5G Wi-Fi产品动态频率选择DFS功能介绍
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Procedures for Compliance Testing of Unlicensed Wireless Devices(2016年7月13日正式运行)
更新规则之后,针对 802.11ac,5G 频段的分配如下图所示。
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其相应的各频段发射功率限制如下表所示。
频率范围 工作条件
62dBm,设备必须能在工作频段范围
5 / 16
TPC 最小带宽要求
内 100%检测到雷达信号
No,从设备
Yes,如 Max_EIRP≥27dBm,且能降低
NO
NO
到 24dBm 以下。
No,如 Max_EIRP<27dBm
6dB,BW≥ N/A
500KHz
考虑到业界的要求,FCC 正在考虑扩展 11ac 的工作频段,如下 图所示,新增
备)
24dBm 或 11dBm+10LgB(B 为 26dB 发射带宽),两者取较小值
30dBm
4Wwith6dBi 天线
200W 对固定点对点
4Wwith6dBi
通信应用,天线增益为
天线
23dBi
对户外应用, <125mW 在任一水平
小于 30 度角内
1W(30dBm)with6dBi 天线
U-NII2b(5350~5470M)及 U-NII4 频段(5825~5925M)。
DFS 测试的判断须根据主或客设备而定,如下表所示。
要求
Non-occupancy Period DFS Detection Threshold Channel Availability check Time U-NII Detection Bandwidth
M发射功率减弱
带外 EIRP 发射
最大传导功率谱 密度 DFS
5150~5250
5250~5350 5470~5725 5725~5850
除有其它声 明外,室内/户外,主/从,移动/便携以及固 定设备
30dBm(主设备) 24dBm(移动或便携设
之间
<-27dBm/M
Hz 在 5715~
5860M 之外
17dBm/MHz(主设
备) 11dBm/MHz(移动或
11dBm/MHz
30dBm/5KHz
便携设备)
Yes,主设备,23dBm≤EIRP≤30dBm ,
NO
门限为-64dBm;EIRP<23dBm 且 NO
PSD<10dBm/MHz,门限为-
master
Yes Yes Yes Yes
运行模式
Clientwith ClientwithoutRadar
RadarDetection
Detection
Yes
N otrequired
Yes
N otrequired
Notrequired
N otrequired
Yes
N otrequired
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在线监测:定义为 RLAN 设备持续对雷达使用相关信道进行监控的过程。此监测必 须在开始工作后就进行。对于雷达信号的监测要求 RLAN 设备具有相应的最小检出率 (如 EN301893 要求必须大于 60%)。
均匀分布:TheUniformSpreadingisamechanismtobeusedbytheRLAN toprovide,onaggregate,auniformloadingofthespectrumacrossall devices.TheUniformSpreadingislimitedtotheusablechannelsbeing declaredaspartofthechannelplan.均匀分布是一种RLAN设备使用的机制, 用来主动控制设备的频谱分配均匀,提高利用效率。如ETSI要求至少60%频谱落 在子频带中。 接下来,分别介绍一下欧盟与北美对 DFS 进行符合性检查的测试项目与要求。 二、FCC Part 15.407 标准对 DFS 的测试要求 FCC 在 2014 年 6 月 2 日发布了新的针对 RLAN 产品的测试要求 CFR 47 Part 15.407,此规则专门针对 5GWLAN 产品,之前放在 Part15.247 的相应内容也被 移除,将于 2016 年 6 月 2 日全部必须执行新规。这样,针对 FCCID 认证,就有 2.4GDTS:FCCPartC15.247 5GDFS 产品:FCCPartE15.407(2015 年 12 月 2 日强制运行) 针对实验室的认可规则也变更为ANSI C.63.10-2013 American National Standard of
5G Wi-Fi 产品动态频率选择 DFS 功能介绍
通用电子控股有限公司 吴云海 动态频率选择(Dynamic Frequency Selection,简称 DFS)是 R&TTE 指令及 FCC 中对 5G RLAN 产品的强制要求。随着 Wi-Fi 技术在 2.4GHz 频段越来越拥挤,802.11ac 技术的日益成熟,越来越多 Wi-Fi 产品将使用 5GHz 频段,DFS 将成为无法规避的话题,无 论是否要支持 DFS,我们都必须对它有足够的了解,以合理规避强制性认证的陷阱! 什么是 DFS? DFS是一种能动态检测雷达信号并避免干扰雷达系统的机制。DFSistohavetheUNII (Unlicensed National Information Infrastructure免许可国家信息基础设施)device detectthepresenceofaradarsystemonthechanneltheyareusingand,ifthelevel oftheradarisaboveacertainthreshold,vacatethatchannelandselectan alternativechannel.这里的频率范围是5250 MHz~5350 MHz,5470 MHz~ 5725MHz. FCCPart15.407 对 DFS 的工作模式分为 Master 及 Client 两类。ETSIEN301893 V1.8.1 则把它们分为 Master 和 Slave 两类。我们可以把 Client 与 Slave 理解为同一意义。 对于 Master 产品,必须具备 DFS 功能;对于 Client 产品,可以不必具有 DFS 功能 (当然也可以具有 DFS 功能)。 什么是 Master 模式?什么又是 Client 模式?如下是解释:
正常工作条件下关于 DFS 的适用性见下表所示:
要求
DFS Detection Threshold Channel Closing Transmission Time
Channel Move Time U-NII Detection Bandwidth
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Clientmode:OperatingmodeinwhichthetransmissionsoftheU-NIIdevice areundercontrolofthemasterdevice.AU-NIIdeviceoperatinginclient modeisnotabletoinitiateanetwork. 工作在 5GU-NII 频段是在 Master 设备 的控制下进行传输,Client 模式设备无法初始化网络。Client 设备分为发射功率大于 等于 200mW 的,须具备 DFS 功能(具有雷达脉冲检测功能);另一种为发射功率 小于 200mW 的,不须具备 DFS 功能。注:从模式设备不能具有 AdHoc 功能。 从上面的介绍可知,如果我们做类似路由器产品,出口到欧盟或北美,除非不使用上
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干扰检测门限:Therequired detectionleveldefinedbydetec tingareceived signalstrengththatisgreaterthanathresholdspecified,within TheU-NIIdevicechannelbandwidth.雷达信号电平检测门限,在此频段范围 内高于规定门限电平的信号可认为是雷达信号. 信道可用性检查CAC:isdef inedasamechanismbywhicha nRLANdevice checkschannelsforthepre senceofradarsignals.Thismec hanismisused foridentifyingAvailableChannels.定义其作为雷达脉冲检测机制,当雷达脉冲 出现时所占用的信道须能被RLAN设备检测到已经被占用。当相关信道未被占用 时,这些信道就成为“AvailableChannel可用信道”. 信道有效性检测时间:对雷达是否占用相关信道的检测周期。这个时间不达小于 规定值。理论上,在一定时间内,只要大于规定门限的雷达信号出现在相应的信 道上都能被检测出来;否则,可以认为没有雷达信号存在。 信道关闭:是指一个 RLAN 自检测到雷达信号后,到停止相应信道传输的过程。 包括信道关闭传输时间和信道移除时间。 信道关闭传输时间:从检测到雷 达信号后,到完成相应信道进行关 闭的完整时间。 信道移除时间: 从检测到雷达信号,到准备在相应雷达信道上停止传输的时间。 不占用周期:当检测到雷达信号后,相应的信道一直不再进行发射的持续时间。 一般要求为 30 分钟。过了此周期时间后,必须要先进行 CAC 确认后无雷达信号 后,才能在此信道上进行传输。下图中包括了上述 3 个时间参数。
述介绍的频段范围,否则必须使设备具有 DFS 功能且必须通过相应的 DFS 认证测试,因 此,了解 DFS 对我们具有现实意义。
一、DFS 测试的相关术语 干扰检测门限 InterferenceDetectionThreshold 信道可用性检查 ChannelAvailabilityCheck(CAC) 信道有效性检测时间 ChannelAvailabilityCheckTime Off-ChannelCAC(可选机制) 在线监测 In-servicemonitoring 信道关闭 Channelshutdown 信道关闭传输时间 ChannelClosingTransmissionTime 信道移除时间 ChannelMoveTime 非占用周期 Non-OccupancyPeriod 检测带宽 DetectionBandwidth 均匀分布 UniformSpreading
Mastermode:OperatingmodeinwhichtheU-NIIdevicehasthe capabilitytotransmitwithoutreceivinganexternalcontrolsignalandcan performnetworkinitiation.工作在 5GU-NII 频段且无须外部控制信号也能执 行射频发射及能执行网络初始化的运行模式,即主设备具备雷达脉冲检测功能。
对固定点对点 通信无限制(即 天线增益无限
制)
>6dBi
>6dBi
23dBi(固定点对占通
>6dBi
对固定点对占
信)
通信不作要求
<-17dBm/M
Hz 在
5715~5725M
<-27dBm/MHz 在 5150~5350M 之 外
<-27dBm/MHz 在 5470~5725M 之外
与 5850~5860M
更新规则之后,针对 802.11ac,5G 频段的分配如下图所示。
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其相应的各频段发射功率限制如下表所示。
频率范围 工作条件
62dBm,设备必须能在工作频段范围
5 / 16
TPC 最小带宽要求
内 100%检测到雷达信号
No,从设备
Yes,如 Max_EIRP≥27dBm,且能降低
NO
NO
到 24dBm 以下。
No,如 Max_EIRP<27dBm
6dB,BW≥ N/A
500KHz
考虑到业界的要求,FCC 正在考虑扩展 11ac 的工作频段,如下 图所示,新增
备)
24dBm 或 11dBm+10LgB(B 为 26dB 发射带宽),两者取较小值
30dBm
4Wwith6dBi 天线
200W 对固定点对点
4Wwith6dBi
通信应用,天线增益为
天线
23dBi
对户外应用, <125mW 在任一水平
小于 30 度角内
1W(30dBm)with6dBi 天线
U-NII2b(5350~5470M)及 U-NII4 频段(5825~5925M)。
DFS 测试的判断须根据主或客设备而定,如下表所示。
要求
Non-occupancy Period DFS Detection Threshold Channel Availability check Time U-NII Detection Bandwidth
M发射功率减弱
带外 EIRP 发射
最大传导功率谱 密度 DFS
5150~5250
5250~5350 5470~5725 5725~5850
除有其它声 明外,室内/户外,主/从,移动/便携以及固 定设备
30dBm(主设备) 24dBm(移动或便携设
之间
<-27dBm/M
Hz 在 5715~
5860M 之外
17dBm/MHz(主设
备) 11dBm/MHz(移动或
11dBm/MHz
30dBm/5KHz
便携设备)
Yes,主设备,23dBm≤EIRP≤30dBm ,
NO
门限为-64dBm;EIRP<23dBm 且 NO
PSD<10dBm/MHz,门限为-
master
Yes Yes Yes Yes
运行模式
Clientwith ClientwithoutRadar
RadarDetection
Detection
Yes
N otrequired
Yes
N otrequired
Notrequired
N otrequired
Yes
N otrequired
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在线监测:定义为 RLAN 设备持续对雷达使用相关信道进行监控的过程。此监测必 须在开始工作后就进行。对于雷达信号的监测要求 RLAN 设备具有相应的最小检出率 (如 EN301893 要求必须大于 60%)。
均匀分布:TheUniformSpreadingisamechanismtobeusedbytheRLAN toprovide,onaggregate,auniformloadingofthespectrumacrossall devices.TheUniformSpreadingislimitedtotheusablechannelsbeing declaredaspartofthechannelplan.均匀分布是一种RLAN设备使用的机制, 用来主动控制设备的频谱分配均匀,提高利用效率。如ETSI要求至少60%频谱落 在子频带中。 接下来,分别介绍一下欧盟与北美对 DFS 进行符合性检查的测试项目与要求。 二、FCC Part 15.407 标准对 DFS 的测试要求 FCC 在 2014 年 6 月 2 日发布了新的针对 RLAN 产品的测试要求 CFR 47 Part 15.407,此规则专门针对 5GWLAN 产品,之前放在 Part15.247 的相应内容也被 移除,将于 2016 年 6 月 2 日全部必须执行新规。这样,针对 FCCID 认证,就有 2.4GDTS:FCCPartC15.247 5GDFS 产品:FCCPartE15.407(2015 年 12 月 2 日强制运行) 针对实验室的认可规则也变更为ANSI C.63.10-2013 American National Standard of
5G Wi-Fi 产品动态频率选择 DFS 功能介绍
通用电子控股有限公司 吴云海 动态频率选择(Dynamic Frequency Selection,简称 DFS)是 R&TTE 指令及 FCC 中对 5G RLAN 产品的强制要求。随着 Wi-Fi 技术在 2.4GHz 频段越来越拥挤,802.11ac 技术的日益成熟,越来越多 Wi-Fi 产品将使用 5GHz 频段,DFS 将成为无法规避的话题,无 论是否要支持 DFS,我们都必须对它有足够的了解,以合理规避强制性认证的陷阱! 什么是 DFS? DFS是一种能动态检测雷达信号并避免干扰雷达系统的机制。DFSistohavetheUNII (Unlicensed National Information Infrastructure免许可国家信息基础设施)device detectthepresenceofaradarsystemonthechanneltheyareusingand,ifthelevel oftheradarisaboveacertainthreshold,vacatethatchannelandselectan alternativechannel.这里的频率范围是5250 MHz~5350 MHz,5470 MHz~ 5725MHz. FCCPart15.407 对 DFS 的工作模式分为 Master 及 Client 两类。ETSIEN301893 V1.8.1 则把它们分为 Master 和 Slave 两类。我们可以把 Client 与 Slave 理解为同一意义。 对于 Master 产品,必须具备 DFS 功能;对于 Client 产品,可以不必具有 DFS 功能 (当然也可以具有 DFS 功能)。 什么是 Master 模式?什么又是 Client 模式?如下是解释:
正常工作条件下关于 DFS 的适用性见下表所示:
要求
DFS Detection Threshold Channel Closing Transmission Time
Channel Move Time U-NII Detection Bandwidth
1 / 16
Clientmode:OperatingmodeinwhichthetransmissionsoftheU-NIIdevice areundercontrolofthemasterdevice.AU-NIIdeviceoperatinginclient modeisnotabletoinitiateanetwork. 工作在 5GU-NII 频段是在 Master 设备 的控制下进行传输,Client 模式设备无法初始化网络。Client 设备分为发射功率大于 等于 200mW 的,须具备 DFS 功能(具有雷达脉冲检测功能);另一种为发射功率 小于 200mW 的,不须具备 DFS 功能。注:从模式设备不能具有 AdHoc 功能。 从上面的介绍可知,如果我们做类似路由器产品,出口到欧盟或北美,除非不使用上
2 / 16
干扰检测门限:Therequired detectionleveldefinedbydetec tingareceived signalstrengththatisgreaterthanathresholdspecified,within TheU-NIIdevicechannelbandwidth.雷达信号电平检测门限,在此频段范围 内高于规定门限电平的信号可认为是雷达信号. 信道可用性检查CAC:isdef inedasamechanismbywhicha nRLANdevice checkschannelsforthepre senceofradarsignals.Thismec hanismisused foridentifyingAvailableChannels.定义其作为雷达脉冲检测机制,当雷达脉冲 出现时所占用的信道须能被RLAN设备检测到已经被占用。当相关信道未被占用 时,这些信道就成为“AvailableChannel可用信道”. 信道有效性检测时间:对雷达是否占用相关信道的检测周期。这个时间不达小于 规定值。理论上,在一定时间内,只要大于规定门限的雷达信号出现在相应的信 道上都能被检测出来;否则,可以认为没有雷达信号存在。 信道关闭:是指一个 RLAN 自检测到雷达信号后,到停止相应信道传输的过程。 包括信道关闭传输时间和信道移除时间。 信道关闭传输时间:从检测到雷 达信号后,到完成相应信道进行关 闭的完整时间。 信道移除时间: 从检测到雷达信号,到准备在相应雷达信道上停止传输的时间。 不占用周期:当检测到雷达信号后,相应的信道一直不再进行发射的持续时间。 一般要求为 30 分钟。过了此周期时间后,必须要先进行 CAC 确认后无雷达信号 后,才能在此信道上进行传输。下图中包括了上述 3 个时间参数。
述介绍的频段范围,否则必须使设备具有 DFS 功能且必须通过相应的 DFS 认证测试,因 此,了解 DFS 对我们具有现实意义。
一、DFS 测试的相关术语 干扰检测门限 InterferenceDetectionThreshold 信道可用性检查 ChannelAvailabilityCheck(CAC) 信道有效性检测时间 ChannelAvailabilityCheckTime Off-ChannelCAC(可选机制) 在线监测 In-servicemonitoring 信道关闭 Channelshutdown 信道关闭传输时间 ChannelClosingTransmissionTime 信道移除时间 ChannelMoveTime 非占用周期 Non-OccupancyPeriod 检测带宽 DetectionBandwidth 均匀分布 UniformSpreading
Mastermode:OperatingmodeinwhichtheU-NIIdevicehasthe capabilitytotransmitwithoutreceivinganexternalcontrolsignalandcan performnetworkinitiation.工作在 5GU-NII 频段且无须外部控制信号也能执 行射频发射及能执行网络初始化的运行模式,即主设备具备雷达脉冲检测功能。
对固定点对点 通信无限制(即 天线增益无限
制)
>6dBi
>6dBi
23dBi(固定点对占通
>6dBi
对固定点对占
信)
通信不作要求
<-17dBm/M
Hz 在
5715~5725M
<-27dBm/MHz 在 5150~5350M 之 外
<-27dBm/MHz 在 5470~5725M 之外
与 5850~5860M