En introduktion til 6 GHz-bånd til Wi-Fi 6E

Forestil dig, at du opretter forbindelse til Wi-Fi med din mobilenhed. Navnet på dine Wi-Fi-netværk vises sammen med dine naboers. Bortset fra at se de dumme navne til andre Wi-Fi-netværk, som "FBI Surveillance Van", er der noget andet, der foregår.

Hvis du er tæt nok på til at oprette forbindelse til deres Wi-Fi, betyder det, at signalerne sandsynligvis forstyrrer hinanden. Det er derfor, din Wi-Fi-router ikke opfylder sin annoncerede hastighed og latenstid.

Bands betragtes som værdifulde ressourcer, og ikke alle bands er åbne for os. Mange enheder optager sandsynligvis det samme frekvensbånd. Tilsynsmyndigheder som Federal Communications Commission (FCC) administrerer de begrænsede spektrumbånd med stor omhu og overvejelse. Det meste af Wi-Fi-trafikken i dag er overfyldt i to frekvensbånd (2,4 GHz og 5 GHz).

Et hurtigt blik på de nuværende standarder og bånd

Wi-Fi-enheder følger specifikke standarder. En standard kræver typisk, at enheder fungerer på et eller flere frekvensbånd. Wi-Fi-standarder har udviklet sig gennem årene. For bedre at forstå det nyeste bånd, lad os først se på de nuværende - 2,4 GHz-båndet og 5 GHz-båndet.

2.4 GHz Band

Som vist i figur 1 har 2, 4 GHz-båndet et kanalområde på 22 MHz. Tilstødende kanaler kan kombineres til en 40 MHz-kanal, som "Kanal 1 + 5" med en mellemfrekvens på 2.422 GHz. Der er forskellige tilladte kanaler i forskellige lande og områder.

Der er betydelig overlapning mellem tilstødende kanaler. Overlappende kanaler, der er konfigureret på ét sted, kan forårsage interferens. Antag, at du udruller to adgangspunkter i nærheden af hinanden. I så fald kan den ene, der opererer på kanal 1 og den anden på kanal 2, opleve alvorlige afmatninger mellem hvert adgangspunkt og deres klientenheder. En bestemt kombination af kanaler bruges typisk samtidigt på ét sted for at fjerne interferens. En mulig kombination kunne være Kanal 1, Kanal 6 og Kanal 11, som vist nedenfor.

Figure 1: 2.4 GHz Band

5 GHz Band

5 GHz-båndet har flere 20 MHz-kanaler kombineret til 40 MHz-, 80 MHz- eller 160 MHz-kanaler. Det er værd at bemærke, at tilladte kanaler kan være forskellige fra region til region.

Hvad er 6 GHz-båndet?

6 GHz-båndet henviser til frekvensbåndet mellem 5,925 GHz og 7,125 GHz, som vist i figur 2. Sammenlignet med sine 2.4 GHz- og 5 GHz-modparter har 6 GHz-båndet det bredeste frekvensområde på 1,200 MHz. Det har også flest kanaler blandt de tre bands. 6 GHz-båndet kan også prale af egenskaben af ikke-indblanding og god kontinuitet, hvilket giver tilstrækkelig operationel fleksibilitet.

Figure 2: 6 GHz Band

Table 1: Teoretisk antal tilgængelige kanaler på hvert bånd

Da 6 GHz-båndet har mange fordele, hvorfor tog det regulatorer så lang tid at åbne båndet for Wi-Fi? En af grundene er, at det nylige boom af Wi-Fi-enheder endelig har gjort det nye bånd ikke kun nødvendigt, men også presserende.

Operationelle krav til 6 GHz-båndet

En anden mulig årsag er, at industrien skal håndtere utallige etablerede applikationer, der allerede findes på 6 GHz-båndet. Før 6 GHz-båndet åbnes for Wi-Fi, skal hele branchen opfinde mekanismer til deling af båndet og forebyggelse af potentiel interferens.Incumbent applications can be classified into fixed services and mobile services. A fixed service is a reliable point-to-point microwave link that supports critical services. Common examples of fixed services include backhaul for police, fire vehicle dispatch, and coordination of railroad train movements.

På den anden side beskriver en mobiltjeneste scenarier, når en mobil sender kommunikerer med et center. Tv-afhentningsstationer sender programmateriale fra et begivenhedssted tilbage til et studie.

Figur 3 og tabel 2 viser, at båndet er opdelt i fire delbånd baseret på forskellige betingelser og krav. Industrien skal finde ud af en mekanisme til delt brug for hvert af underbåndene.

Mekanismerne omfatter AFC (Automated Frequency Coordination), der anvendes på underbåndene U-NII-5 og U-NII-7. For alle Wi-Fi-enheder på underbåndene U-NII-6 og U-NII-8 vil de kun være begrænset til LPI-brug (Lower Power Indoor).

Mobiltjenester har typisk licens til at operere over et bredt område for at give maksimal fleksibilitet til koordinering. Det er derfor upraktisk at anvende AFC på de delbånd, hvor mobiltjenester har forrang, som vist i tabel 2.

Tabel 2: Betingelser og krav for 6 GHz-underbånd

Hvordan vil 6 GHz-båndet gavne Wi-Fi?

Højere hastigheder inden for en kortere rækkevidde

6 GHz-båndet tilbyder en i sagens natur højere driftsfrekvens end de tidligere bånd, hvilket indikerer en højere datahastighed og transmissionshastighed. 6 GHz Wi-Fi kan dog have en kortere rækkevidde. Fysikken dikterer trods alt, at trådløse signaler ved højere frekvenser falder hurtigere langs deres formeringsveje, primært gennem forhindringer.

Som et resultat passer Wi-Fi 6E, der gør brug af 6 GHz, til de nylige applikationer med kort rækkevidde, høj gennemstrømning og lav latenstid, der frigives i dag, som VR / AR, videostreaming og IoT.

Mere præcis positionering

6 GHz-båndet er det bredeste bånd, der nogensinde er åbnet for Wi-Fi-enheder. Det antages generelt, at bredere bånd giver mulighed for mere præcis positionering. Wi-Fi 6E vil gavne applikationer med indendørs positionering, såsom fejende robotter.

Mindre interferens fra ældre enheder

Den mest spændende del om Wi-Fi 6E er dens dedikation til den nyeste standard 802.11ax (Wi-Fi 6). Ældre enheder baseret på enhver standard før Wi-Fi 6E er udelukket fra dette nye bånd. Hvis din enhed fungerer på 6 GHz-båndet, er den helt fri for strid med alle andre ældre enheder. Nye funktioner som OFDMA bliver langt mere effektive uden ældre enheder og realiserer dermed fuldt ud potentialet i Wi-Fi 6. Præstationsforøgelsen i alt vil være spilændrende.