IEEE規(guī)范在Wi-Fi 6開始新增了6GHz的頻段，各個(gè)國(guó)家根據(jù)自身情況選擇是否在6GHz頻段部署Wi-Fi技術(shù)，在部署6GHz Wi-Fi技術(shù)的國(guó)家和區(qū)域，也會(huì)在不同信道規(guī)劃不同的設(shè)備等級(jí)，例如歐盟規(guī)定只允許在5945MHz~6425MHz部署Wi-Fi設(shè)備，在這480MHz的頻譜中設(shè)備類型為L(zhǎng)PI和VLP兩種，這兩種類型的設(shè)備需要遵循總功率要求和功率密度要求中比較嚴(yán)格的那個(gè)，感興趣的同學(xué)可以自己簡(jiǎn)單換算一下。

圖1. 6GHz頻段區(qū)域設(shè)備類型

6GHz新頻段的引入帶來(lái)了一系列的問題，今天我們就一起梳理由于新頻段引入，Wi-Fi的應(yīng)對(duì)以及額外需要進(jìn)行的測(cè)試：

1網(wǎng)絡(luò)掃描方式的變化

2安全方式的變化

3自動(dòng)頻率協(xié)調(diào)機(jī)制

第一部分：網(wǎng)絡(luò)掃描方式的變化

整個(gè)Wi-Fi的連接過程可以分三大步驟，分為：

Network Discovery

Authentication

Association

其中新的6GHz頻段的引入，主要帶來(lái)的影響在于對(duì)Network Discovery帶來(lái)的變化。當(dāng)然，新頻段的引入也給加密算法帶來(lái)了一些影響，不過這里我們主要談Network Discovery帶來(lái)的變化。通過下面表格我們簡(jiǎn)要回顧了一下傳統(tǒng)的Legacy頻段是如何實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)掃描的，這里主要采用主動(dòng)掃描和被動(dòng)掃描兩種辦法。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的2.4GHz 和5G的信道較少，所以無(wú)論是主動(dòng)掃描還是被動(dòng)掃描，都可以在效率和性能之間找到一個(gè)平衡點(diǎn)。

表1：Legacy頻段Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)掃描方式

但是6GHz頻段有59個(gè)20MHz的信道，這樣寬的信道就會(huì)對(duì)原來(lái)的搜索機(jī)制帶來(lái)比較大的挑戰(zhàn)，Beacon周期TBTT一般默認(rèn)為102.4 ms，這種情況下全部輪詢完需要大約102.4×59 = 6秒的時(shí)間才可以完成全部信道輪詢，因此6GHz頻段采用了新的Network Discovery方法，這里我們?cè)诒?列出了相應(yīng)的流程。

表2：6GHz頻段Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)掃描方式

小貼士：PSC全稱preferred scanning channels信道是Wi-Fi在6GHz頻段引入的新概念（這里大家不要把PSC跟Primary Channel混淆），從上表可知，終端是可以被動(dòng)地監(jiān)聽所有的信道，但是只會(huì)主動(dòng)的在這15個(gè)PSC信道發(fā)送Probe Request去進(jìn)行接入。

圖2：RNR消息以及儀表相關(guān)配置

圖3：UPR/FILS時(shí)序圖

回到測(cè)試，這里就有一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。我想在某個(gè)信道和帶寬測(cè)試我的終端，終端如何才能正常連接到綜測(cè)儀并且執(zhí)行后續(xù)測(cè)試。這里我們可以分幾種情況進(jìn)行討論。

AP的Primary Channel等于PSC信道（可以分成20MHz帶寬或者高于20MHz帶寬這兩種情況），終端就可以使用主動(dòng)掃描的方法，在Primary Channel發(fā)送Probe Request，完成后續(xù)的連接過程。

AP的Primary Channel 不等于PSC信道（可以分成20MHz帶寬或者高于20MHz帶寬這兩種情況），終端可以使用被動(dòng)掃描的方法，在所有信道監(jiān)聽UPR或者FILS幀，從而獲取到連接所需要的必要信息之后，在AP的實(shí)際信道發(fā)送Probe Request完成連接。

AP使用OOB的方法，在2.4GHz或者5GHz的AP先讀取RNR消息，從而獲得6GHz連接所需要的必要信息，在相關(guān)的6GHz Primary Channel發(fā)送Probe Request，最終完成連接。P.S. RNR消息和CMX500配置參考圖2.

第二部分：安全方式的變化

這部分的變化其實(shí)說(shuō)起來(lái)非常簡(jiǎn)單，更多的是從產(chǎn)業(yè)應(yīng)用角度對(duì)技術(shù)提出的需求，這里我們不介紹背景和原因，只給出結(jié)論。在Legacy頻段的Wi-Fi可以使用各種不同的鑒權(quán)加密方式進(jìn)行傳輸，甚至包括純粹的開放式無(wú)鑒權(quán)方式。而在6GHz頻段，WFA對(duì)于Wi-Fi 6e/7的鑒權(quán)和加密進(jìn)行了更嚴(yán)格的約束，僅能使用如下兩種方式進(jìn)行鑒權(quán)。

WPA3 (Personal, Enterprise)

OWE

關(guān)于鑒權(quán)加密，這個(gè)可以單獨(dú)作為一個(gè)話題來(lái)講，筆者也不是這個(gè)方面的專家，鑒權(quán)確?！爸挥锌尚旁O(shè)備才能進(jìn)門”，加密解決“進(jìn)門后說(shuō)的話別人聽不懂”。CMX500的配置中，SAE是WPA3中的鑒權(quán)屬性，而GCMP和CCMP是他的加密屬性。

圖4：CMX儀表加密配置

第三部分：自動(dòng)頻率協(xié)調(diào)（AFC）

北美在為Wi-Fi 6e/7打開了6GHz的全部1200MHz頻譜的同時(shí)，也面臨了另外一個(gè)問題，這段頻譜原來(lái)還有其他的無(wú)線電技術(shù)在使用，因此在6GHz頻段除了DFS這種動(dòng)態(tài)頻率選擇技術(shù)之外，需要引入更多的監(jiān)管手段去對(duì)于干擾進(jìn)行協(xié)調(diào)，這就是AFC自動(dòng)頻率協(xié)調(diào)的由來(lái)。

AFC其實(shí)是一種云服務(wù)，針對(duì)AFC的約束對(duì)象，即在U-NII-5和U-NII-7頻段運(yùn)行的Standard Power AP必須接入到AFC系統(tǒng)中，AP向AFC服務(wù)器匯報(bào)自己的地理位置信息，天線高度等重要信息從而獲得允許使用的頻率和功率水平。這也是圖1中AFC System的由來(lái)。

AFC帶來(lái)的第二個(gè)影響就是對(duì)于接入了Standard Power AP的Client的功率要求，即圖4中的6FX (Standard Client) 和6CD (Dual Client) 兩種設(shè)備。這兩種設(shè)備有額外的功率控制的要求，這個(gè)要求在如下兩個(gè)項(xiàng)目中進(jìn)行了描述。簡(jiǎn)單的理解就是6FX和6CD這兩種終端在接入到AP之后，需要控制他的輸出功率至少比實(shí)際的AP功率（經(jīng)過AFC控制之后）低6dB。

K. Dual Client Test, Demonstration of Proper Power Adjustment based on Associated AP

L. Proper Power Adjustment, Client Devices Connected to a Standard Power Access Point

雖然全世界使用6GHz頻段的地區(qū)不僅是北美，但是目前只有北美才使用AFC系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行在6GHz頻段的部分Wi-Fi 6e/7設(shè)備進(jìn)行無(wú)線電監(jiān)管，這也是6GHz頻段帶來(lái)的第三個(gè)系統(tǒng)性的變化。

圖5 AFC設(shè)備類型

回到測(cè)試，在執(zhí)行任何測(cè)試之前，我們需要理解測(cè)試的目的，由于很多的終端將會(huì)賣到全球性的市場(chǎng)，對(duì)于終端而言，需要具備識(shí)別各個(gè)國(guó)家的無(wú)線電管理法規(guī)，并且針對(duì)性的調(diào)整自己的功率水平。即識(shí)別AP發(fā)送的AP類型，國(guó)家碼以及Transmit Power Envelope Element信息，并且調(diào)整相應(yīng)的發(fā)射功率。

針對(duì)CMX500的測(cè)試，當(dāng)CMX500模擬一個(gè)6GHz的AP時(shí)，需要可以配置相應(yīng)的法規(guī)信息，并且在信令消息中下發(fā)相關(guān)的信息。最后在信令連接完成之后，針對(duì)6CD和6FX類型的終端，測(cè)量終端實(shí)際的發(fā)射功率是否符合AFC的要求。

羅德與施瓦茨業(yè)務(wù)涵蓋測(cè)試測(cè)量、技術(shù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)安全，致力于打造一個(gè)更加安全、互聯(lián)的世界。成立 90 多年來(lái)，羅德與施瓦茨作為全球科技集團(tuán)，通過發(fā)展尖端技術(shù)，不斷突破技術(shù)界限。公司領(lǐng)先的產(chǎn)品和解決方案賦能眾多行業(yè)客戶，助其獲得數(shù)字技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力。羅德與施瓦茨總部位于德國(guó)慕尼黑，作為一家私有企業(yè)，公司在全球范圍內(nèi)獨(dú)立、長(zhǎng)期、可持續(xù)地開展業(yè)務(wù)。