생활속으로 성큼 다가온 차세대 무선랜 802.11n

"여러 개의 안테나를 사용하는 다중 입출력 기술(Multiple Input Multiple Output, 이하 MIMO)과 대역폭 손실의 최소화를 위한 MAC 계층과 물리 계층의 변형을 통해 300Mbps급의 속도를 지원하는 무선랜 표준."

802.11n 무선랜을 정의하는 말이다.

802.11n은 빠른 속도와 주위 간섭에 강한 특성을 기반으로 보다 넓은 지역에서 HDTV, 디지털 비디오 스트리밍 등 높은 대역폭의 동영상도 처리할 수 있는 차세대 무선랜 기술이다.

이처럼 강력한 성능에도 불구하고 높은 가격대 형성으로 많은 사용자들이 다가가기엔 높은 벽으로만 느껴졌다. 하지만, 802.11n 제품들의 가격 다이어트 이후 필수 구매 제품으로 떠오르는 추세다.

◇ 802.11n 이란 ? = 11n 무선랜 속도 향상 기술의 핵심은 바로 채널본딩과 MIMO 기술이다. 11n 무선랜을 이해하기 위해 먼저 이 두 가지 기술에 대한 이해가 선행돼야 한다.

국내 무선랜 표준은 2.4GHz 주파수에서 20MHz의 13개 채널을 사용할 수 있도록 규정하고 있다.

 

2개의 채널을 사용해 속도를 높여주는 채널본딩

 

11n에서 1개 채널로 전송할 수 있는 최대 속도는 75Mbps인데, 속도 향상을 위해 2개의 채널을 동시에 사용하게 되면  150Mbps까지 성능을 향상 시킬 수 있다. 이것이 바로 채널본딩이다.

 

11n에서 채널본딩과 함께 사용되는 MIMO 기술이란 2개 이상의 안테나를 동시에 이용해 데이터 전송속도를 높일 수 있는 기술이다.

 

가령 2개의 안테나로 각각 송수신을 한다면 속도를 2배로 할 수 있으며, 3개의 안테나를 이용하면 속도를 3배로 증가 시킬 수 있다. 

 

 

하지만 속도 배율은 단순히 안테나의 수로만 결정되는 것이 아니다. 송신(Tx)에 사용되는 안테나 수가 몇 개인가에 따라 결정된다.

즉 802.11n의 전송속도는 '11n의 기본 속도 75Mbps x 채널본딩을 통한 2배속 x MIMO(2Tx)기술' 3가지 모두 사용될 때 비로소 300Mbps 전송속도를 낼 수 있는 것이다.

 

수신안테나 추가로 무선공유기의 수신 감도를 개선할 수 있다

이밖에도 1x2 나 2x3 제품처럼 속도 향상에 관계없이 수신(Rx) 안테나가 추가된 것을 볼 수 있는데, 수신용 안테나를 추가하면 무선 공유기의 수신 감도가 개선돼 통신 거리를 확장할 수 있다.

 

RT2880 칩셋을 사용한 ipTIME N504

◇ 11n 보급형 무선공유기 = "그렇다면 무선 공유기는 무엇을 기준으로 제품이 제작될까?" 무선 공유기 역시 메인보드나 그래픽카드처럼 핵심 칩셋과 같이 제공되는 레퍼런스 보드를 기반으로 설계된다.

최근 출시되는 11n 보급형 공유기에는 라링크의 RT2880 칩셋이 많이 사용되고 있는데, RT2880은 무선랜 전용 SoC(System on Chip)로 802.11n 규격을 지원하는 무선 MAC, 무선 BBP, 이더넷 그리고 266MHz MIPS 계열 프로세서가 통합된 칩셋이다.

 

최근 출시되는 11n 공유기에 주로 사용되는 RT2880 칩셋

이때 제품 평가의 중요한 요소로 작용하는 것이 '단순히 레퍼런스 보드 그대로의 스펙인가' 또는 ' 하드웨어적인 성능과 내부 커스터마이징을 통해 개선된 스펙으로 출시되나'의 여부다.

RT2880의 경우 기본적으로 채널본딩을 지원한다. 여기에 2x3 또는 2x2 MIMO를 더해 300Mbps 제품으로 출시가 가능하나, 저가의 보급형 제품의 경우에는 2Tx MIMO를 지원하지 않는 150Mbps 제품으로 출시되는 경우가 대부분이다.

 

 

RT2880 칩셋과 함께 제공되는 레퍼런스 보드

먼저 레퍼런스 보드의 유선랜 부분은 IC+ 칩셋이 담당하고 있다. IC+칩셋은 낮은 처리속도를 지닌 저가형 칩셋이다. 레퍼런스 보드를 그대로 적용해 출시한 제품은 유선랜 부분에서 상당한 속도의 손실을 보여준다.

게다가 이런 유선랜의 성능 저하는 무선랜의 속도에까지 영향을 미치게 된다.

"유선랜을 담당하는 칩셋의 성능 저하가 무선랜과 무슨 상관이 있느냐?" 라는 의구심이 들 수 있다.
하지만 유무선 공유기는 유선랜을 통해 무선랜으로 신호를 송출하는 구조이므로 유선랜의 속도저하는 곧 무선랜의 속도 저하로 이어질 수 밖에 없다.

 

◇ EFM네트웍스 ipTIME N504 = 순수 국내 기술로 유무선 IP공유기를 개발하는 EFM네트웍스. 다양한 라인업으로 국내시장에서 높은 점유율을 보이고 있는 업체다.

 

 

EFM네트웍스에서 선보인 ‘ipTIME N504’(이하 N504) 역시 라링크의 RT2880 칩셋 기반 제품이다.

하드웨어 개선과 함께 내부 커스터마이징을 통해 기존 레퍼런스 이상의 성능과 안정성을 제공한다.

 

EFM네트웍스에서 출시한 N504의 보드

채널본딩과 안테나 3개가 적용된 2x3 MIMO를 지원해 300Mbps의 무선 속도, 여기에 기존 보급형 제품과 같은 5만 원대로 출시돼 부담은 확실히 줄여 주고 높은 성능을 제공한다는 장점이 있다.

 

IC+ 대신 리얼텍 칩셋 사용으로 유선랜 부분의 속도를 개선했다

N504와 레퍼런스 제품의 상황별 유/무선 속도 비교

◇ 각 기기별 퍼포먼스 테스트 결과 = 유선과 무선, 인터넷 속도 측정을 통해 각 기기별 성능 테스트를 했다. 앞에 언급했듯이 802.11n 무선랜에 초점을 맞춰 나온 제품이지만 유선랜 역시 공유기의 기본이 되고, 무선랜 속도에 영향이 있어 유선랜 측정도 함께 진행했다.

또한 무선 속도 측정을 위해 채널본딩과 2x2 MIMO를 지원하는 무선 랜카드를 사용해 무선 링크 속도가 300Mbps로 동작 할 수 있도록 했다.

1. '무선랜 ↔ 유선랜' 속도 측정

가장 먼저 유선 성능을 체리엇 테스터(Chariot Tester)을 이용해 성능을 테스트 했다.

 

측정 결과 N504는 108Mbps의 속도를 보여줘, 91Mbps의 속도를 낸 RT2880 레퍼런스 보드의 성능보다 17Mbps 가량 향상 시킨 것을 확인할 수 있다.

 

EFM네트웍스 관계자는 “레퍼런스 보드의 무선 하드웨어와 소프트웨어 드라이버를 최적화해 19%의 성능 향상된 제품을 출시 할 수 있었다”라며 제품 성능에 대해 설명했다.

물론 N504가 11n 무선랜의 최대 속도까지 이끌어 내지 못했지만, 레퍼런스 디자인을 개선해 RT2880을 채용한 동급 제품보다 높은 속도는 메리트를 더했다.

 

이밖에 인텔 X스케일 CPU 채택과 하드웨어 개선을 통해 출시한 NX505 제품의 경우 140Mbps로 가장 빠른 속도를 보여주는 것을 확인 할 수 있었다.

 

이 결과를 통해 하드웨어의 성능 개선이 상호 통신간에 미치는 영향에 대해 한 눈에 알 수 있는 좋은 예라 할 수 있겠다.

2. '무선랜 ↔ 인터넷' 속도 측정

무선랜을 통해 공유기에 연결된 PC에서 얼마나 빠른 속도로 인터넷을 사용할 수 있는지 확인을 위해 벤치비에서 제공하는 인터넷 속도측정을 통해 진행했다.

 

측정 결과 ipTIME N504는 약 71.1Mbps의 속도를 보여줘 62.5Mbps인 레퍼런스 보드의 성능을 8.6Mbps 향상 시킨 것을 확인할 수 있었다.

이와 같은 14% 수준의 성능 향상은 하드웨어 및 소프트웨어 드라이버 최적화 기술이 속도에 얼마나 큰 영향을 미치는지를 보여주는 좋은 예라 할 수 있다.

RT2880 레퍼런스 보드의 60Mbps급 무선 인터넷 성능을 70Mbps 급으로 향상시켜 충분한 차별화를 이끌어 낸 것으로 분석할 수 있다.

3. 인텔 4965AGN를 사용한 인터넷 속도 측정

인텔 4965AGN은 인텔 산타로사 노트북의 번들 무선 랜카드로 11n 무선랜카드에서 가장 높은 점유율을 차지하고 있는 제품이다. 그러므로 11n 무선 공유기와 인텔 4965AGN 제품간 성능 평가는 매우 중요한 것이다.

 

인텔 4965AGN 무선 모듈

인텔4965AGN 무선랜 카드에서 눈여겨 봐야할 점은 채널본딩을 지원하지 않는다는 점이다.
채널본딩이 지원되지 않는 상황에서 보다 정확한 비교를 위해 N504와 레퍼런스 보드를 임의적으로 1x2 MIMO의 150Mbps 모드로 설정해 속도 측정을 했다.

측정 결과 N504가 70.40Mbps로 가장 높은 속도를 보였으며, 2x3 MIMO의 300Mbps 모드 레퍼런스 보드에서는 62.0Mbps, 1x2 MIMO의 150Mbps 모드 레퍼런스 보드에서는 49.6Mbps 속도를 보였다.

150Mbps 모드 레퍼런스 보드의 경우 무선 공유기는 2Tx MIMO를 지원하지 않고, 인텔 4965AGN 제품은 채널본딩을 지원하지 않아 결국 11n 기본 속도인 75Mbps로 속도가 제한된다.

 

이로써 무선인터넷 속도가 49.6Mbps 정도만 낼 수 있는 상태로 급격히 떨어지는 것이다.

300Mbps를 지원하는 네트워크에 150Mbps를 지원하는 무선랜 카드를 쓰거나, 그 반대의 경우 모두 802.11n 무선 네트워크라고 하기엔 부족한 속도를 낼 수밖에 없다.

 

그러므로 4965AGN 랜카드가 장착된 인텔 노트북 사용자라면 11n 무선 공유기 제품 구입 시 150Mbps급 제품과 300Mbps급 제품을 신중하게 선택해야 한다.

 

거리에 따른 속도를 차이 측정 결과

무선랜 제품에서 중요한 것은 최대 속도 외에도 거리별 성능 역시 중요한 요소로 꼽을 수 있다.

 

지하 환경에서는 주변의 방해 전파 영향을 받지 않고 무선 성능을 측정할 수 있는 장점이 있어, 거리별 무선 성능 시험을 위해 약 565m² 지하 창고에서 측정을 진행했다.

 

565m² 지하 창고에서 지점별 무선 성능 측정을 진행했다

 

거리별 성능 시험은 창고 좌측 상단에 위치한 곳에 제품을 설치한 후 광랜 회선을 연결하고 A에서 J까지 10개 지점에서 속도를 측정했다.

 

RT2880 칩셋 기반 11n 제품 비교와 함께 거리별 무선 성능 차이를 확인하기 위해 11g 제품인 ipTIME G504도 동시에 측정을 진행했다.

표를 보면 전 구간에서 N504의 무선 속도가 H와 J 지점을 제외한 무선 연결이 가능한 대부분의 구간에서 50Mbps 이상 유지되는 것을 확인할 수 있다.

 

특히 레퍼런스 보드의 성능이 크게 떨어지는 G와 H 지점을 비교하면 ipTIME N504의 무선 거리가 레퍼런스 보드에 비해 개선된 것을 확인할 수 있다.

11g와 11n 제품의 비교에 있어 두 제품간의 속도를 비교하는 것은 무의미하다. 다만 시험 결과에서 알 수 있듯, G504 역시 H와 J지점을 제외한 전 구간에서 20Mbps 이상의 성능을 유지하는 것을 확인할 수 있었다.

즉, 하드웨어와 드라이버 최적화를 통해 성능이 개선된 11g 제품의 경우 무선 거리 성능은 11n이 비해 떨어지는 것이 아니라는 결론을 도출해 낼 수 있다.

 

802.11n 공유기, 아는 것이 힘이다.

 

차세대 무선 표준 802.11n에 대한 많은 사용자들의 관심을 반영하듯 가격 거품을 뺀 11n 지원 제품들이 시장에 연일 쏟아지고 있다.

여기에다 온라인과 오프라인에서 판매 중인 노트북 대부분이 802.11n을 지원하는 모델일 정도로 802.11n은 벌써 우리 생활 깊숙이 파고들었다.

그러나 일부 보급형 제품들 중에는 300Mbps급 제품과 함께 150Mbps의 속도만 지원하는 제품이  출시되면서 무선랜 기술을 정확하게 이해하지 못하는 소비자들에게 혼란을 가중 시키고 있는 상황이다.

업계 관계자는 “온라인 쇼핑몰 등 판매 사이트들을 살펴본 결과 판매되고 있는 노트북의 57% 가량이 802.11n을 지원하는 모델인데 이중 90% 이상이 150Mbps 밖에 지원하지 못하고 있는 것으로 판명됐다”고 말하며 현상황의 문제점을 지적했다.

 

◇ 802.11n 공유기, 바로 알고 선택하자 = 그렇다면 어떤 802.11n 공유기를 선택해야 하는걸까? 먼저 자신의 주머니 사정을 확인해 보아야 할 필요가 있다.

 

속도보다는 저렴한 제품을 원하는 사용자라면 사용한 칩셋의 종류보다는 인터넷 가격비교 사이트에서 저렴한 제품을 고르는 것이 좋다.

 

하지만 금전적으로 여유가 있고, 802.11n의 빨라진 속도를 제대로 맛보고 싶다면 공유기에 들어간 부품을 따져 보아야 한다.

 

한 네트워크 전문가는 "안테나 개수의 경우 1개 보다는 2개가, 2개 보다는 3개를 단 제품이 더 빠르다"라고 조언한다.

 

또한 "2개의 채널을 동시에 사용해 대역폭을 늘려주는 채널본딩을 지원하는 제품이 더 빠른 속도를 제공한다"며, "이는 1개의 수도관을 사용하는 것 보다는 2개의 수도관을 사용하는 것이 더 많은 물을 한번에 나를 수 있는것과 동일하다"고 설명했다.

 

이 외에 제품을 구매하기 전, 11n 공유기의 핵심 칩셋의 종류와 하드웨어 개선 여부, 드라이버로 인한 성능 향상 등 추후 확장성도 따져보는 것이 좋은 제품을 선택할 수 있는 하나의 방법이다.

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