Wi-Fi标准的发展历程

上篇文章中， 我们探讨的了FCC 针对Wi-Fi 6E标准运行开放 6 GHz 频段的决定以及 FCC 实施的一些用于保护这一频段现有用户的规则。在今天的这篇文章中，我们将探讨的是在 6 GHz 频段运行的IEEE 802.11ax 规则以及这些规则与 2.4 GHz 和 5 GHz 频段运行的不同之处。

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Wi-Fi 标准的发展历程

Wi-Fi 的发展演变由两个重要的小组负责。IEEE 802.11定义无线局域网标准的技术规范。高效率（或 HE）IEEE 802.11ax标准则涵盖 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 频段的 MAC 和 PHY 层运行。计划到 2020 年末完成。

Wi-Fi 联盟侧重 Wi-Fi 设备的合规性和互操作性认证以及 Wi-Fi 技术营销。为了增进消费者对各种 IEEE 802.11 标准版本的理解，Wi-Fi 联盟决定创建便于消费者识别的名称。IEEE 802.11ax 标准现称为 Wi-Fi 6 或第 6 代 Wi-Fi（在 2.4 GHz 和 5 GHz 频段运行）。Wi-Fi 6E 在 6 GHz 频段运行。自计划启动以来，已有成千上万的设备获得了 Wi-Fi 6 认证，而 Wi-Fi 6E 认证将于 2021 年初期启动。

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IEEE 运行规则

由 IEEE 802.11ax 小组制定并加入到标准之中的这些规则将使 Wi-Fi 6E 更加高效。

毫无疑问，IEEE 802.11ax 小组做出的最重要的决定之一是，它不允许在 6 GHz 频段使用老一代 Wi-Fi 设备，这一点很重要，因为这意味着只有高效率 802.11ax 设备才能在此频段上运行。

从历史来看，新的 Wi-Fi 标准始终向后兼容旧版标准。毋庸置疑，这是赢得消费者的巨大优势，因为网络设备并不是在每次推出新一代产品时都需要进行彻底革新。而由于速度缓慢的旧款设备与新设备共用可用资源（如频谱），这也成为拥堵的一个源头。但只有新型高效设备才能在 6 GHz 频段运行。

如果用高速公路来比喻 Wi-Fi，2.4 GHz 和 5 GHz 频段相当于容易拥堵的高速公路，快速和慢速车辆均可在上面行驶，而 6 GHz 频段则相当于一条权限的大型高速公路，仅允许速度最快的车辆使用。

对于拥有 1200 MHz 频谱和 59 个新的 20 MHz 信道且每信道驻留时间为 100 ms 的站点，需要近 6 秒才能完成整个频段的被动扫描。 此标准为客户实现了一种新的高效流程来发现附近的接入点 (AP)。在 Wi-Fi 6E 中，将有一个称为快速被动扫描的过程专注于处理一组简化的通道（称为首选扫描通道 (PSC)）。这些 PSC 由 15 个 20 MHz 信道组成，它们以 80 MHz 的间隔排列。接入点会将其主信道设置为与 PSC 一致，以便可以由客户端轻松发现，并且客户端将使用被动扫描，这样便可只扫描 PSC 来查找接入点。

为了进一步提高 6 GHz 运行的效率，该标准还将大部分管理流量分隔成其他频段。因此，可以通过扫描较低的频段来发现具有 2.4 GHz 和 5 GHz 频段的多频段接入点。客户端首先会进入较低的频段，在其中寻找接入点，然后再移至 6 GHz 频段。这样便无需在 6 GHz 频段中发送探测请求帧。这将减少由站点只是为了尝试找到接入点而发送的探测请求，原因是只允许 PSC 信道查找接入点。

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Wi-Fi 6E 信道分配

802.11ax 标准还定义了 6 GHz 频段的信道分配。这一分配将确定 20 MHz、40 MHz、80 MHz 和 160 MHz 信道的中心频率。

信道从起始频率5950 MHz开始，在前 6 GHz 信道与 U-NII 4 频段的上限之间，只保留25 MHz 的保护频段。

如果 U-NII 频段在特定监管域中不被允许，或者以不同规则运行，则该监管规范将优先于 IEEE，并且不允许使用在此不受支持的频段内或与该频段重叠的信道。

FCC 正在提供这种全新的频谱高速公路，Wi-Fi 6E 标准的运行规则确保我们可以不让跑得最慢的车辆在这个高速公路行驶。现在的问题是，您如何构建可以真正利用这一新频谱的下一代高性能设备？有很多挑战需要攻克。

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