Wi-Fi是家庭和企業中瀏覽互聯網的主要技術。 越來越多的應用如視頻和遊戲將Wi-Fi用作主要通信介質。 鑒於使用Wi-Fi的高速和低延遲應用的數量不斷增長，迫切需要高效的通道管理方案。 安森美半導體已開發出SmartScan技術來解決這需求。AlwaysON DFS只是SmartScan的代表之一，它融合了多種機制來有效利用動態頻率選擇(DFS)通道中可用的頻譜。

DFS通道簡介

DFS通道佔據了部署現有雷達的5 GHz頻譜的一部分。這些包括機場雷達、軍用雷達和氣象雷達，圖1中列為終端多普勒氣象雷達(TDWR)。

如圖1所示，在5GHz頻譜中只有兩個160 Mhz頻寬通道可用於Wi-Fi，並且這兩個通道都部分或全部由DFS通道組成。 在許多情況下，由於獲取通道的複雜性，DFS通道是其中器件數量最少的最乾淨的通道。 此外，在某些地區，如歐盟，DFS通道支援更高的傳輸功率。 因此，在這些通道中運行具有固有的優勢。

為了在這些通道中運行，每個Wi-Fi接入點(AP)都必須遵循稱為動態頻率選擇(DFS)的協議。 下表1說明了在DFS通道中運行的要求。

圖1 : IEEE 802.11 5 GHz射?波段

在DFS通道中運行的挑戰

如今，Wi-Fi設備面臨的兩個主要挑戰是清除DFS通道而不中斷流量，並盡可能長時間地留在已清除的DFS通道中。

如今，大多數方案都在佔用DFS通道的通道獲取階段停止所有流量。 這是對服務的巨大破壞，在大多數情況下，僅在夜間AP空閒時執行。

另一個挑戰是無法確定在哪個子帶上檢測到雷達脈衝。如果設備對160 Mhz清除了通道106 + 通道122 DFS通道，這一點尤其重要。 即使檢測到DFS事件，當今的設備也被迫撤離整個160 Mhz通道，即使該事件發生在通道106也是如此。所有用於清除更嚴格的氣象通道(CH122)的工作都被浪費了，因為事件發生在較低的80 MHz通道上。

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AlwaysON DFS特性來解決

安森美半導體已在其當前的Wi-Fi 6方案中解決了所有這些問題。 QSR10GU-AX和QSR5GU-AX Plus晶片組都使用AlwaysON DFS解決了該問題。 下面的表2概述了AlwaysON DFS所包含的每種機制。

ZeroWait DFS

安森美半導體的Wi-Fi 6產品能夠將一個或多個天線帶到不相鄰的通道上，以執行佔用DFS通道所需的通道可用性檢查(CAC)。 這樣就不會中斷用戶流量。 這使設備不必等到深夜才清除DFS通道。 因此，在某些情況下，可以更快地將用戶轉移到更乾淨的、更高功率的通道，從而帶來總體上更好的用戶體驗。

圖2顯示了一個示例用例。 AP在通道42 (非DFS通道)上啟動，然後使用ZeroWait DFS清除通道106，而不會中斷通道42上的流量。

圖2 : Zero-Wait DFS可以清除不相鄰的DFS通道而不中斷流量

寬頻CAC

寬頻CAC (WCAC) 是一項獨特功能，可無縫清除相鄰的80 MHz DFS通道而不中斷流量的情況下。 基於上面顯示的ZeroWait DFS場景，一旦CH106被清除，AP便可以使用WCAC到CH122。 請注意，CH122是氣象雷達通道，需要10分鐘的CAC才能清除它。 清除CH122的能力對於160 MHz運行至關重要。圖3顯示了如何使用WCAC來支援160 MHz的運行，或者僅移至CH122並以80 MHz的模式運行。

圖3 : 寬頻CAC(WCAS)可無縫清除相鄰的80 MHz DFS通道

子帶DFS (S-DFS)

子帶DFS是安森美半導體用來確定檢測到DFS事件的80 Mhz通道的另一種先進技術。 這對於在DFS通道中停留更長的時間至關重要。 同樣，基於上面的WCAC示例，AP清除了CH106和CH122，現在在160 MHz通道Ch114運行。 雷達脈衝是極窄帶脈衝，不會佔用整個80 Mhz通道。 如果沒有S-DFS，要在Ch106頻率或CH122頻率中出現雷達脈衝，則必須清空整個160 Mhz頻譜。 有利的是，利用我們的S-DFS特性，甚至可以確定雷達發生在哪個子帶。 如果發生在CH122，只需將頻寬壓縮到80 MHz，完全在CH106中運行。 這樣，我們可以最大限度地利用難以清除DFS通道所佔用的時間。 下面的圖4直觀地顯示了此特性。

圖4 : 子帶DFS (S-DFS)可以識別DFS事件發生在哪個子帶

一旦Ch122的非佔用時間到期，我們便可以使用WCAC並再次無縫清除CH122並恢復160 MHz運行。

總結

安森美半導體不斷為Wi-Fi領域帶來創新特性，從而帶來更好的整體用戶體驗。 AlwaysON DFS特性集是清除DFS通道並最大程度地佔用這些通道的最有效方法。 該技術的主要優點是：

‧ 支援無縫清除DFS通道，而不中斷流量。 這給最終用戶帶來了巨大的好處，因為他們可以在一天中的任何時間清除DFS通道，而不僅僅是在低流量的夜間

‧ 實現160 MHz在DFS通道高效運行，包括使用寬頻CAC(WCAC)的氣象通道。 氣象通道是Wi-Fi可用的最乾淨、利用率最高的通道之一。 這為終端使用者在串流即時視頻或玩線上遊戲時提供好得多的體驗

‧ 擴展了更乾淨的DFS通道的佔用率，並能夠檢測在哪個子帶上檢測到雷達

隨著對包括4K和即時線上遊戲在內的即時視頻流的需求不斷增長，安森美半導體當前和未來的Wi-Fi 6產品都提供了創新的方案，通過AlwaysOn DFS，以利用這些通道獲得最佳的Wi-Fi使用者體驗 。(本文由安森美半導體提供)