구역에 13대의 공유기(AP)가 각각 다른 채널을 점유하여 존재 할 수 있는가?

답을 말씀 드리자면 절대 그렇지 않습니다.

여러분 중에 공유기를 설정하면서 대역폭이란 말을 보셨을 것입니다.

 

[사진-1 무선공유기의 대역폭]

위 사진은 무선공유기의 설정페이지에서 볼 수있는 채널 대역폭입니다.

2.4GHz 밴드의 대역폭은 기본값이 20MHz이고 확장 했을 경우 40MHz라는 뜻입니다.

다시 말해 실제 이 공유기는 와이파이 신호에 20MHz를 사용 한다는 것으로 이러한 기술은 통신속도를 높이기 위해 나온 것으로 채널본딩 이라고 합니다.

그러므로 하나의 와이파이 신호는 4개의 채널을 점유하게 되며 우리나라 기준으로 13개 채널 중에는 간섭없이 운용 가능한 공유기는 4대라는 것입니다.

다음은 방송통신위원회에서 권장하는 2.4GHz 대역을 사용하는 Wi-Fi 권장 사항입니다.

 

[사진-2 방송통신위원회의 와이파이 사용 가이드라인]

그럼 어떻게 하면 무선랜을 잘 사용 하는 걸까요?

1)채널은 1,5,9,13 중 하나를 사용 합니다

2)채널 대역폭은 20Mhz로 합니다.

3)주위에 동일한 채널이 있으면 피합니다.

[사진-3 와이파이 아날라이져로 분석한 채널 간섭]

위 사진에서 채널 1번에는 2대의 와이파이 신호가 중첩되어 간선을 받습니다.

채널 7번과 11번을 사용하는 공유기도 상호 간섭을 받습니다.

다음 시간에는 공유기의 채널을 변경하여 간섭을 회피하는 방법에 대하여 상세히 설명 하겠습니다.

※ 참고로 방송통신위원회에서 발표한 와이파이 가이드라인을 첨부 합니다.