Wi-Fi 6E 年内推出:首次引入 6GHz 频段,更宽更快更强

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技术编辑:徐九丨发自 北京
SegmentFault 思否报道丨公众号:SegmentFault


近期,越来越多的 Wi-Fi 6 产品涌现出来,包括手机、平板、路由器、笔记本等。不过,Wi-Fi 联盟实际上正在建立了更新一代的 Wi-Fi 6E 标准,并首次引入 6GHz 频段。

据外媒报道,美国联邦通信委员会(FCC)定于 4 月 23 日投票决定开放新的非授权 6GHz 频段,预计从 5.9GHz 频段(45MHz 频宽)起跳,新增可容纳 8 个 160MHz 或 3 个 320MHz 的连续频谱(总计 1200MHz 频宽),相较 5GHz 的总计 500MHz 频宽可谓巨大提升。

我们已经拥有的 Wi-Fi 频谱:2.4GHz 频段

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在上世纪 90 年代,Wi-Fi 用户最关心的问题是「Wi-Fi 能覆盖多远」。今天,无论大多数用户是否意识到,最大的担忧并不是 Wi-Fi 能达到多远,而是有多少不同的设备在争夺 Wi-Fi的 使用资源。传统的 2.4GHz 频段对许多城市居民来说已经完全不够用了 —— 微波炉、蓝牙耳机和所有能想象到的物联网设备,已经将 2.4GHz 频段都挤满了。

对于 2.4GHz 的情况来说,这个频段具备很好的覆盖性和穿透力,这在日益拥挤的现代环境中是已经不再是一个功能,而是一个“错误”。一个 Wi-Fi 设备只有在没有其他设备在传输范围内的情况下才能进行传输,因此,范围和穿透力的增加也意味着对使用资源的竞争加剧。

这种竞争并不只存在于一个 Wi-Fi 网络中,即使你的邻居拥有不同的 SSID(Wi-Fi 网络名称)和密码,也不能阻止你们的设备互相拥挤。而且,由于 2.4GHz 频谱中只有三个非重叠的 20MHz 信道,因此与邻居的设备以及自己的设备争夺使用资源的几率非常高。

我们已经拥有的 Wi-Fi 频谱:5GHz 频段

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5GHz -- 802.11n (Wi-Fi 4)、802.11ac (Wi-Fi 5) 和 802.11ax (Wi-Fi 6)设备可使用的额外频谱和 2.4GHz 相比,覆盖面积和穿透力都要低得多。同样,对于大多数用户来说这是一件好事。如果你的设备只能“听到”几个房间和墙壁之外的声音,那就意味着你不太可能与相邻的网络争夺通讯时间。

并且,5GHz 也比 2.4GHz 有更多的可用频谱。这一优势在很大程度上被 5GHz 信道通常比 2.4GHz 信道宽得多的事实所掩盖。

但 5GHz 频谱的使用因为 DFS(动态频率选择 dynamic frequency selection)的规定而变得有些复杂,因为 DFS 规定将其中的大部分频谱部分不让 Wi-Fi 设备使用,以免干扰雷达。

以美国为例,虽然总频谱包含了 775MHz,但其中只有 140MHz 的频谱对美国的大多数用户有效,在 DFS 信道以下的低频段为 60MHz,而在其上方的高频段为 80MHz。

正在表决的 Wi-Fi 频谱:6GHz 频段

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Wi-Fi 6E 并不是一个新的无线协议,它是将目前的 Wi-Fi 6 标准扩展到一个新的、更宽的无线频段。

本月 FCC 投票表决的频谱提供了大约 6 倍于目前 2.4GHz 和 5GHz 频段的总频谱,并在 5.925-7.125GHz 的单一连续频段中提供。这些频谱足以提供七个完全不重叠的 160MHz 宽频道。

每个独立的信道可以提供大约两倍到四倍于我们现在从 5GHz 的 Wi-Fi 5 和 Wi-Fi 6 设备上看到的最大性能,并且不需要依赖协议技巧,这些技巧在实际生活中可能会像在测试实验室中一样有很好的效果。

Wi-Fi 6E 的未来之路

尽管从概率上讲,使用新频谱的提案可能在 FCC 4 月 23 日的会议上被否决,但这个概率极低。FCC 主席对频谱扩张具有极度的热情,并且他不是一个人在战斗:互联网和电视协会、博通、英特尔、开放技术研究所、Wi-Fi 联盟等机构也都热衷于此。

我们之前报告过,Wi-Fi 芯片组制造商 Broadcom 已经宣布推出利用新频谱的 BCM-4389 Wi-Fi 6E 芯片组。英特尔虽然有公开信息发布,但据消息透露也已经展开了相关的行动。英特尔曾在媒体采访中表示,预计今年晚些时候他们将推出双频 Wi-Fi 6E 芯片组,预计 2021 年初通过认证。与 Broadcom 的 BCM-4389 一样,英特尔的芯片组将使用一个单一的信号来覆盖 5GHz 和 6GHz 频谱,并配备一个 2.4GHz 的信号用于传统网络。


此次 FCC 的报告和草案将授权两种不同类型的频谱使用规则。室内的低功率接入点和设备将可以使用 1,200MHz 的全部可用频率,但剩余的 850MHz 将提供给高功率接入点。

一个新的「自动频率协调系统」将进一步规范高功率接入点,以防止它们干扰现有的 6GHz 频谱的持牌用户。这与目前 5GHz 频段的 DFS 规则很相似,但明显的区别在于,低功率、室内专用接入点和消费类设备将不会受到影响。

毕竟行业人士对此纷纷表态,一致认为为低功率设备降低更多的限制是长期成功使用频谱的关键因素。

本月会议的另一份拟议规则,制定的就是进一步向极低功率设备开放 6GHz 频段,具体包括并针对可穿戴式增强现实和虚拟现实设备。该进一步通知征求对超低功率设备的功率水平和其他 "技术和操作措施 "的意见,关于这些设备的任何规则的批准将在未指定的日期后进行。

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