Breve introdução ao canal sem fio, largura do canal e DFS

1. O que é canal?

No padrão 802.11, a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEEE) fornece várias bandas de radiofrequência para comunicações Wi-Fi e divide essas bandas em canais menores, alguns dos quais podem ser usados por cada sistema em rede para comunicações sem fio.

A banda de 2.4 GHz possui uma faixa de frequência de 2.4-2.4835 GHz, totalizando cerca de 83.5 MHz, e é dividida em 14 canais (números de canal 1 a 14). A faixa de canais que pode ser usada varia de país para país, dependendo das regulamentações. Os Estados Unidos normalmente usam apenas os canais 1 a 11, e a maioria dos outros países pode usar os canais 1 a 13.

Para os canais 1 a 13, o intervalo entre os canais é de 5 MHz, mas a largura de cada canal é de 22 MHz. Portanto, há sobreposição entre canais vizinhos, o que pode levar a interferências e degradação da rede.

Nota:

Se você deseja minimizar essa interferência, permita que várias redes escolham canais com o maior intervalo possível. Com a largura de canal selecionada em 20 MHz para três redes, você pode selecionar os canais 1, 6 e 11, que são três canais que não interferem entre si. Em outros países, se o equipamento permitir, você também pode selecionar 1, 2, 7, 12 ou 3, 8, 13, etc., que são canais que não sofrem interferência mútua com largura de 20 MHz.

A banda de 5 GHz possui uma faixa de frequência mais ampla (cerca de 500+ MHz) e é dividida em mais canais, além de fornecer mais canais que não se sobrepõem. Os canais na banda de 5 GHz são separados por um intervalo de 20 MHz, e cada canal tem 20 MHz de largura. O espaçamento maior entre os canais torna menos provável a ocorrência de interferências e permite mais conexões simultâneas, tornando-a mais adequada para transmissão de dados em alta velocidade.

A banda de frequência mais nova disponível comercialmente, 6 GHz, possui uma faixa de espectro de aproximadamente 1200 MHz, que é mais de duas vezes mais larga que a de 5 GHz. Os canais de 6 GHz também são espaçados em 20 MHz, proporcionando mais canais que não interferem entre si e, portanto, oferecem velocidades mais rápidas e menos congestionamento. No entanto, as regulamentações sobre os canais de 6 GHz também são mais rigorosas, e muitos países e regiões não podem usar toda a faixa de 6 GHz.

2. O que é largura de canal (Channel Width)?

Largura de canal refere-se à faixa de frequência ocupada pelo canal Wi-Fi. Uma largura de canal maior permite que mais dados sejam transmitidos ao mesmo tempo, resultando em taxas de dados mais altas. No entanto, canais mais largos consomem mais do espectro disponível e as transmissões sem fio ficam mais suscetíveis a interferências.

20 MHz é a largura de canal padrão para a maioria das redes Wi-Fi, incluindo as bandas de 2.4 GHz e 5 GHz. A largura de 20 MHz oferece um equilíbrio entre taxa de dados e estabilidade.

No protocolo 802.11n, o canal de Alta Taxa de Transferência (HT) é definido. O HT40 permite que dois canais de 20 MHz sejam vinculados a um único canal de 40 MHz para aumentar o rendimento sem fio. Por exemplo, um canal é como uma rua de mão única que permite apenas um carro por vez. Se unirmos duas estradas e as virmos como uma nova estrada, essa nova estrada permitirá que dois carros viajem ao mesmo tempo. Como resultado, o rendimento total dobra.

No protocolo 802.11ac, o canal de Taxa de Transferência Muito Alta (VHT) é definido. Assim como o canal HT, o VHT80 permite a vinculação de dois canais de 40MHz em um canal de 80MHz. Quanto ao VHT160, ele permite até que dois canais VHT80 sejam vinculados a um canal de 160MHz. No 802.11be (Wi-Fi 7), é suportada uma largura de banda máxima de 320MHz.

3. O que é DFS?

A Seleção Dinâmica de Frequência (DFS) é uma extensão do protocolo padrão 802.11 que especifica um mecanismo para permitir que dispositivos Wi-Fi usem o canal de 5 GHz compartilhado com sistemas de radar. O mecanismo foi projetado para garantir que as redes Wi-Fi e outros dispositivos operando na banda não licenciada de 5 GHz não interfiram nos sistemas de radar.

A banda de rádio Unlicensed National Information Infrastructure (U-NII), definida pela FCC, faz parte do espectro de rádio usado por dispositivos de rede local sem fio (LAN) e muitos provedores de serviços de Internet sem fio. Canais que normalmente estão em U-NII-2A e U-NII-2C exigem a utilização de DFS.

A seguir, uma tabela com as informações de canais comumente usados na banda de 5 GHz.

Nota:

1. Na coluna de requisitos regulatórios regionais, “SIM” significa que pode ser usado normalmente, “Interno” significa que só pode ser usado em ambientes fechados, “DFS” significa que o recurso DFS é obrigatório e “NÃO” significa que não pode ser usado.

2. Alguns canais não serão selecionáveis quando a largura do canal for definida para 40MHz, 80MHz ou 160MHz. O canal 165 é um canal especial; para usá-lo, você deve selecionar uma largura de canal de 20MHz.

Para saber mais sobre DFS, você pode consultar Breve introdução da função DFS | TP-Link