[WiFi] 최신 WIFI 7 (IEEE 802.11 be)에 새로 도입된 Multi-Link Operation(MLO)에 대해 알아보자

프롤로그

우리가 와이파이를 쓸 때 가장 중요하게 생각하는 요소는 무엇일까?

나는 일단 빠른 속도, 끊기지 않는 것이 가장 중요하다고 생각한다. 4GB 프로그램 다운받는데 18시간 걸린다거나(실제로 최근 1주일간 QT하나 다운받는데 저정도 기다려서 다운받았다), 유튜브 보고 있는데 버퍼링이 걸려서 끊긴다거나(꼭 쇼츠 하이라이트 부분에서 끊기더라), 이 부분들이 와이파이를 사용함에 있어서 가장 크게 와닿는 부분이라고 생각한다. 이러한 문제는 단순히 속도의 문제가 아니라, 지연(latency)과 안정성, 그리고 동시에 여러 작업을 처리하는 능력과 깊게 연결되었다.

 

현재 우리가 쓰는 공유기는 IEEE 802.11ax, 즉 WiFi 6 기반 표준의 공유기들을 많이 쓰고 있다.

쿠팡에서 iptime이라고 검색했을 때 나오는 공유기인데, "유무선공유기 AX1500SR", AX3000Q, AX2004T 등등 AX라는 단어가 보일텐데, 현재 와이파이 표준 버전이라고 생각하면 된다. 이 AX는 기존 WiFi 5 대비 속도와 효율을 개선한 표준으로, 다수의 기기가 동시에 연결되는 상황을 고려해 설계되었다.

그러나 최근 네트워크 환경은 단순한 웹 서핑을 넘어, 고화질 스트리밍, 대용량 데이터 전송, 실시간 상호작용 서비스 등으로 빠르게 확장되고 있다. 이러한 변화는 기존 구조만으로는 충분한 성능을 보장하기 어려운 상황을 만들었고, 결과적으로 더 낮은 지연, 더 높은 안정성, 그리고 더 많은 동시 연결을 처리할 수 있는 새로운 방식이 요구되기 시작했다

이러한 상황 속,  차세대 표준인 IEEE 802.11be, 즉 WiFi 7이 등장하게 되었다. 현재 WiFi 7 기반 공유기와 단말은 이미 상용화 단계에 진입하여 점차 시장에 확산되고 있다.

Iptime 홈페이지에 가면 11be 유무선 공유기란에 실제 wifi 7 공유기를 판매하고 있다.

그렇다면 대체 어떤 기능이 추가되었을까? wifi 6인 ax랑 어떤 차이가 있을까?

IpTime에서는 MLO라는 기능을 언급한다.

우리는 이 MLO는 대체 무엇이고, 어떻게 작동하고, 어째서 MLO로 인하여 와이파이를 빠르게 이용할 수 있는지 알아보도록 하자.

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IEEE 802.11

WiFi로 널리 알려진 IEEE 802.11 표준은 1990년대, 유선 네트워크를 대체할 수 있는 무선 LAN 환경 구축을 목표로 처음 등장하였다. 초기에는 비교적 낮은 데이터 전송률과 단순한 구조를 기반으로 설계되었지만, 이후 지속적인 표준 개정을 통해 성능과 효율이 크게 향상되었다. 현재는 WiFi 6인 802.11ax까지 발전하였으며, 다수의 사용자와 디바이스가 동시에 연결되는 환경에서도 효율적인 통신이 가능하도록 설계되었다. 이처럼 802.11 표준은 단순한 속도 향상을 넘어, 사용 환경 변화에 맞춰 구조 자체를 지속적으로 진화시켜 온 기술이라고 볼 수 있다.

최근에는 VR/AR, 클라우드 게임, 고화질 스트리밍, 실시간 방송과 같은 서비스가 보편화되면서, 기존보다 훨씬 높은 수준의 처리량(throughput), 지연(latency), 신뢰성(reliability)이 요구되고 있다. 이러한 요구사항은 기존 WiFi 구조만으로는 한계가 있다는 문제로 이어졌고, 이를 해결하기 위해 2019년 IEEE 802.11be Task Group(TGbe)가 설립되어, 차세대 표준 개발이 본격적으로 시작되었다.

(아 소문으로는, 802.11 에서 11이라는 뜻이 11번 회의해서 만들어졌다라는 썰도 있다.)

아무튼 WIFI 7 인 802.11be의 핵심 목표는 EHT(Enhanced High Throughput)로, 처리량 증가, 지연 감소, 신뢰성 향상을 목표로 한다.

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Multi-Link Operation

• 처리량 증가
• 지연 감소
• 신뢰성 향상

을 목표로 하기 위해서 나온 Wi-Fi 7의 핵심기술은 바로 MLO(Multi-Link Operation) 기능이다. 새로운 기술이라고도 하나, 여러 논문들에서는 MLO을 통신 방식 자체를 변화 시키는 새로운 패러다임으로 평가되고 있다.

대체 MLO가 뭘까? 

우리 핸드폰 와이파이 연결할 때 과정을 보자. 

• 1. 와이파이를 활성화 한다
• 2. 사용가능한 와이파이 목록을 본다.
• 3. 연결한다.

이 과정에서

하나의 공유기에서 2.4GHz와 5GHz 네트워크가 동시에 보이는 경험을 해봤을 것이다.

과거 경험담을 토대로 얘기를 하면, 우리 기지국 통신을 할 때도 3G, 4G, LTE, 5G하는 식으로, 점점 숫자가 올라갈 수록 속도가 빨랐었으니까, "와이파이도 직관적으로 숫자가 더 크면 좋겠지?  그러면 2.4GHz와 5GHz가 있으면 5GHz가 더 빠르겠지?" 하고 5GHz를 선택했던 이 글을 사람들 분명히 한 명은 있을 것이다. 반대로, 5GHz를 선택했지만, 오히려 연결이 불안정한 느낌이 들고 끊겼던 경험이 있어서 다시 2.4GHz로 돌아가서 사용하고 있는 사람도 분명히 있을 것이다.

여기서 중요한 점은, 2.4GHz와 5GHz는 3G, 4G, 5G와 같은 세대(Generation)가 아니라 서로 다른 주파수 대역이라는 것이다.

• 2.4GHz: 도달 범위가 넓고 안정적이지만 속도는 상대적으로 낮음
• 5GHz: 속도는 빠르지만 장애물에 약하고 범위가 좁음

즉, 우리는 WiFi를 사용할 때 항상 다음의 특징을 가지고 있는 주파수 대역 중 하나를 선택을 하고 있었던 셈이다:

속도가 빠른 대신 불안정한 링크 (5GHz) vs 느리지만 안정적인 링크(2.4GHz)

 

그런데, 위에서 "하나를" 이라는 단어를 강조하고 있다.

그렇다. 우리가 5GHz에서 안 된다라고 느껴지면 기존 5GHz 연결을 해제하고 2.4GHz 연결을 수행하듯이,기존 WiFi에서는 두 대역을 동시에 사용하는 것이 아니라, 항상 하나의 링크만 선택하여 통신해야 했다. 

즉, 기존 WiFi는 구조적으로 여러 링크들 중 하나만 선택하는 Single-Link 기반 통신이었다.

이 Single-Link의 한계는 위에서 계속 언급했던 경험대로 잘 체감했을 것이다. 사람들 몰리면 진짜 디~지게 느리다. 답답할 정도로. 그래서 2.4GHz에서 5GHz로 옮기고, 반대로 5GHz에서 2.4GHz로 내려갔던 경험은 무조건 한 번은 있을 것이다. 특히 카페 공용 와이파이 쓸 때 사람 많이 쓰고 있다라고 생각해봐라. 진짜 되게 느려서 그냥 내 데이터 쓰고 만다(그래서 내가 그냥 무제한 요금제 쓰는 이유기도 함)

이러한  한계를 깨고, 2.4GHz와 5GHz, 추가적으로 6GHz까지 동시에 이용하여 인터넷을 사용하게 만드는 기술이 바로 MLO(Multi-Link Operation) 기술이다.

기존처럼 하나의 주파수 대역만 사용(Single Link Operation;SLO)만 쓰는 게 아닌 여러 링크를 동시에 활용하여 데이터를 전송한다.

동작은 어떻게 하느냐?라고 한다면 가장 최고의 비유는

위 그림과 같다고 생각한다. 운전자들은 알겠지만 차선을 표현한 것이다. 왼쪽과 오른쪽 차선의 차이가 뭔지 알겠는가?

기존 WiFi(SLO)는 하나의 차선만 사용할 수 있는 도로와 같다.

한 차선에서 정체가 발생하더라도, 다른 차선이 비어 있더라도 이동할 수 없다. 결국 해당 차선의 상태에 따라 전체 통신 성능이 결정된다.

반면 MLO는

여러 차선을 동시에 사용할 수 있는 도로

이게 MLO의 핵심이다. 한 차선이 막히면 다른 차선을 활용하고,

양쪽 다 뻥뚫려 있으면 그냥 풀악셀 밟으면서 여러 채널 에서 동시에 왔다갔다하면서 데이터를 보낼 수 있기에 더 빠르게 이동한다.

여러 대역에서 채널 상태가 좋은 것(주파수 대역에서 상태가 좋은 것)을 골라서 데이터 통신을 자유롭게 수행하는 것이 바로 MLO의 핵심기능으로써, 이를 통해서 빠른 데이터 처리, 저지연, 높은 신뢰성을 이룬다.

 

 

MLO는 이미 WiFi 7 기반 장비를 통해 실사용이 가능한 단계에 진입했지만, 실제 환경에서의 최적 동작 방식에 대해서는 여전히 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 링크 선택, 트래픽 분산, 동기화 방식 등과 관련하여 어떤 전략이 가장 효율적인지에 대한 논의가 활발하게 이루어지고 있는 상태이다.

이후 내용에서는 MLO의 성능을 결정짓는 주요 동작 방식과, 이를 개선하기 위해 제안된 핵심 아이디어들을 살펴본다.

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MLD(Multi-Link Device)

MLO 아키텍처를 이해하기 위해서는 먼저 MLD(Multi-Link Device) 개념을 짚고 넘어갈 필요가 있다. 이후 설명되는 U-MAC, L-MAC 구조, 전송 방식 등 모두 이 MLD를 기준으로 정의되기 때문이다.

MLD는 하나의 물리적 디바이스가 여러 개의 링크를 동시에 사용할 수 있도록 확장된 개념이다. 즉, 기존처럼 하나의 주파수 대역에만 연결되는 것이 아니라, 2.4GHz, 5GHz, 6GHz 등 여러 링크에 동시에 연결되어 통신할 수 있는 장치를 의미한다.

근데 우리 핸드폰은 하나의 링크밖에 접속이 불가능하지 않는가?

일반적으로 우리가 사용하는 스마트폰은 하나의 RF 체인을 기반으로 동작하기 때문에, 모든 링크를 완전히 독립적으로 동시에 사용하는 데에는 제약이 있다.(제한된 형태의 MLD)

이번 글에서는 다루진 않지만, 실제로 WiFi 7에서는 이러한 제약을 고려하여, EMLSR이라는 방식이 정의되어 있어 우리 핸드폰도 BE에서 이용될 수 있다. 다만 EMLSR과 같은 세부 전송 방식은 MLO의 동작을 깊이 있게 이해해야 다룰 수 있는 주제이므로, 본 글에서는 구조적인 이해에 집중하고 해당 내용은 다루지 않는다.(이와 관련된 논문들 있기는 한데, 아직 안 읽어서 여기에 못적는다)

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아키텍처

어쨌거나, 새로운 be 버전이 나왔다라고 하더라도, 기존 장비와 완전히 단절된 구조로 설계할 수는 없다. 즉, 기존 WiFi 장비들이 매우 많이 존재하니까, 이들과의 호환성을 유지하는 필수적인 요구사항이다.

예를 들어, 닌텐도 2 새로 나왔는데, 기존 칩들 호환안된다라고 하면 당신은 닌텐도 2 쓸 수 있겠는가? 내 동물의숲 200시간 포기할 수 없어서 굳이 닌텐도 2를 사진 않을 것이다.

마찬가지로, 만약 새로운 표준이 기존 장비와 전혀 호환되지 않는다면, 사용자는 모든 장비를 교체해야 하고, 이는 기술 확산의 큰 장애물이 된다. 따라서 새로운 표준은 기존 구조를 완전히 뒤엎기보다는, 기존 아키텍처를 유지하면서 확장하는 방식으로 설계될 수 밖에 없다.

 

저번 글에서, 802.11 계층에 대해서 설명했었다. 기존 계층은

• PHY 계층
• Data-Link 계층

으로 이루어져 있고, 각각 2개씩 부계층으로 나누어져있었다.

2026.03.18 - [네트워크] - [WiFi] IEEE 802.11 계층과 프레임에 대해 알아보자 (Wireshark로 뜯어보는 802.11 Frame의 모든 것)

[WiFi] IEEE 802.11 계층과 프레임에 대해 알아보자 (Wireshark로 뜯어보는 802.11 Frame의 모든 것)

여기서, MAC 부계층은 프레임을 만들고 언제 보낼지 결정하는 부계층이었다. 

IEEE 802.11 be에서는 이 MAC계층을 또 2개의 계층으로 나눈다.

• Upper MAC(U-MAC)
• Lower MAC(L-MAC)

이렇게 나눔으로써 각각 독립적인 주파수 대역(링크라고 부르겠다)에서 데이터를 송수신하더라도 신뢰성을 유지하기 위함이다.

 

 

U-MAC

U-MAC은 여러 링크를 사용하는 MLO 환경에서, 전체 데이터 흐름을 통합적으로 관리하는 논리적 제어 계층이다. 기존 단일 링크 환경에서는 MAC 계층이 하나의 링크만 고려하면 되었지만, MLO에서는 하나의 데이터가 여러 링크로 나뉘어 전송되기 때문에, 이를 중앙에서 관리하고 재조립할 수 있는 구조가 필요하다. 이 역할을 담당하는 것이 바로 U-MAC이다.

핵심기능은 다음과 같다.

 

1. 시퀀스 번호 할당 및 재조립 지원

하나의 데이터 스트림은 여러 링크로 분산되어 전송될 수 있다.

이때 수신 측에서는 각 링크로부터 도착한 데이터를 올바른 순서로 재조립해야 한다.

• U-MAC은 각 데이터에 시퀀스 번호를 부여
• 수신 측에서 순서 보장 및 재조립 가능하도록 지원

 

2. MSDU 분할 및 결합

전송 효율을 높이기 위해 데이터는 여러 링크로 나뉘어 전달된다.

• 송신 측: 하나의 MSDU를 여러 링크로 분할하여 전송
• 수신 측: 여러 링크에서 수신한 데이터를 다시 하나로 결합

 

3. TID-to-Link 매핑 (핵심 기능)

U-MAC은 각 트래픽을 어떤 링크로 보낼지 결정한다.

• 트래픽 우선순위(TID)에 따라 링크 선택
• 링크 상태, 혼잡도 등을 고려한 분산

즉, 데이터를 어디로 보낼지 결정하는 스케줄링 역할을 수행한다.

 

4. 공통 제어 기능

기존 MAC 계층과 동일하게 다음 기능도 담당한다:

• 연결(association)
• 인증(authentication)

 

U-MAC은 단순한 MAC상위 계층이 아니라, 여러 링크를 하나의 논리적 연결로 묶어주는 컨트롤 타워 역할이다. 즉, 데이터 흐름관리, 링크 선택, 재조립을 보장한다.

정리하면

U-MAC은 MLO 환경에서 데이터를 여러 링크로 분산시키고, 다시 하나로 통합하는 중앙 제어 계층이다.

 

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L-MAC

L-MAC은 각 링크에서 실제로 프레임을 생성하고 전송을 수행하는 실행 계층이다.

U-MAC이 “데이터를 어디로 보낼지”를 결정하는 역할이라면, L-MAC은 그 결정을 기반으로 각 주파수 대역에서 실제 통신을 수행하는 역할을 담당한다.

핵심 기능은 다음과 같다.

 

1. 프레임 생성 및 처리

U-MAC에서 전달받은 데이터를 기반으로 실제 전송 가능한 형태로 변환한다.

• MAC 프레임 생성
• MAC 헤더 구성 및 검증
• 수신 프레임 파싱

 

2. 관리 / 제어 프레임 처리

각 링크 단위에서 필요한 제어 동작을 수행한다.

• 관리 프레임 (association, beacon 등) 처리
• 제어 프레임 송수신

 

3. 채널 접근 및 전송 수행 

L-MAC은 단순 생성이 아니라 실제 채널에서의 전송을 담당한다.

• CSMA/CA 기반 채널 접근
• backoff 및 contention 처리
• 프레임 송신 / 수신

각 링크는 독립적으로 채널을 경쟁하고 전송을 수행한다.

 

 

위 그림은 MLO의 동작 구조를 단순화한 것이다. Data A가 U-MAC으로 들어가서, 어떤 데이터인지에 대한 번호를 붙이고, 서브 데이터로 분할 한 후에, 서로 다른 링크에 대응 되는 L-MAC으로 전달되어 병렬로 전송된다. 이를 통해 하나의 데이터가 단일 경로를 통해 전달되는 것이 아니라, 여러 링크를 통해 동시에 전달되는 구조를 가지게 된다.

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전송 모드(동기 vs 비동기)

그러면 데이터는 어떻게 주고받을까?

다시 한 번 언급하지만, MLD(Multi link Devices) 기준이다. 하나의 기기에서 동시에 여러 링크에 접속해서 데이터를 주고 받을 수 있는 기기에서 어떻게 작동하는지이다.

모드는 크게 두 가지로 나뉜다.

• 비동기 모드(Asynchronous Transmission Mode),
• 동기 모드(Synchronous Transmission Mode)

 

비동기모드(Asynchronous Transmission Mode)

비동기 모드란, 여러 링크가 서로 시간적으로 독립적으로 프레임을 전송하는 모드이다.

각 링크는 다른 링크와 동기화되지 않으며, 각자 채널 상태를 판단하고 독립적으로 전송을 수행한다. 또한 링크별로 별도의 채널 접근 파라미터를 유지하며, CSMA/CA 기반으로 개별적으로 동작한다.

TGbe의 경우, 처리량이 높아서 기본 동작 방식으로 사용을 권장하고 있다.

위 그림과 같이,

어떤 링크에서는 데이터를 송신하는 동안, 다른 링크에서는 데이터를 수신하거나 대기 상태를 유지할 수 있다.

이러한 구조를 STR(Simultaneous TX / RX)라고 한다.
즉, 하나의 디바이스가 서로 다른 링크를 통해 동시에 송수신(Uplink, Downlink)를 사용한다라는 의미이다.

 

 

그런데, 이러한 비동기모드는 한계가 존재하는데, 하나는 전력 소비 증가이다.

여러 링크를 동시에 활성화해야 하기 때문에, 단일 링크 대비 전력 소모가 증가한다.

비동기 모드의 가장 중요한 한계는 링크 간 간섭, 특히 self-interference이다. 한쪽이 전송할 때 다른쪽에서는 잘 들리지 않는 문제가 발생할 수 있다.

너가 노래방에서 노래 부르고 있는데, 옆방에서 노래 부르는 소리가 잘 들리겠는가?

너가 마이크에서 노래를 직접적으로 부르고 있는 동안은 주변 소리가 잘 들리지 않는다. 마찬가지고, 데이터를 송신 중에 있을 때는 수신중인 소리가 잘 들리지 않는다. 즉, 내가 데이터를 보내고 있을 때 , 옆에 링크에서 , 특히 가까우면 가까울소록 다른 신호는 간섭으로 인하여 잘 들리지 않는다.

내가 송신 중일 때, 다른 링크에서 들어오는 신호는 간섭으로 인해 제대로 수신되지 않을 수 있다.

이러한 한계를 해결하기 위하여 링크간 동작을 일정하게 맞추는 동기모드(Synchronous Transmission Mode)가 제안되었다.

 

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동기 모드(Synchronous Transmission Mode)

동기 모드는 여러 링크에서 프레임 전송 타이밍을 맞춰 동기적으로 작동하는 방식이다. 즉, 송신할 때는 다같이 송신하고, 수신할 때는 다같이 수신한다. 수신 중일 때는 송신이 불가능하는 구조이다.

이러한 구조를 nSTR(Non- Simultaneous TX/RX)라고 부른다.
즉, 동시에 송신과 수신을 수행하지 않는 구조이다.

이 동기모드를 사용하면, 결국엔 동시에 송수신이 처리가 불가능하기 때문에 처리량은 감소한다. 그러나 self-interference 문제를 제거하고, 링크 간 간섭이 감소한다.

항목	비동기 (STR)	동기 (nSTR)
동작 방식	독립적	타이밍 맞춤
TX/RX	동시 가능	동시 불가
처리량	높음	낮음
간섭	존재 (self-interference)	감소

 

IDC 가 감소한다는데 , IDC(In-Device Coexistence)는 하나의 디바이스 내부에서 서로 다른 링크가 동시에 동작할 때 발생하는 간섭 문제를 의미한다. 그니까 맞는 말이다. 왜냐? 수신할 때 송신하는 STR을 지원하지 않으니까.

(지피티 말로는 저거 공식 용어는 아니라는데, 논문에서는 저 단어를 써서 난 쓸거다. 어딜 감히 기기따위가.)

 

아무튼 간에, 동기 모드에서는 활성화된 링크들 간에 송신과 수신의 타이밍을 맞춘다. 

즉, 특정 시점에는 모든 링크가 송신을 수행하거나, 또는 모든 링크가 수신을 수행하도록 동작한다.

근데 각 링크의 상태에 따라서 보내는 데이터 양이 각 링크마다 다를 수 있는데, 여차하면 나중에 타이밍이 꼬일 수가 있어서, 링크간 전송 타이밍을 조정하는 방식이 필요하다. 그니까 시작을 같게 하든, 끝을 같게하든 타이밍 조종을 해야한다라는 의미이다.

방금 언급했듯 두 가지 방식이 있다. 진짜 시작을 같게 하든 끝을 같에 하든인데, 공식 용어를 사용해서 다시 정리하면..

• End-time-Alignment(종료 시점 정렬)
• Defer Transmission(시작 지점 정렬)

위 그림으로 바로 이해할 수 있을 거라고 생각한다.

Defer 같은 경우에는 설명으로는 Backoff가 끝나더라도 다른 애들 끝날 때까지 Backoff 지연한다고 설명을 봤는데, 전송 끝나더라도 그냥 대기하고 있다라고 생각하면 된다.

 

동기 모드는 간섭을 줄이기 위해 TX/RX를 맞추고,
그 과정에서 링크 간 타이밍을 “시작 또는 종료 기준”으로 정렬한다.

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채널 접근 방식

CSMA/CA에 대해서는 이 글을 읽고 있는 당신이라면...알 것이라고 생각한다...

여러 기기가 동시에 데이터를 전송하면 충돌이 발생하기 때문에, 각 기기는 채널 상태를 확인하고 경쟁을 통해 전송 권한을 획득해야 한다.

기존 WiFi에서는 하나의 링크만 존재했기 때문에,

하나의 채널에서 CSMA/CA를 수행하고, 승리한 기기가 해당 링크를 점유하여 전송하는 구조

였다. 그런데, MLO환경에서는 링크가 여러 개를 하나의 디바이스가 동시에 사용할 수 있다. 그럼 어떤 링크 중 어떤 채널에서 어떻게 접근을 수행할까?

결론부터 얘기하자면, CSMA/CA가 그대로 적용되기는 한다. 차이는, 여러 링크를 어떻게 활용할 것인가 이다.

이 문제를 해결하기 위해 다음 두 가지 채널 접근 방식이 있다.

• SPC(Single Primary Channel)
• MPC(Multi Primary Channel)

 

SPC(Single Primary Channel)

SPC는 하나의 Primary Channel을 기준으로 contention을 수행하는 방식이다.

MLO 환경에서도 모든 링크가 동시에 경쟁에 참여하는 것이 아니라,

하나의 기준 채널(Primary Channel)에서만 CSMA/CA를 수행한다.

위 그림처럼, 접근하고자 하는 기기들은 하나의 링크에서만 경쟁을 수행한다.

이를 통하여 경쟁에서 승리한 기기는 TXOP(Transmission Opportunity) [채널을 일정 시간 동안 독점해서 데이터를 연속으로 보낼 수 있는 권한] 을 획득하여 사용가능한 다른 링크를 함께 활용하여 데이터를 전송할 수 있다. 

다시 한 번 반복하지만, 모든 링크를 반드시 사용하는 것이 아니라, 채널 상태, 가용성, 규격 조건에 따라 활용 가능한 링크만 사용한다는 것이다.

이 SPC는, 모든 채널에서 경쟁을 진행하지 않기 때문에 전력을 효율적으로 아낄 수 있다는 장점이 있다.

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MPC(Multiple Primary Channel)

MPC 같은 경우에는 모든 링크에서 각각 독립적으로 경쟁을 수행하고, 각 링크에서 독립적으로 이긴 기기가 전송을 수행한다.

각 링크가 별도로 CSMA/CA를 수행하여 전송 기회를 획득한다.

이를 통해서 특정 링크에서 경쟁에 실패하더라도 다른 링크에서 성공하면, TXOP 확보가 가능하다. 또한 여러 링크에서 동시에 TXOP를 확복하게 되면 병렬 전송이 가능해지고, 이렇게 되면, 처리량이 증가한다.

여러 링크에서 독립적으로 contention을 수행하기 때문에, 전체적으로 TXOP를 획득할 기회가 증가하고, 그 결과 병렬 전송이 가능해져 처리량이 증가할 수 있다.

 

다만, 여러 링크에서 동시에 연결하기 때문에 충돌 가능성이 증가하고, 채널 간 간섭 및 스케줄링 복잡도가 증가하고, 전력 소모량도 증가한다.

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관리프레임(MLE)

지금까지 MLO의 구조와 동작 방식에 대해 살펴보았다.

하지만 이러한 기능이 실제로 동작하기 위해서는, AP와 STA 간에 어떤 링크를 사용할지, 어떤 방식으로 동작할지를 사전에 협상하고 설정하는 과정이 필요하다.

이 역할을 수행하는 것이 바로 관리 프레임에 포함되는 MLE(Multi-Link Element)이다.

MLE는 하나의 “프레임”이 아니라, 관리 프레임의 Frame Body에 포함되는 Information Element(IE)이다.

즉,

• Beacon
• (Re)Association Request / Response
• 기타 관리 프레임

내부에 포함되어, 멀티 링크 관련 정보를 전달한다.

MLE는

• Control Field
• Link정보
• Capability
• Deleay/Padding 관련정보

와 같은 데이터가 들어있는데, 여기서 Control Field는 MLE내부에서 어떤 정보가 포함되어 있는지를 나타내는 제어 필드이다. 

처음 이 Control Field를 보고, 맥 프레임에서 Frame Control과 비슷해서 헷갈렸으나, 서로 다른 역할을 가진다.

Control Field 역시 타입/서브타입으로 MLE 내용을 구분하기 때문이다.

 

MLE는 또 크게 두 가지 형태로 나눌 수 있다.

 

Basic MLE

• 공통적인 멀티 링크 정보를 전달
• 주로 Beacon 프레임에 포함
• AP가 자신의 MLD capability를 광고
• 어떤 링크를 지원하는지 브로드캐스트

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Multi-Link Request / Response (ML Setup)

• 실제 멀티 링크 연결을 설정할 때 사용
• (Re)Association Request / Response에 포함
• 어떤 링크를 사용할지 협상
• 각 링크의 파라미터 전달
• MLO 동작 방식 설정

 

지금은 이정도 타입이 있는데, 나중에 확장이 가능하고, 논문에서는 TIM과 TID로 확장될 가능성이 있다라고 한다.

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MLO 환경 와이파이 연결 과정

위쪽에서 언급했듯이, 기존 연결 안 되게 새로 연결되게 하는 것은 불가능하다.

그렇다면, 기존 연결과정에서 추가적인 기능으로 와이파이 연결을 시도해야한다.

즉, 기본적인 인증(Authentication), 연결(Association), 4-way handshake 과정은 유지되며,그 위에 멀티 링크 관련 정보 교환이 추가된다.

2026.03.11 - [네트워크] - [WiFi] 와이파이에 어떻게 접속되는 걸까? 와이파이 접속 과정(4-way handshake)

[WiFi] 와이파이에 어떻게 접속되는 걸까? 와이파이 접속 과정(4-way handshake)

 

 

1단계: AP의 Beacon 전송 + RNR

1단계에서 AP은 MLO 환경에서 자신이 동작 가능한 각 링크(채널)에 대해 Beacon 프레임을 전송한다.

다만 단말기 입장에서는 모든 채널을 다 돌아다니면서 채널들을 확인하기에는 부담이 있다. 채널이 너무 많아서 Passive 방식으로 전체 채널을 스캔하면 너무 비효율적이다.

그래서 이용하는 건 RNR(Reduced Neighbor Report)를 이용한다.

RNR은 Beacon 프레임의 Body에 포함되는 Information Element로, 다른 링크(채널)의 존재와 기본 정보를 알려주는 역할을 한다.

즉, 

여기 말고도 다른 링크가 있다 라고 알려주는 인덱스 역할인 셈이다.

여기서,  RNR와 MLE가 좀 헷갈릴 순 있는데, RNR는 다른 링크가 여기 있다라고 알려주는 거고, MLE는 각 링크 상세 정보를 토대로 Setup단계에서 사용하는 것이다.

항목	역할
RNR	다른 링크 “위치/존재” 안내
MLE	링크 “세부 정보 + 설정 + 협상”

그래서 RNR을 이용해서 다른 링크의 정보를 포함해서 전송하면, 메인 링크에서 그것을 보고, 다른 링크의 위치를 확인한다.

 

2단계 : 인증

기존과 동일하다.

MLO와 직접적인 차이는 없다.

 

 

3단계 : Association + MLE

연결 과정을 수행할 때 여기서 MLE가 사용된다.

이 단계에서:

• 어떤 링크를 사용할지
• 각 링크의 capability
• delay / padding
• link ID

등이 교환된다.

 

즉, MLO 실제 동작 방식이 이 단계에서 결정된다

 

이 때, 위에서 교환 된 정보를 통해서 링크 선택을 진행한다. 어떤 링크를 쓸지 말지이다.

CCA(Clear Channel Assceement)을 토대로 채널 상태가 좋으면 enable, 좋지 않으면 disabled를 설정하여 어떤 링크를 쓸지 결정한다.

 

 

 

 

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참고자료

이 글은 "Multi-Link Operation in IEEE 802.11be WLANs," 논문을 기반으로 학습 후 정리하였다.

Á. López-Raventós and B. Bellalta, "Multi-Link Operation in IEEE 802.11be WLANs," in IEEE Wireless Communications, vol. 29, no. 4, pp. 94-100, August 2022, doi: 10.1109/MWC.006.2100404.
keywords: {Maximum likelihood estimation;Wireless communication;Performance evaluation;Throughput;Resource management;Wireless fidelity;Quality of service},

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에필로그

저번 글들 쭉 둘러보면서 기술 블로그인데, 이거 뭐 그냥 초딩블로그도 아니고 너무 천박하게 적은 거 같아서, 글 적은 거...다듬는데에 AI의 도움좀 받았다. 아 그렇다고 이 글 전부가 GPT인 것은 아니다. 100% 직접 공부한 것을..내 의도 방향대로 적도록 도움만 받았을 뿐. 좀 천박한 표현들이 없어졌을 거 같다.(이렇게 했는데도 하나의 글 작성하는데 30시간 이상은 걸리는 것 같다)

[논문 읽는 시간은 또 별도이다.]

 

트래픽 관리까지 쓰고 싶었는데, 거기까지는 무리다.

그냥 여기서 마치겠다.