為什么WiFi 7要看6GHz頻段的“臉色”?
WiFi 7預計能夠支持高達30Gbps的吞吐量,大約是WiFi 6的3倍。而最大的性能提升離不開6GHz頻段的支持,畢竟6GHz頻段共有1200MHz帶寬。
在過去的20多年,作為最常用的一項互聯(lián)網(wǎng)接入技術(shù),WiFi靠著僅有的2.4GHz和5GHz兩個頻段(共600多MHz頻譜),承載著不斷增長的網(wǎng)絡需求。
隨著WiFi網(wǎng)絡接入設(shè)備規(guī)模和終端數(shù)量的極速增長,頻譜已經(jīng)成為WiFi網(wǎng)絡容量的瓶頸,傳統(tǒng)的2.4GHz和5GHz兩個頻段已經(jīng)擁擠不堪。這反映在用戶體驗上面,就是網(wǎng)絡延時的增加,用戶速率的下降,WiFi路由器之間的干擾變得越來越頻繁。
隨著WiFi產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,對無線電頻譜資源的需求非常迫切。
WiFi 7是下一代WiFi標準,除了支持傳統(tǒng)的2.4GHz和5GHz兩個頻段,還將新增支持6GHz頻段,并且三個頻段能同時工作。
WiFi 7預計能夠支持高達30Gbps的吞吐量,大約是WiFi 6的3倍。而最大的性能提升離不開6GHz頻段的支持,畢竟6GHz頻段共有1200MHz帶寬。
高通技術(shù)公司產(chǎn)品市場總監(jiān)胡鵬告訴記者,目前全球范圍內(nèi)6GHz頻段最大的可用帶寬是1.2GHz,相對現(xiàn)在5GHz頻段的三四百兆赫茲或者2.4GHz頻段的80MHz帶寬,帶寬提升很大。“如果你有320MHz頻寬的支持,它吞吐量也能上去。其實吞吐量是一方面,最重要的是6GHz頻段網(wǎng)絡比較干凈,沒有其他傳統(tǒng)WiFi設(shè)備造成干擾的情況下,通訊效率也會提升。”
為什么WiFi需要6GHz?
過去,WiFi設(shè)備主要采用20MHz和40MHz兩種帶寬。我們的移動設(shè)備通常也配有兩根WiFi天線支持MIMO。
從Aruba網(wǎng)絡給出數(shù)據(jù)速率計算表來看,采用2路MIMO,64QAM調(diào)制的WiFi設(shè)備在40MHz的帶寬下,理論最大速率只能達到344Mbps左右。
通過將帶寬增加到80MHz后,最大速率可以超過700Mbps,而WiFi 6的160MHz帶寬更是能充分滿足千兆光纖的需求。
WiFi頻寬支持20MHz、40MHz、80MHz自動適配,最高到160MHz。而到了WiFi 7,它又增加了320MHz的帶寬,目前也只是運行在6GHz頻段。
為了更快速的連接,WiFi 7從WiFi 6中原有的160MHz增加新的帶寬模式,包括連續(xù)240MHz,非連續(xù)160+80MHz,連續(xù)320MHz和非連續(xù)160+160MHz。
與2.4GHz、5GHz等頻段相比,6GHz在更高的頻段上運行,并提供更大的帶寬,轉(zhuǎn)化為更快的速度和更多容量,適合流媒體、游戲等高帶寬和低延遲的活動。
對于WiFi來說,6GHz的頻譜可以讓性能發(fā)生質(zhì)的飛躍,因為6GHz讓WiFi信道數(shù)量擴充了2倍。
信道也稱作通道(Channel)、頻段,是以無線信號(電磁波)作為傳輸載體的數(shù)據(jù)信號傳送通道。無線網(wǎng)絡可在多個信道上運行。在無線信號覆蓋范圍內(nèi)的各種無線網(wǎng)絡設(shè)備應該盡量使用不同的信道,以避免信號之間的干擾。
以目前最常使用的40MHz信道來說,5GHz可以提供4個普通信道和8個DFS信道。(注:DFS信道的作用是保護雷達使用的頻率不受到干擾,當WiFi設(shè)備檢測到有雷達在使用該頻段時,WiFi會自動避開該信道)
而在6GHz上,有多達29個不受DFS限制的40MHz信道,可供WiFi設(shè)備選擇。
6GHz頻譜分配的全球現(xiàn)狀
2022年6月6日至6月9日在匈牙利布達佩斯舉行的國際移動通信標準化組織3GPP RAN#96全會上,3GPP正式定義了U6G(6GHz上半段,即6425-7125MHz)授權(quán)頻譜,頻段號為n104,明確了對應的網(wǎng)絡/終端射頻標準,為后續(xù)產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)6GHz產(chǎn)品提供標準依據(jù)。大會同時決議通過了針對全6GHz頻譜(5925MHz-7125MHz)的Rel-18立項工作,是6GHz頻譜IMT化的關(guān)鍵里程碑。
事實上,WiFi 7帶來的最大性能提升還是靠的6GHz下的320MHz信道,根據(jù)不同國家的頻譜分配,WiFi 7可以支持到多個320MHz的連續(xù)信道。然而,部分地區(qū)對6GHz分配給WiFi的決定仍不統(tǒng)一,這直接決定了WiFi 7的命運。
國際上對于6GHz WiFi的頻譜分配主要是有兩種方向,第一種是以ITU Region 2(美洲)為主的一步到位式,即將整個1.2GHz頻譜(5925-7125MHz)都開放給WiFi使用。
第二種采用的是循序漸進的方式,先開放低6GHz頻段(5925-6425MHz)的500MHz供WiFi使用,而在高6GHz (6425-7125MHz)的規(guī)劃上繼續(xù)持研究觀望態(tài)度。
目前只有美國和韓國可以正式認證WiFi的6GHz頻譜,中國預計會將6GHz使用到下一代移動通信6G網(wǎng)絡,也會預留部分資源給WiFi 6GHz,具體計劃尚不清晰。
結(jié)語
現(xiàn)代高速WiFi設(shè)備對WiFi傳輸?shù)男阅芤笤絹碓礁撸壳靶屡d產(chǎn)業(yè)應用在擁堵的2.4GHz和5GHz頻段下無法展示其最好的服務質(zhì)量。
WiFi 7將支持的高頻段多鏈路模式,需要使用6GHz載波頻段,決定WiFi 7命運的關(guān)鍵一環(huán)少不了6GHz頻譜的政策頒布。
如果把6GHz完全分配給5G或6G移動通信網(wǎng)絡,將影響WiFi 7的頻譜資源提升。
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