2020年1月,Wi-Fi聯(lián)盟宣布了Wi-Fi 6的“擴展”版本 ─ Wi-Fi 6E。Wi-Fi 6E技術(shù)與Wi-Fi 6基本相同,其中最顯著的變化在于使用額外的非授權(quán)頻譜: 6GHz頻段中的1200MHz新頻譜,這意味著大量增加了非擁塞頻譜。
幾個月后,也就是2020年4月,聯(lián)邦通信委員會(FCC)提議開放5.925GHz-7.125GHz頻譜作為非授權(quán)頻譜使用。2020年10月,F(xiàn)CC正式采納了這一提議,為Wi-Fi 6E在美國的發(fā)展開辟了道路。從那時起,其它幾個國家也為Wi-Fi - 6E分配了6GHz頻譜。
通過提供可用的160MHz信道,Wi-Fi 6E使Wi-Fi 6的吞吐量立即翻倍;相比之下,Wi-Fi 5/6的信道為80MHz。雖然之前在5GHz頻段中存在兩個160MHz信道,但鑒于FCC對動態(tài)頻率選擇(DFS)的要求 ─ 即路由器必須避開被現(xiàn)有發(fā)射器(如天氣雷達)占用的信道,它們基本上都無法使用。在美國,7個新的160 MHz信道都沒有DFS方面的要求,這使得它們至少可在室內(nèi)使用。如果附近的Wi-Fi 6E網(wǎng)絡(luò)尚未占用,路由器甚至可以使用多個160 MHz信道。
就分配新頻譜的重要性而言,1200MHz新頻譜是先前在 2.4GHz 和 5GHz 頻段中分配的570MHz頻譜的兩倍多。當考慮到舊頻段的擁塞情況,分配6GHz頻譜甚至比額外的帶寬顯得更加重要。
管理6GHz頻段上的既有服務(wù)
6GHz頻段不是一個新頻段。許多遺留應(yīng)用(如固定微波服務(wù)(FMS)、固定衛(wèi)星服務(wù)(FSS)、射電天文和其它服務(wù))繼續(xù)在上面運行,因此必須保護它們不受Wi-Fi干擾。為此,F(xiàn)CC要求實施自動頻率協(xié)調(diào)(AFC),從而避免Wi-Fi與這些服務(wù)之間發(fā)生沖突。AFC類似于更新的、更復(fù)雜的DFS版本,是一種避免與6GHz頻段上既有服務(wù)爭用頻率的機制。
FCC定義了兩類在6GHz頻段使用的Wi-Fi設(shè)備。室外使用的標準功率接入點(AP)和室內(nèi)使用的低功率AP。低功率AP的功率水平降低,并且內(nèi)墻、外墻和其它障礙物會導(dǎo)致其進一步衰減,進而降低干擾現(xiàn)有設(shè)備的風險。因此,它們不受AFC要求的約束。不過,戶外標準功率AP對6GHz頻段中的既有服務(wù)構(gòu)成更嚴重的威脅,因此FCC采用AFC機制來降低風險。
AFC要求AP向AFC協(xié)調(diào)器發(fā)送關(guān)于AP的信息,以獲得使用6GHz Wi-Fi信道的許可。AP必須發(fā)送其位置坐標、位置估計精度、天線高度、所需頻帶和所需發(fā)射功率等信息。AFC協(xié)調(diào)器將根據(jù)既有服務(wù)數(shù)據(jù)庫對信息進行查對,繼而確定是否可能發(fā)生干擾情況。如果不會發(fā)生干擾,AFC協(xié)調(diào)器將批準請求。
低功率室內(nèi)(LPI) AP不需要AFC機制。Omdia認為,鑒于AFC的復(fù)雜性和隱私問題,大多數(shù)消費級AP和路由器都不會實施AFC。
Omdia的分析
Omdia預(yù)測,在全球范圍內(nèi),Wi-Fi 6E終端出貨量將從1900萬部(2021年)增至9.14億部(2025年),期間的復(fù)合年增長率(CAGR)達到163%(參見圖1)。
在2021年,Wi-Fi 6E市場將緩慢起步;主要限制因素包括今年產(chǎn)品發(fā)布時間較晚、高昂的價格以及尚未完全接受Wi-Fi 6(更不用說Wi-Fi 6E)的消費者缺乏緊迫感。
Figure 1: Wi-Fi 6E annual device shipments, 2021–25
Source: Omdia
監(jiān)管部門對6GHz頻段用于非授權(quán)使用的審批過程也比較慢,這也將減緩Wi-Fi 6E在2021年和2022年的發(fā)展勢頭,尤其是在亞洲&大洋洲。中國、印度、馬來西亞和印尼等大型市場尚未采取行動。
像往常一樣,智能手機將引領(lǐng)Wi-Fi 6E的普及。Wi-Fi 6E將在智能手機上迅速普及—先從高端和旗艦機型開始(2021-2025年),然后再擴展到中端機型(2023-2025年)。
2021年,在全球范圍內(nèi),Wi-Fi 6E對Wi-Fi 6終端的滲透率將僅有4%,但到2025年這一數(shù)字預(yù)計將上升至54%。
結(jié)論
就可用于Wi-Fi應(yīng)用的新頻譜數(shù)量而言,Wi-Fi 6E帶來了變革性的影響。添加6GHz頻段使得Wi-Fi 可用的頻譜量是之前的三倍。此外,由于6GHz頻段是Wi-Fi 6E的專有頻段,它不會被傳統(tǒng)Wi-Fi 版本拖慢,這就消除了主要的網(wǎng)絡(luò)擁塞源頭。
Omdia預(yù)測Wi-Fi 6E在最初的發(fā)展較為緩慢,這是因為早期采用者產(chǎn)品在2021年才剛剛出現(xiàn),而且世界各地的監(jiān)管機構(gòu)都在循序漸進地批準用于Wi-Fi的6GHz頻譜。然而,大量新頻譜終將讓Wi-Fi用戶無法抗拒。在2023年和2024年,隨著主流終端采用Wi-Fi 6E,Wi-Fi 6E將開始取代Wi-Fi 6應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施中并支持更高的性能。