1. 문제

IEEE 802.11ac 표준의 특징과 동작 원리에 대해 설명하시오.

2. 답안

1) IEEE 802.11ac 개요

IEEE 802.11ac는 Wi-Fi 5로도 알려져 있으며, 5GHz 주파수 대역에서 동작하는 무선 LAN(WLAN) 기술이다.
이전 표준(802.11n, Wi-Fi 4)보다 더 빠른 속도, 넓은 채널 대역폭, 다중 사용자 지원을 특징으로 한다.
주로 고해상도 영상 스트리밍, 대용량 데이터 전송, 기업 환경에서 많이 사용된다.

2) 802.11ac의 주요 특징

특징	설명
주파수 대역	5GHz 전용 (2.4GHz는 지원 안 함)
최대 속도	이론상 최대 6.9Gbps
채널 대역폭	20MHz / 40MHz / 80MHz / 160MHz (넓은 대역 지원)
MIMO	MU-MIMO(Multi-User MIMO) 지원, 8x8 MIMO 가능
변조 방식	256-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 지원
비콘 간격 최적화	절전 기능 강화

3) IEEE 802.11ac 동작 원리

(1) 5GHz 주파수 대역 사용

• 802.11ac는 2.4GHz 대역을 사용하지 않고, 5GHz 전용
• 간섭이 적고 속도가 빠름
• 그러나 신호 도달 범위가 짧음

(2) 더 넓은 채널 대역폭

• 기존 802.11n은 최대 40MHz, 하지만 802.11ac는 최대 160MHz 지원
• 더 넓은 주파수 대역폭을 사용하여 한 번에 더 많은 데이터 전송 가능

(3) MU-MIMO (Multi-User MIMO) 지원

• 여러 사용자가 동시에 데이터를 받을 수 있도록 개선
• 기존 802.11n에서는 SU-MIMO(Single User MIMO) 방식만 지원하여 한 번에 한 기기만 데이터 전송 가능
• 802.11ac는 여러 개의 장치에 동시에 데이터를 전송하여 속도 향상

(4) 256-QAM 변조 방식 적용

• QAM(Quadrature Amplitude Modulation, 직교 진폭 변조)은 데이터를 변환하여 전송하는 기술
• 802.11ac에서는 256-QAM을 적용하여 기존보다 33% 더 많은 데이터 전송 가능
  • 802.11n: 64-QAM (6비트/심볼)
  • 802.11ac: 256-QAM (8비트/심볼)
• 전송 속도 증가하지만, 신호가 약할 경우 성능 저하 가능

(5) 빔포밍(Beamforming) 기술 지원

• 무선 신호를 특정 방향으로 집중하여 신호 강도 향상 및 속도 개선
• 기존 802.11n의 빔포밍은 기기별로 다르게 동작했으나, 802.11ac에서는 표준화된 빔포밍 적용

4) 802.11ac와 이전 표준 비교

표준	주파수 대역	최대 속도	MIMO 지원	QAM 방식
802.11n	2.4GHz / 5GHz	600Mbps	최대 4x4 MIMO	64-QAM
802.11ac	5GHz 전용	6.9Gbps	최대 8x8 MU-MIMO	256-QAM
802.11ax (Wi-Fi 6)	2.4GHz / 5GHz / 6GHz	9.6Gbps	OFDMA + MU-MIMO	1024-QAM

5) 장점과 단점

(1) 장점

✅ 기존 Wi-Fi보다 훨씬 빠른 속도 (최대 6.9Gbps)
✅ 5GHz 주파수로 간섭이 적음
✅ MU-MIMO 지원으로 다수의 기기 동시 연결 가능
✅ 빔포밍 기술로 신호 품질 향상

(2) 단점

❌ 2.4GHz 미지원 → 범위가 짧고 벽을 통과하기 어려움
❌ 최대 속도를 이용하려면 160MHz 대역폭 필요 (제한적인 환경에서 가능)
❌ 지원하는 기기가 필요함 (MU-MIMO를 사용하려면 클라이언트도 지원해야 함)

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3. 어린이 버전 요약 정리

802.11ac는 Wi-Fi 5라고도 불러!

• 5GHz 주파수만 사용해서 빠르고 안정적이야 🚀
• 인터넷 속도가 최대 6.9Gbps까지 올라갈 수 있어!
• 한 번에 여러 기기(MU-MIMO)를 연결할 수 있어서 친구랑 동시에 게임해도 좋아 🎮
• 빔포밍 기술로 와이파이 신호가 더 강하게 도착해! 📡
• 하지만 2.4GHz는 지원 안 해서 벽을 통과하는 힘이 약해 😢