โดย : Josh Schmelzle วิศวกรด้านเทคนิคสนับสนุนฝ่ายการตลาด (Technical Marketing Engineer) บริษัท อรูบ้า จำกัด บริษัทในเครือฮิวเล็ตแพ็กการ์ดเอ็นเตอร์ไพรส์
มาตรฐาน Wi-Fi 6E ได้ช่วยเพิ่มการใช้งานย่านความถี่แบบ Unlicensed ให้เกิดการใช้งานได้ด้วยการนำความถี่ 6 GHz มาเสริม ส่งผลให้ Wi-Fi สามารถรองรับการใช้งานเพิ่มขึ้นได้เป็นอย่างมาก อย่างไรก็ดีความท้าทายของ Wi-Fi 6E นั่นคือ การที่ย่านความถี่ 6 GHz และ 5 GHz นั้นอยู่ติดกัน (โดยมีช่องว่างเพียงแค่ 50 MHz เท่านั้น) เทคโนโลยีในการกรองสัญญาณย่านความถี่ในอดีตจึงไม่สามารถแยกย่านความถี่ทั้งสองย่านนี้ออกจากกันได้อย่างชัดเจน เนื่องจากเทคโนโลยีดังกล่าวได้ถูกออกแบบมาโดยระบุว่าจะต้องมีช่องว่างระหว่างย่านความถี่ที่มากกว่านี้ ดังนั้นการใช้เทคโนโลยีแบบดั้งเดิมจึงอาจต้องสูญเสียความยืดหยุ่นในการใช้งานย่านความถี่ 6 GHz ไปบางส่วน
ความท้าทายของ Wi-Fi 6E : การกรองแยกสัญญาณระหว่างย่านความถี่ 5 GHz และ 6 GHz
เทคโนโลยี Bandpass Filter แบบดั้งเดิมไม่สามารถตอบโจทย์นี้ได้เนื่องจากมีการคัดกรองที่หยาบเกินไป อาจทำให้สูญเสียช่องสัญญาณบนย่านความถี่ 6 GHz ไปถึง 1/3 ในภูมิภาค AMEA และ 10% ในภูมิภาคอเมริกาเหนือ ปัจจัยนี้เองจึงเป็นสาเหตุที่ชัดเจนว่าเทคโนโลยีการกรองสัญญาณความถี่วิทยุนั้นจึงต้องทำงานได้ละเอียดมากขึ้น มีความยืดหยุ่นมากขึ้นเพื่อลดปัญหาการรบกวนกันของสัญญาณให้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสามารถใช้ช่องความถี่เหล่านี้ได้อย่างเต็มศักยภาพ
เนื้อหาในบทความนี้จะครอบคลุมถึงการทบทวนว่า Bandpass Filter คืออะไร มีหน้าที่อย่างไร พร้อมยกตัวอย่างที่พบจริงในการใช้งาน Aruba Access Point และปิดท้ายด้วยการบอกเล่าถึงนวัตกรรม Bandpass Filtering Technology ใหม่จากอรูบ้า อย่างเช่น Ultra Tri-Band (UTB) นอกจากนี้คุณยังสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโซลูชัน Wi-Fi 6E AP ล่าสุดอย่าง 650 Series Campus Access Point ที่เพิ่งประกาศเปิดตัวไปแล้ว
Bandpass Filter คืออะไร?
Bandpass Filter คืออุปกรณ์ที่ถูกสร้างขึ้นมาโดยเฉพาะ ซึ่งติดตั้งอยู่ระหว่างเสารับส่งสัญญาณกับระบบประมวลผลคลื่นวิทยุเพื่อคัดกรองย่านความถี่ที่ต้องการและกำจัดสัญญาณรบกวนที่ไม่ต้องการ เพื่อให้เห็นภาพชัดเจนยิ่งขึ้นลองจินตนาการถึงช่องว่างระหว่างกำแพงทั้งสองฝั่ง เมื่อมีคลื่นน้ำกำลังมุ่งหน้าไปยังกำแพงเหล่านี้ น้ำส่วนใหญ่จะไม่สามารถผ่านกำแพงไปได้ ยกเว้นว่าจะมีช่องว่างระหว่างกำแพง และนี่คือสิ่งที่ Bandpass Filter ทำได้ ดังนั้นถ้าหากความถี่นั้นสูงหรือต่ำเกินกว่าที่เราต้องการ สัญญาณบนย่านความถี่เหล่านั้นก็จะไม่สามารถผ่านไปได้
นอกจากนี้ Bandpass Filter ยังมีอีกบทบาทสำคัญ โดยเมื่อระบบประมวลผลคลื่นวิทยุทำการส่งสัญญาณจะมีสัญญาณรบกวนเกิดขึ้น ดังนั้นระบบประมวลผลคลื่นวิทยุอื่น ๆ สำหรับย่านความถี่อื่นใน Access Point เดียวกันจะต้องทำการกรองสัญญาณเหล่านี้ออกไป เพราะถ้าหากไม่มีการกรองใด ๆ แล้วสัญญาณเหล่านี้จะส่งผลลบต่อประสิทธิภาพของระบบ
ปูพื้นประวัติศาสตร์ : เทคนิคในการกรองสัญญาณที่อรูบ้าเคยใช้งาน
ภายใน Aruba Access Point นั้นจะมีตัวอย่างเทคนิคการกรองสัญญาณด้วยกัน 2 แบบที่สามารถป้องกันการรบกวนกันในย่านความถี่ที่อยู่ติดกันและภายในย่านความถี่เดียวกันได้ ซึ่งเทคนิคนี้ไม่ได้ถูกใช้ในการจัดการกับย่านความถี่ 6 GHz แต่อย่างใด แต่ถูกใช้งานในย่านความถี่ 2.4 GHz
Advanced IoT Coexistence (AIC) จะทำให้ Wi-Fi และสัญญาณจาก IoT สามารถทำงานได้พร้อมกันในย่านความถี่ 2.4 GHz โดย AIC จะใช้การกรองสัญญาณเพื่อป้องกันการซ้อนทับจากสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นจาก Wi-Fi ซึ่งส่งผลกระทบต่อสัญญาณของ IoT โดยสัญญาณวิทยุของ Internet of Things (IoT) จะให้บริการในส่วนของ BLE หรือ Zigbee นั่นเอง
Advanced Cellular Coexistence (ACC) จะกรองสัญญาณที่เหนือกว่าและต่ำกว่าย่านความถี่ 2.4 GHz สำหรับ Wi-Fi เพื่อป้องกันการรบกวนกันระหว่าง Access Point และอุปกรณ์จ่ายสัญญาณ Cellular ขนาดเล็กที่ถูกติดตั้งอยู่ใกล้กัน ดังนั้น ACC จึงปกป้อง Wi-Fi จากการรบกวนกันที่เกิดขึ้นจากระบบ Cellular Distributed Antenna โดยเฉพาะ
ปัญหาของวิธีการกรองสัญญาณแบบดั้งเดิมในการใช้งานกับย่านความถี่ 6 GHz
สัญญาณวิทยุย่านความถี่ 6 GHz และ 5 GHz ที่ถูกใช้งานร่วมกันภายใน Access Point ชุดเดียวกันนี้ทำให้การใช้ Bandpass Filter แบบดั้งเดิมไม่ตอบโจทย์ในการคัดกรองสัญญาณที่ไม่ต้องการอีกต่อไป โดยช่องว่างของความถี่ระหว่างช่องสัญญาณทั้งสองนี้เมื่อวัดจาก U-NII-4 (ที่ถูกใช้งานโดยย่านความถี่ 5 GHz) ไปถึง U-NII-5 (ซึ่งถูกใช้งานโดยย่านความถี่ 6 GHz) นั้นมีขนาดเล็กเกินไปด้วยขนาดเพียงแค่ 50 MHz
มีช่องว่างเพียงแค่ 50 MHz เท่านั้นระหว่างย่านความถี่ 5 GHz และ 6 GHz
ซึ่งทำให้เกิดการรบกวนกันของสัญญาณ
ปัญหาที่เกิดขึ้นนี้เนื่องมาจากการที่ Bandpass Filter แบบดั้งเดิมนั้นต้องเว้นระยะช่องว่างระหว่างความถี่ประมาณ 200 MHz สำหรับแต่ละช่องสัญญาณ ดังนั้นเมื่อมีช่องว่างที่น้อยเกินไปตัวคัดกรองเหล่านี้จึงไม่สามารถคัดกรองความถี่ที่เกิดขึ้นจากแต่ละย่านความถี่ได้ นอกจากนี้ Bandpass Filter แบบดั้งเดิมเหล่านี้ยังมีความชันที่สูงไม่พอ ดังนั้นหากนำมาใช้งานบนย่านความถี่ทั้งสองนี้จะต้องมีการห้ามใช้ความถี่ในบางช่วงอย่างแน่นอน
การคัดกรองสัญญาณแบบเดิมนั้นมีความชันที่น้อยเกินไป ทำให้ต้องห้ามใช้
สัญญาณบางช่วงในย่านความถี่ 5 GHz และ 6 GHz
การห้ามใช้สัญญาณบางช่วงในย่านความถี่ทั้งสองนี้ไม่สมเหตุสมผล เพราะเราไม่จำเป็นต้องเสียย่านความถี่ช่วงใด ๆ ในย่านความถี่ทั้งสอง ทางเลือกหนึ่งที่เป็นไปได้นั้นคือการปรับให้ Bandpass Filter แบบดั้งเดิมเลื่อนการกรองสัญญาณ 6 GHz ให้กรองเฉพาะสัญญาณที่มีความถี่สูงขึ้นเล็กน้อย และงดการใช้งานช่วงย่านความถี่ต่ำในช่อง 6 GHz ซึ่งในการใช้งานจริง 6E Access Point ของผู้ผลิตบางรายก็ใช้วิธีการดังกล่าวนี้และไม่สามารถปรับแต่งการแก้ไขได้
ทางเลือกหนึ่งสำหรับการคัดกรองสัญญาณแบบดั้งเดิมคือการงดใช้งานย่านความถี่ต่ำในช่วง 6 GHz เพื่อให้สามารถ
ใช้งานย่านความถี่ 5 GHz ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพของย่านความถี่ 6 GHz ลดลงอย่างชัดเจน
การห้ามใช้ย่านความถี่ต่ำในช่วง 6 GHz บน Access Point ของบางยี่ห้อนี้ไม่ใช่ทางเลือกที่ดีนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงประเด็นข้อกฎหมายในประเทศที่ซึ่งการใช้งานย่านความถี่ทั้งหมด 1200 MHz ในย่านความถี่ 6 GHz นั้นยังไม่ได้รับอนุญาต ตัวอย่างเช่น ในบางภูมิภาคที่อนุญาตเฉพาะการใช้งานย่านความถี่ได้ต่ำกว่า 500 MHz เท่านั้น (เช่น ในสหภาพยุโรป) การที่ไม่สามารถใช้งานช่องความถี่ขนาด 20 MHz ได้ถึง 8 ช่องในช่วงย่านความถี่ต่ำนั้นอาจหมายถึงการใช้งานย่านความถี่ 6 GHz ไม่ได้มากถึงหนึ่งในสามของย่านความถี่ทั้งหมดที่กฎหมายอนุญาต
การใช้เทคนิคการคัดกรองสัญญาณแบบดั้งเดิมและจำกัดการใช้งานย่านความถี่ของ 6 GHz ให้น้อยลง
หมายถึงการที่ไม่สามารถใช้งานช่องความถี่ได้มากถึงหนึ่งในสามสำหรับการใช้งานในยุโรป
แนวทางที่เต็มเปี่ยมไปด้วยนวัตกรรมจากอรูบ้า : Ultra Tri-Band Filtering
อรูบ้าได้แก้ไขปัญหาของการคัดกรองสัญญาณในย่านความถี่ที่ติดกันนี้ด้วยเทคโนโลยีการคัดกรองสัญญาณที่กำลังจดสิทธิบัตรภายใต้ชื่อว่า Ultra Tri-Band Filtering เทคโนโลยีนี้ทำงานอย่างไร? Ultra Tri-Band Filtering ได้ผสานรวมทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เพื่อให้สามารถประยุกต์ใช้ Bandpass Filtering สำหรับย่านความถี่ 5 GHz และ 6 GHz ได้อย่างยืดหยุ่น ช่วยให้สามารถเลือกใช้ได้ทุกช่องความถี่ที่ Access Point หนึ่ง ๆ รองรับได้ทั้งหมด
แผนภาพแสดงสถาปัตยกรรมโดยรวมสำหรับ UTB
จากแผนภาพดังกล่าวจะเห็นได้ว่า Wi-Fi 6E AP ของอรูบ้าที่มี Ultra Tri-Band Filtering สามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์ มีประสิทธิภาพในระดับสูงสุด (ทั้งในเชิงของระยะทางและปริมาณการรับส่งข้อมูล) แล้วยังให้บริการหลากหลายได้พร้อม ๆ กันโดยไม่มีการรบกวนกันของสัญญาณที่มีย่านความถี่ติดกันหรือใกล้เคียงกัน อย่างเช่น ย่านความถี่ช่วงต่ำสุดของ 6 GHz กับย่านความถี่ช่วงสูงสุดของ 5 GHz
Ultra Tri-Band Filtering จะช่วยให้คุณสามารถใช้ช่องความถี่ใหม่ที่มีในย่านความถี่ 6 GHz ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพเพื่อรองรับการเติบโตของความต้องการในการใช้งานอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้น การใช้งาน Cloud ที่หลากหลายมากขึ้น การใช้งานบริการใหม่ ๆ จนถึงการเร่งโครงการด้านการทำ Digital Transformation ให้ประสบความสำเร็จได้อย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น
สำหรับผู้ที่ต้องการติดตามความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเครือข่ายและการพัฒนาโซลูชันของอรูบ้าสามารถติดตามความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญใน Aruba Blog ได้ที่ https://blogs.arubanetworks.com/
สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.
ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด
Thailandindustrycom_official
