想用Wi-Fi 5GHz?你得先認識DFS!

Allion Labs/ Flash Liu

無線網路2.4 GHz的頻段,因為頻道過少、使用技術過多太過擁擠,頻寬效能不佳早已不是新聞。在5 GHz的頻段,頻道數大幅超過2.4 GHz,但其中也有一大部份是DFS頻道;若不使用DFS頻道,5 GHz的優勢就被縮限超過一半了。因此,到底什麼是DFS,又為何影響如此之大?我們就先帶大家來了解一下。

 

什麼是DFS?

DFS其實是動態頻率選擇(dynamic frequency selection,DFS)的縮寫。由於許多軍用、氣象用雷達也都使用5 GHz的頻段,當中有些頻段與Wi-Fi有所重疊。基於安全考量,針對使用到這些重疊頻道的Wi-Fi產品,必須要先通過DFS的認證。因此當我們提到DFS頻道,指的就是這些Wi-Fi、雷達所共用的5 GHz頻道。

DFS這項認證會要求使用5GHz頻段的Wi-Fi產品,當偵測到同頻段雷達訊號時,要自動切換到其他頻道;每個國家開放的5GHz頻道也不一,有些國家有著較強的抗干擾技術,會開放比較多的頻段,有些國家則開放較少、甚至沒有。

例如,在美國和其他國家,雷達系統使用了一些無須執照國家資訊基礎設施(U-NII)頻段。在這些頻段中運行的Wi-Fi網路需要採用雷達檢測和自動迴避能力,通過在每個DFS頻道上添加對DFS的支援來滿足此要求。

表一: 各國開放5GHz 頻譜狀態表

為什麼WIFI要使用DFS頻段?

隨著無線網路的廣泛採用與頻寬需求(此時802.11n的標準正在醞釀中),2003年世界無線電大會(World Radiocommunication Conference, WRC,負責修訂國際規則「無線電通信規範」的全球性無線電通信會議),5250至5350 MHz(100 MHz寬度)和5470至5725 MHz (255 MHz寬度)可供全球無線網路使用。

何時開始有DFS?

早在2007年,美國就已注意到無線頻段共用的安全性問題,因此聯邦通信委員會(FCC)就已開始要求使用 5.250 GHz – 5.350 GHz 和 5.470 GHz – 5.725 GHz 頻段的設備,必須採用動態頻率選擇和傳輸功率控制,來避免干擾氣象雷達和軍事應用。

2010年時,聯邦通訊委員會更進一步訂定出在 5.470 GHz – 5.725 GHz 頻段的使用方法,以避免干擾機場都卜勒天氣雷達系統。目前各國大多也都已有類似的頻道規範及傳輸功率限制。

DFS要有那些功能?

當使用到這些DFS頻道時,不得在戶外環境、只能在室內使用,使用這些頻道前必須先靜默等待;當偵測到軍事與氣象雷達訊號,必須自動切換頻道,以免干擾到軍事雷達與氣象雷達運作。802.11a標準使用5GHz頻率。這個標準在美國沒有問題,但是在歐洲卻遇到強烈的抵制。因為歐洲軍方的雷達系統廣泛運用這一頻率,為了解決這一安全顧慮,在歐洲出售的WLAN產品必須具備TPS和DFS這兩個功能。

關於DFS規範,我們先簡單介紹到這邊。下一次,再跟各位介紹DFS功能是如何驗證、跟Wi-Fi聯盟認證測試的差異,以及DFS常見的驗證問題,相關的解決方案。