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Wi-Fi 6E中6G頻段介紹

07-26-2021

想像一下,您的手機要連接 Wi-Fi 時,會看到周圍鄰居的 Wi-Fi 名稱,這表示鄰居家和您家中的訊號太近,有互相干擾的可能性。這就是為什麼 Wi-Fi 路由器無法達到廣告的速度且會有延遲的狀況。

無線網路中,頻段的使用是很寶貴的資源,然而並非所有的頻段都開放使用者連線,導致許多設備使用相同的頻段。美國聯邦通信委員會(FCC)非常謹慎的控管有限的頻段,而如今大部分Wi-Fi流量都集中在2.4GHz和5GHz這兩個頻段中。

頻段擁擠這個問題不會持續太長時間,FCC宣佈開放6GHz頻段,這對Wi-Fi聯盟、製造商和客戶意味著 Wi-Fi 設備在這個全新的頻段上得以運行,您很快就可以體驗新的頻段速度。

快速查看目前的標準和頻段

Wi-Fi 6E為Wi-Fi 標準名稱,Wi-Fi 設備依特定的標準運作,一般來說需要設備在一或多個頻段運作。 Wi-Fi 標準多年來不斷發展,若想要更深入了解最新頻段,先讓我們看看目前常見的頻段—2.4 GHz 和 5 GHz。

2.4 GHz 頻段

如圖 1 所示,2.4 GHz 頻段的範圍為 22 MHz,相鄰頻道可合併為 40 MHz 頻道,像是「頻道 1 + 5」的中間頻率為 2.422 GHz,允許使用的頻道依地區有所不同。

鄰近的頻道之間存在著相當大的重疊,同一位置使用相同頻道可能會造成干擾。假設您將兩個基地台放置在周圍,而這兩個基地台分別在頻道1及頻道2上運行,每個基地台與客戶端設備之間可能會遇到嚴重的延遲,通常改為使用特定的頻道組合,即可消除干擾,組合為頻道1、6、11,如下圖所示。

圖 1: 2.4 GHz 頻段

5 GHz 頻段

5 GHz 頻段有多個 20 MHz 頻道,可結合為 40 MHz、80 MHz 或 160 MHz 頻道。而允許的頻道可能會依地區而有差異。

6 GHz 頻段是什麼?

6 GHz 頻段為從 5.925 GHz 到 7.125 GHz 之間使用的頻率,如圖 2 所示,相較於 2.4 GHz 和 5 GHz,6 GHz 頻段最廣的頻率範圍可到1,200 MHz,它是三個頻段中擁有最多的頻道。6GHz頻段具有無干擾和連續性良好的特性,提供了足夠操作的靈活性。

Figure 2: 6 GHz 頻段

表1: 每個頻段理論可用的頻道數

既然6GHz頻段有很多好處,為什麼FCC機構要花這麼長的時間才能向Wi-Fi開放此頻段?原因之一是最近Wi-Fi的設備量大幅提升,促使新頻段變得必要且急需。

6 GHz 頻道的使用需求

另一個原因是,該機構必須處理6 GHz頻段上現有的應用,在Wi-Fi開放6 GHz頻段之前,業界都需要在制定共享頻段使用,防止潛在干擾的機制。

現有的應用可分為固定服務及行動服務,固定服務是支援關鍵業務可靠的點對點鏈路,固定服務常見案例包括警察回程、消防車調度和鐵路列車運轉的協調。

行動服務則適用移動發射機與中心通訊的場景,像是電視台將現場節目轉播回廣播室。

如圖3和表2所示,該頻段根據不同的條件和要求分為四個子頻段,業界需要為每個子頻段找出一種頻段共享的使用機制。

這些機制多半應用於子頻段U-NII-5和U-NII-7的AFC(自動頻率協調)。對於子頻段U-NII-6和U-NII-8上所有的Wi-Fi設備,他們將僅限於LPI(室內低功耗使用)。

行動服務通常在寬闊的區域內使用,以實現最大的協調靈活性。因為 AFC將應用於行動服務盛行的子頻段是不切實際的,如表2所示。
 

表 2: 6-GHz 子頻段情況和需求

6 GHz 頻段如何帶給 Wi-Fi 好處?

範圍更小,速度更高

6 GHz 頻段提供比以前頻段更高的工作頻率,也就是更高的資料速率和傳輸速度,但 6 GHz Wi-Fi 的範圍相對的更短。物理學家指出,較高頻率的無線訊號,隨著傳播距離增加和障礙物,速度下降得更快。因此,使用 6 GHz 的Wi-Fi 6E 適合短距離、高吞吐量和低延遲應用,如 VR/AR、影片串流和物聯網設備使用。

更準確的定位

6 GHz 頻段是有史以來為 Wi-Fi 設備開放的最寬頻段,更寬的頻段將提供更準確的定位。Wi-Fi 6E 將使掃地機器人等裝置具備室內定位功能,從而帶來更多應用。

舊設備干擾更低

Wi-Fi 6E 最讓人驚豔的地方在於致力發展最新的標準 802.11ax (Wi-Fi 6)。Wi-Fi 6E這個新頻段不包括之前Wi-Fi標準的舊設備,若您的設備在 6GHz 頻段運作,完全不會與其他舊有裝置發生爭用的狀況。新功能如 OFDMA 在沒有傳統設備的情況下變得更加有效,從而充分發揮 Wi-Fi 6 的潛力。整體效能提升將改變整個網路生態

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