來談談 3 頻無線路由器

去年年底資訊月時，D-Link 推出了 1 隻鱈場蟹，其紅潤的外表以及新台幣 9,999 元的身價，立刻擄獲我的芳心，想說過年煮個海鮮火鍋一定很好吃……啊不是啦！是推出 D-Link DIR-890L 3 頻 802.11ac 無線路由器，奇耙的機身設計和精品的價格（包裝也是精品級，有植絨、有植絨、有植絨……摸起來很爽所以要說 3 次），不禁讓我聯想到～～買來掛在牆壁上一定很下趴（釘 10 張小朋友更下趴 XD）。

▲D-Link DIR-890L，無論外型或是價格都很嚇人……

好啦，我知道大家點進來都不是要看我喇低賽。回歸正題，究竟這些廠商在想什麼？怎麼會推出3頻無線路由器！難道除了 2.4GHz 和 5GHz 以外，直接加入 60GHz 了嗎？

非也非也，一般指的單頻無線路由器（或無線存取點 AP），指的是僅有 2.4GHz（802.11 b/g/n）或是 5GHz（a/n/ac）僅運作其中 1 組頻率，雙頻就是指同時運作 2.4GHz 和 5GHz。3 頻則是在 5GHz 中有 2 組無線網路運作，所以就變成 1 組 2.4GHz＋2 組 5GHz＝3 組，當然在 5GHz 中的 2 組無線網路運作頻率有所區隔，要不然也不用 2 組（5GHz 頻譜在 FCC 中跨距蠻大的，約是 5.1～5.8GHz）。

不過為什麼直到現在廠商才推出 3 頻無線路由器呢？絕對不是現在才想到，也不是外星科技突然被釋放出來，而是跟美國 FCC 最新的管理決議有關。（FCC 就很像我們的 NCC，只不過是我們模仿人家 XD）

在 2013 年的時候，就已有傳聞說 FCC 可能、應該、猜想會擴大非授權無線通信器材於 5GHz 頻譜使用的限制，以便將無線傳輸速率一舉拉升至 1Gbps 以上。到了 2014年，FCC 終於放寬了限制，主要是解放了某段 5GHz 頻率只能在室內使用和發射功率的限制。

FCC 在 5GHz 頻譜上主要規劃了幾段，U-NII-1（5.150GHz～5.250GHz）、U-NII-2A（5.250GHz～5.350GHz）、U-NII-2B（5.350GHz～5.470GHz）、U-NII-2C（5.470GHz～5.725GHz）、U-NII-3（5.725GHz～5.825GHz）、U-NII-4（5.850GHz～5.925GHz）。其中 U-NII-2B 和 U-NII-4 完全不開放給死老百姓使用，所以你可以立刻忘掉。

▲更改之前的 5GHz 頻譜使用狀況（取自 FCC 14-30）。

更改過後，U-NII-3（5.725GHz～5.825GHz）這段往後遞延了 25MHz，所以新的 U-NII-3 變更為 5.725GHz～5.850GHz，輸入天線的功率維持 1W（30dBm）。天線增益則是每增加 1dB，輸入功率就必須少 1dB，直至增益達到 6dBi，點對點連接（如 2 個無線站台使用指向性天線對接）則沒有增益值的限制。（寫給自己看的：溢波在頻帶邊緣延伸10MHz 內需為 -17dBm/MHz、頻帶邊緣延伸超過 10MHz 的地方則為 -27dBm/MHz）

U-NII-2A（5.250GHz～5.350GHz）和 U-NII-2C（5.470GHz～5.725GHz）則是針對原本就必須有的 DFS（Dynamic Frequency Selection，用意為偵測到機場都普勒天氣雷達 TWDR 時，能夠自動跳頻不干擾天氣雷達運作）加強了限制，使用 U-NII-2A 和 U-NII-2C 頻段的裝置需要能夠偵測 100％ 的雷達溢波頻寬，而非先前的 80％。在 EIRP（Effective Isotropic Radiated Power）小於 200mW 的設備，感應門檻為 -62dBm；EIRP 介於 200mW～1W 的設備，感應門檻為 -64dBm。以及新增 PSD（Power Spectral Density）限制為 10dBm（10mW）/Mhz。（寫給自己看的：測試 U-NII-2A 和 U-NII-2C 的雷達波形改為 Bin 1）

最好玩的就是 U-NII-1（5.150GHz～5.250GHz）此次敞開雙臂擁抱世界，原本僅能在室內使用，輸入天線的功率也被限制在 50mW（一堆穿牆王表示不爽）。如今直接開放可在戶外使用，可輸入天線功率為 1W（30dBm），天線增益同樣每增加 1dB，輸入功率就必須少 1dB，直至增益達到 6dBi 止。戶外使用時仰角 30 度以上的 EIRP 為 125mW，以便保護 Globalstar 衛星傳輸。行動裝置端則是最大輸入天線 250mW，天線增益同上但沒有仰角的 EIRP 限制。

說了這麼多，主要就是現在使用 U-NII-1 自由的程度和 U-NII-3 類似，傳輸功率相較先前更大，傳輸距離拉得更遠，更為實用。也因為如此，在 802.11ac 80MHz＋80MHz 的晶片尚未正式推出的情況下，廠商就想到了在 5GHz 頻段中塞入 2 組無線網路賣給你，然後再說 802.11 a/n 和 802.11ac 裝置要分流，才不會拖到 802.11ac 的傳輸速度云云……（實際上是真的，因為低速裝置傳輸 1 個訊框的時間比高速裝置來得久，高速裝置分配到的傳輸時間長度反而比低速裝置還要少，所以有時候在不同速率混用的情況下，會導入 Airtime Fairness，盡可能平均分配給不同速率裝置相同的傳輸時間）。

台灣 NCC 怎麼說？

雖然一堆人搶著當米國人，不過台灣目前還是個擁有主權實體的國家，如果 NCC 不點頭，就算 FCC 放寬限制也沒有用。幸好台灣在此部分的規範絕大部分都是照著美國 FCC 走（照著走還是要認證、收一筆費用 XD），此部分的規範明定在 LP0002 低功率射頻電機規範，可是目前尚未修正，未開放 5.150GHz～5.250GHz 使用……

幸好偉大的交通部在去年 11 月做出公告，「5150MHz～5250MHz  開放供低功率無線資訊傳輸設備（U-NII）於忍受合法通信干擾之條件下使用」，而 NCC 也在去年 12 月做出決議、今年 1 月做出修正，節錄如下：

1. 在 LP0002 技術規範未修訂前，5150~5250MHz、5250~5350MHz、5470-5725MHz及5725-5850MHz 暫得以 FCC Part 15E 最新版為限制值，向驗證機構申請型式認證：

    (1) 5150~5250MHz 不限定於室內使用。

    (2) 5250~5350MHz 及 5470~5725MHz 應具備 DFS 功能(雷達波須符合最新 FCC 雷達波規定)，不限定於室內使用。

    (3) 證書應備註引用的 FCC 標準。

2. 無線資訊傳輸設備具主控運作模式或受控運作模式具 Ad-hoc 功能者，DFS 測項符合 FCC 最新雷達波規定者，得使用 5.600-5.650 GHz 頻帶。

3. 以原 LP0002 技術規範 4.7 章節或 3.10.1 節的 5725-5850MHz 申請認證之 UNII 設備仍應符合原 LP0002 技術規範規定。

所以目前台灣的規定為，只要你過了目前FCC最新的規範，台灣地區就可以使用（要販售就是要認證！）。

為啥3頻無線路由器這麼貴！

目前市面上也就那麼 101 台 3 頻無線路由器，Asus RT-AC200、D-Link DIR-890L、Linksys EA9200、Netgear R8000 Nighthawk X6，而且大家也都不約而同的使用 Broadcom 目前能夠穩定出貨的最高階處理器 BCM4709A（Cortex-A9 1GHz 雙核）（有此一說 BCM47094 Cortex-A9 1.4GHz 雙核也將搭配 BCM4366 802.11ac 4T4R 出貨？）（寫給自己看的：BCM4366 也真變態，支援 160MHz 和 80＋80MHz，又如同 TurboQAM 將 256QAM 套在 802.11n 一般，使用 NitroQAM將 1024QAM 套在 802.11ac 上……），加上附有 Cortex-R4 320MHz 核心的 BCM43602 共 3 顆，這樣的組合不貴也難。

還有更為機車的地方，就是 BCM470x 系列 SoC 對外只有 2 條 PCIe 通道，所以要串上 3 顆 BCM43602 無線晶片，又得加上 PCIe 通道交換晶片，在這裡是 PLX PEX8603。所以 3 頻路由器的成本加一加，賣價反而比更新款採用 QSR1000 802.11ac 4T4R 方案的雙頻無線路由器更貴（BCM43602 為 802.11ac 3T3R）。

（以上有錯請用力鞭~~咻~）
http://www.baluntek.com/news/news.asp?pk=21