หนึ่งในกฎใหม่ที่เริ่มใช้ใน 6GHz คือ การใช้ PSD (Power Spectral Density) แทนค่า EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power) คงที่ที่ใช้อยู่ปัจจุบันบน 2.4GHz และ 5GHz

EIRP คือเพดานสัญญาณที่กำหนดโดยหน่วยงานรัฐที่ดูแลและควบคุมระบบการสื่อสารของประเทศนั้นๆ เช่นอเมริกาจะเป็น FCC ส่วนไทยเป็นกสทช กฎคือกำลังส่ง (Tx) ของ AP วัดจากเสาต้องไม่เกินค่า EIRP ที่ทางรัฐกำหนด

ปัญหาคือ EIRP เดิมเป็นค่าคงที่ และ Noise Floor (NF) จะเพิ่มขึ้นเท่าตัว (+3dBm) ทุกๆครั้งที่เราทำ channel bonding หรือรวมช่องสัญญาณ ส่งผลให้ค่า SNR ลดลง เช่นถ้า RSSI และ NF ที่ 20MHz เราอยู่ที่ -65dBm และ -90dBm เราจะได้ SNR ที่ 25dB (-65 - -90) แต่พอเราเปลี่ยนมาใช้ 40MHz NF จะ +3dBm ทันที เป็น -87dBm ในขณะที่ RSSI เท่าเดิม ทำให้ SNR ลดลงมาเหลือ 22dB

และถ้าเราเบิ้ล channel width จาก 40MHz เป็น 80MHz NF ก็บวกไปอีก 3dBm กด SNR ลงมาอีกเหลือแค่ 19dB ซึ่งพอคุณภาพของสัญญาณเริ่มลดลง AP อาจจะต้องเปลี่ยนมาใช้ modulation ที่ช้าลงเพื่อให้ยังคงสื่อสารกับ client ได้

ในบางประเทศสามารถใช้คลื่น 6GHz ได้เต็ม 1.2GHz (ในไทยเบื้องต้นอนุมัติที่ 500MHz) ด้วย spectrum ที่มีเยอะ ช่องสัญญาณขนาด 80MHz/160MHz กลายเป็น new normal บวกกับ WiFi7 (802.11be) จะรองรับ 320MHz width ซึ่งถ้าเราโดนจำกัดเพดาน EIRP ที่มีค่าคงที่ ในตัวอย่างข้างบน SNR เราจะเหลือแค่ 13dB ซึ่งต่ำมากๆ

ฉะนั้น วิธีใหม่คือการใช้ค่า EIRP ที่แปรผันตามความกว้างของช่องสัญญาณ หรือ PSD

PSD แปลตรงตัวคือความหนาแน่นของกำลังส่งมีหน่วยเป็น mW/MHz หรือ dBm/MHz ซึ่งหมายถึงกำลังส่งสูงสุด (EIRP) ต่อ channel width ขนาด 1 MHz

ฉะนั้น ถ้า PSD อยู่ที่ 1.5mW/1MHz ตัว EIRP ของช่องสัญญาณขนาด 20MHz จะอยู่ที่ 30mW (1.5mW x 20MHz) หรือถ้าเราเปลี่ยนไปใช้ channel width ที่ 40MHz EIRP จะอยู่ที่ 60mW (1.5 x 40)

FCC กำหนด PSD สำหรับ Indoor Lower-Power AP ที่ 5 dBm/MHz

ฉะนั้น channel width ขนาด 20MHz PSD จะอยู่ที่

5 dBm --> 3.1623mW x 20MHz = 63.25mW --> 18dBm

สังเกตถ้าหน่วยเป็น dBm เราต้องแปลงเป็น mW ก่อนเอาไปคูณ width แล้วแปลงกลับเป็น dBm อีกครั้ง ส่วนสูตรในการแปลง dBm เป็น mW คือ 10^(dBm / 10)

และถ้าเราเลือก width เป็น 40MHz เราจะได้

5 dBm --> 3.1623mW x 40MHz = 126.492mW --> 21dBm

จะเห็นว่า EIRP เราเพิ่มขึ้น 3dBm ซึ่งลบกับ Noise ที่เพิ่มขึ้นจากการทำ bonding พอดิบพอดี สรุปคือ net SNR เราก็ยังเท่าเดิม

กลับมาดู 6GHz ในไทยกันบ้าง

เมื่อประมาณปลายเดือนเมษาฯที่ผ่านมา กสทชได้มีประกาศแนวทางการใช้คลื่นสัญญาณย่าน 6GHz หัวข้อ 2.2.1 เขียนเกี่ยวกับกำลังส่งสูงสุด ผมเข้าใจว่า "ค่าความหนาแน่นสเปกตรัมทางพลังงาน" ในเอกสารหมายถึง PSD ใช้หน่วย mW/MHz แบ่งเป็น ภายในอาคารและ ภายในอาคารและภายนอกอาคาร

แต่ที่ผมสงสัยคือในเอกสารระบุ PSD (ภายในอาคาร) ไว้ที่ 12.5mW/MHz ฉะนั้น ถ้าเราใช้ 20MHz เราจะได้ EIRP ที่ 250mW (12.5 x 20) แต่ถ้าเราเลือก 80MHz EIRP เราจะพุ่งขึ้นไปเป็น 1000mW (30dBm) แต่คอลัมน์แรกระบุ EIRP สูงสุดที่ 250mW

ตอนแรกผมคิดว่าหรือว่าทางกสทชกำหนดเพดาน EIRP สูงสุดที่ 250mW สำหรับทุก channel width แต่ก็ไม่น่าใช่เพราะที่ 20MHz ก็เต็มเพดาน 250mW แล้ว

ไม่แน่ใจว่าผมพลาดอะไรไปหรือเปล่า ผมหาเอกสารที่ประกาศจากกสทชฉบับเต็มไม่เจอ ใครมีฝากแชร์ด้วยนะครับ