关于Wi-Fi 6E 的疑问

在美国,FCC做出了具有里程碑意义的决定,开放6GHz频段用于未经许可的使用,而其他国家地区则积极探索采用6GHz频段的情况。 对于Wi-Fi行业来说,这意义重大,并且是FCC、Wi-Fi联盟和Aruba等设备制造商最近都在积极推进。

使用下面的Wi-Fi 6E和6GHz上的常见问题解答和资源来帮助您处理来自客户的疑问,并提高Aruba的引导性。 您还将了解6GHz对世界其他地区的意义。

美国6GHz

1)FCC做出了什么决定?

美国联邦通信委员会(FCC)于2020年4月23日一致投票通过,允许Wi-Fi等未经许可的Part 15设备在6 GHz频段内运行,但须遵守规则中规定的特定运行限制。

他们创建了4个新的未许可国家信息基础设施(U-NII)子带,分别称为U-NII-5至U-NII-8。这些新的子频带补充并建立在现有的U-NII-1至U-NII-4子频带上,子频带于1997年首次创建,跨越5150 MHz至5925 MHz。与5 GHz频段一样,不同的U-NII子频段之间的规则也有所不同,具体取决于每个频段中现有用户的类型。

2)什么是6 GHz频段?

6 GHz频段是一个较大的,全球统一的频谱块,范围从5925 MHz扩展到7125 MHz,覆盖约1.2 GHz频谱。对于6425 MHz以下的较低6 GHz频段,有时被称为“ 6L”,对于6425 MHz以上的较高6 GHz频段有时被称为“ 6H”。

这整个范围由国际电信联盟(ITU)分配给地球到空间方向上的点对点微波回程链路(也称为“固定服务”)和对地静止卫星(也称为“固定”卫星服务)。射电天文学和某些其他科学测量是在该频带的各个部分进行的。

3)6 GHz中有多少个可用频道?

FCC已为7个160 MHz信道,14个80 MHz信道,29个40 MHz信道和59个20 MHz信道授权了足够的频谱。值得指出的是,在6 GHz频段中,有80 MHz的频道比在5 GHz频段中有40 MHz的频道要多。预计80 MHz将成为美国6 GHz的默认信道带宽。下图描述了美国的频段计划:

4)为什么选择6 GHz频段?

Wi-Fi行业和FCC选择此频率范围以扩大非授权使用的主要原因有以下三个:

  • 与5 GHz频段直接相邻,四个新的U-NII子频段可以使用现有的硅设计快速而廉价地支持,而无需对Wi-Fi所基于的现有IEEE 802.11规范进行根本性更改。
  • 这是10 GHz以下的唯一区域,可以将大量连续的千兆位宽带通道一起分配。为了达到千兆速度,Wi-Fi需要至少80 MHz带宽的信道。 Wi-Fi 6支持最大160 MHz宽的信道,而Wi-Fi 7有望支持320 MHz信道。
  • 比它与现有Wi-Fi频谱的接近程度更为重要的事实是该地区没有联邦现有用户。这与5 GHz频段有很大不同,在5 GHz频段,联邦天气和军事雷达系统需要通过动态频率选择(DFS)进行保护。如果我们选择追求其他频谱范围,则该过程将花费更多年,并且需要与众多联邦机构进行协调,而不能保证成功。

5)哪些类型的设备可以使用该频段?

  • FCC授权了2种不同类型的访问点和2种不同类型的客户端设备,如下所示:
  • 低功率室内(LPI)接入点:LPI AP必须位于室内,并且可以在最高5 dBm / MHz的功率下运行。为防止意外或故意在户外使用,LPI AP必须连接到主电源(包括POE),不能防风雨,不能使用可拆卸的外部天线,也不能由电池供电。
  • 在“自动频率协调(AFC)”控制下的标准功率室内和室外接入点:AFC AP可以位于室内或室外,并且可以在高达36 dBm EIRP的功率水平下运行(类似于U-NII-1或U-NII-3限制)。在开始操作之前,AFC AP必须成功连接到AFC系统,传输其地理位置和标识信息,并接收在该位置可以安全工作的可用频率范围。每个AFC AP必须每24小时刷新一次此信息。
  • 客户端设备:允许移动客户端在室内和室外的整个6 GHz频带上以低于其所连接的接入点功率水平6 dB的功率进行操作。
  • 附属室内客户端设备:固定室内客户端设备可以使用与LPI AP相同的功率限制,前提是它们遵守针对意外或有意户外使用的相同限制。很好的例子可能包括游戏机,机顶盒,4K电视和网状中继器/中继器。

6)像支持网络共享的智能手机这样的移动软AP呢?

这些设备称为“超低功耗(VLP)” AP。在美国,FCC目前不允许这些设备使用6 GHz频段。该报告和命令包括拟议规则制定的进一步通知(FNPRM),以考虑是否授权此类设备。

7)诸如车载路由器之类的移动企业/车辆AP呢?

FCC目前不允许这些设备。但是,FCC允许将LPI AP安装在10,000英尺以上U-NII-5频段的宽体商用飞机中。

8)什么是AFC系统?

AFC系统是作为云服务提供的频谱数据库,它维护现有6 GHz现有运营的FCC记录的完整副本,并且能够计算出哪些频率范围(如果有)对于标准功率AP而言是安全的。在给定的位置和高度操作。预期每个打算支持室外和/或更高功率室内使用的AP制造商都将提供自己的AFC供其客户使用。

9)5.9 GHz U-NII-4频段的状态如何?

FCC有一个开放的规则制定程序(案卷19 – 138),以考虑是否对Part 15无执照操作开放此频段,以及是否在什么条件下开放。这很可能在2021年初解决。

其他国家6GHz

10)哪些欧洲国家允许6 GHz运行,何时运行?

自2017年以来,属于European Conference of Postal andTelecommunications (CEPT)的48个国家一直在积极研究使6 GHz频带可用于无线电LAN(RLAN)。RLAN是欧洲宽带数据设备所用的技术中性术语。

欧盟的27个国家都是CEPT成员。 CEPT还包括非欧盟国家,包括英国,俄罗斯,瑞士和土耳其,它们协调和协调了无线电和电信政策。

预计CEPT和欧盟委员会都将允许RLAN在2021年初按照特定规则运营。

11)在欧洲/ CEPT国家中有多少个频道可用?

CEPT正在研究6 GHz较低频段的500 MHz。欧洲采用的频道计划将与6L频段的世界其他地区相匹配。这将允许三个160 MHz通道,六个80 MHz通道和最多二十四个20 MHz通道,如下所示:

12)哪些类型的设备可以使用该频段?

预计欧洲/ CEPT在一些重要方面与美国的初始规则有所不同。与美国不同,欧洲有望允许移动VLP设备在室内和室外以高达14 dBm EIRP的功率水平运行。另外,美国允许通过AFC机制进行户外作业,欧洲目前暂不批准户外作业。这将类似于5 GHz频段的早期阶段,其中某些阶段也仅在欧洲存在多年。

对于LPI AP,预计欧洲将采用更传统的峰值功率定义,即23或24 dBm EIRP(200-250 mW)。客户端设备将在AP的控制下被允许。请注意,欧洲规则尚处于起草阶段,并且需要所有CEPT主管部门进行修订和最终批准。

13)还有哪些其他国家/地区正在研究6 GHz?

英国最近发起了协商,考虑开放6GHz。我们相信,随着FCC和CEPT的决定,将会有更多的国家宣布进行磋商。某些国家(例如韩国和印度)公开提到了对6 GHz的关注,但是尚无公开的监管程序。 Wi-Fi行业将与世界各地的主管部门合作以推动采用。

Wi-Fi 6E认证

14)什么是“ Wi-Fi 6E”,它与“ Wi-Fi 6”有什么区别?

Wi-Fi 6和上一代Wi-Fi使用2.4 GHz和5 GHz无线电频带。 “ Wi-Fi 6E”设备也是经认证可在6 GHz频段上运行的设备。 “ E”表示“扩展”,指的是对该新频谱带的支持。

15)Wi-Fi 6E认证包含哪些功能?

因为6 GHz频段是全新的,所以必须对IEEE 802.11ax标准进行一些小的增强以支持它。这些包括:

  • 为所有可能的信道带宽定义6 GHz的信道计划
  • 指定Wi-Fi客户端如何发现并关联到6 GHz AP
  • 指定Wi-Fi客户端如何在6 GHz和其他频段之间漫游

 Wi-Fi 6E是在Wi-Fi 6之上的增量认证,仅针对这些增强功能。

16)设备制造商何时开始认证Wi-Fi 6E设备?

Wi-Fi联盟于2020年1月宣布了Wi-Fi CERTIFIED 6E计划。由于对802.11ax所做的更改很小,因此有望很快完成Wi-Fi 6E认证。 Wi-Fi联盟尚未宣布获得认证的目标日期。

17)Wi-Fi 6E在技术上是否会与Wi-Fi 4或Wi-Fi 5向后兼容?

不需要这样做,因为Wi-Fi 6是支持6 GHz频段的第一代设备。首先,所有在6 GHz频谱上通信的设备都是Wi-Fi 6设备;不会有任何使用诸如Wi-Fi 5(802.11ac)或Wi-Fi 4(802.11n)之类标准的旧设备。换句话说,根据定义,Wi-Fi 6E设备也符合Wi-Fi 6。

产品供货

18)6 GHz产品什么时候可用?

预计将在2020年假期季节适时推出客户端设备。这包括主要制造商的智能手机以及笔记本电脑的适配器卡。

预计消费者的第一个接入点将在同一时间范围内相对迅速地提供。一旦最初的Wi-Fi 6第一波产品组合完成,企业AP最有可能在明年夏天发布。这些将是低功率室内(LPI)AP,因为AFC的规则和认证要求需要更多的时间来解决。没有企业供应商宣布任何6 GHz产品。

19)如何将6 GHz添加到AP?

最初,最可能的外形是三射频AP,其中包括单独的2.4 GHz,5 GHz和6 GHz 射频。这是因为由于缺乏支持6 GHz的客户端,多年来5 GHz和6 GHz无法合并到单个通道池中。结果,企业将把5 GHz和6 GHz部署为单独的容量层。这意味着分别同时工作的两个频段的单独射频。

20)在6 GHz上可以达到什么速度?

6 GHz将使用Wi-Fi 6技术,该技术允许80 MHz通道中的单个2×2 MIMO客户端设备的最大物理层数据速率为1.2 Gbps。如果采用多用户MIMO(MU-MIMO),则在下行链路方向上,高达9.6 Gbps的数据速率在技术上是可能的。

有效速度直接取决于所使用的信道带宽。 80 MHz信道已经在5 GHz中可用了6年,但是由于可用频谱有限,因此很少部署。大多数企业使用较窄的40 MHz或20 MHz通道。结果,一个5 GHz AP及其配套的2.4 GHz无线电的典型最大最大数据速率之和约为1 Gbps。

因此,添加支持默认带宽为80 MHz的6 GHz的第三无线电将立即使每个AP可支持的总聚合数据速率至少立即翻倍。

21)我的组织正在考虑Wi-Fi的更新换代。我们应该等待6 GHz AP吗?

否。由于大多数托管的Wi-Fi系统的使用寿命均为五年,因此准备升级当今Wi-Fi基础架构的组织很可能会使用具备以下功能的Wi-Fi 4(802.11n)或早期的Wi-Fi 5(802.11ac Wave 1)设备: 在2013年至2015年之间安装。这些客户应该对升级到Aruba当前的AP-500系列Wi-Fi 6(802.11ax)接入点感到非常自在。 Wi-Fi 6与前几代产品相比,具有显着的性能,效率和电源管理改进。 而且您组织的最高基础架构比环境中可能存在的客户端设备落后了几年,这意味着可以通过升级立即改善用户体验。 仅凭这些改进就可以证明现在就继续前进,即使没有6 GHz,这些改进也将是重要的。

重要的是要认识到客户端设备需要几代人的时间才能在几代之间转换。 在大多数企业环境中,新一代Wi-Fi平均需要三年时间才能达到50%的普及率。 这意味着,如果6 GHz的客户在2020年圣诞节开始发货,那么到2023年某个时候才能实现实质性普及。 这是没有理由等待的另一个原因。

22)我是否需要对企业网络进行任何其他更改以准备6 GHz?

是。由于6 GHz将每个AP的潜在吞吐能力提高了一倍以上,从1 Gbps增至最小2 Gbps,因此FCC决定开放6 GHz频段意味着企业应将其接入交换端口基准从1 Gbps修改为至少2.5 Gbps SmartRate。

从POE角度来看,添加第三个射频和最多八个附加无线电链(radio chains)将成比例地增加功耗。 现在要确切知道将消耗多少瓦特的6 GHz AP还为时过早,但是这种发展提供了一个令人信服的理由,将60W Class 6 POE视为通常采用Aruba功能最全的AP的企业的新边缘标准。 至少对于支持接入点的交换机端口。 无线电链较少的中型和低成本AP平台有望在30W 4类POE上全面运行。

23)AFC支持何时可用?

Wi-Fi联盟有一个积极的计划,以标准化和开发针对AFC系统运营商和AFC设备制造商的合规性测试。 其他行业机构也可能正在为其他技术开发AFC标准。 FCC R&O包含实施AFC系统所需的一整套监管规则和决策。 由于FCC在CBRS和电视空白区域等其他频段的频谱数据库方面具有深厚的经验,因此这之所以成为可能。

也就是说,R&O还明确指出,RLAN行业和6 GHz运营商将在多利益相关方流程中共同努力,以定义订单中未涉及的运营方面,例如如何处理和解决干扰报告。 FCC实验室也将花费一些时间。

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