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解讀 6G 的「新中頻」戰場：7-15 GHz 頻譜的全球法規不確定性與合規挑戰

頻段介紹與技術應用


宏觀視角：通往 6G (IMT-2030) 的關鍵橋梁


當前的 5G 主要利用 FR1 (Sub-6 GHz) 和 FR2 (mmWave 毫米波)，然而，這兩種頻段各有局限：FR1 日益擁擠，難以提供殺手級應用所需的海量頻寬；FR2 雖有頻寬，但覆蓋範圍極小，部署成本高昂。


為此，全球產業與監管機構正將目光投向 FR3 (Frequency Range 3)，特別是 7-15 GHz 範圍，被稱為「釐米波 (centimetric range)」，這段頻譜被視為 6G (IMT-2030) 的「新中頻 (New Mid-band)」，是平衡覆蓋範圍與極致容量的關鍵橋梁，其戰略地位在於，它將是實現元宇宙、全像通訊 (Holographic Communication) 和大規模數位孿生 (Digital Twins) 等 6G 願景的物理基礎。


技術優勢：平衡覆蓋與容量


7-15 GHz 頻段提供了遠優於 Sub-6 GHz 的連續大頻寬（數百 MHz），同時其傳播特性又顯著優於毫米波，使其能夠在城市環境中實現更具成本效益的廣域覆蓋。


賦能技術：整合感知與通訊 (ISAC)


6G 的一個核心演進是整合感知與通訊 (Integrated Sensing and Communication, ISAC)，7-15 GHz 頻段的寬頻寬特性使其能提供高解析度的無線電感知能力，這代表未來的基地台不僅能通訊，還能同時作為高精度雷達，實現環境感知、手勢辨識和高精度定位，而無需專用硬體。


應用場景


  • 沉浸式 XR 與全像通訊： 在體育場館或會議中心，提供數千人同時使用的高解析度、低延遲無線 AR/VR 體驗。

  • 大規模數位孿生： 智慧工廠或智慧城市需要上傳海量的即時感測器數據，以建構高保真的數位模型，此頻段可提供所需的上行鏈路容量。

  • 高精度感知： 用於車輛安全（感知行人）、室內定位，甚至非侵入式的健康監測（感知呼吸）。


全球法規現況與最新動態


7-15 GHz 是目前全球監管不確定性的風暴中心，與 5G 頻段不同，各國對此頻段的規劃存在根本性分歧，且最終決策將在未來數年內逐步形成。


區域分析與關鍵差異


全球圍繞此頻段已形成三大陣營，其策略衝突將直接影響未來十年的產品設計：


  1. 中國 (MIIT) - 「IMT 優先」模型

    • 策略： 採取積極主動的 IMT (行動通訊) 分配策略，以確保 6G 發展的頻譜優勢。

    • 動態： 中國 MIIT 已在 2023 年率先將 6425-7125 MHz (即 Wi-Fi 6E 的高頻段) 全部劃歸 IMT (5G/6G) 使用，其 IMT-2030(6G) 推進組已明確將 15 GHz 以下的頻段視為 6G 的「核心組成部分」。

  2. 歐洲 (CEPT/RSPG) - 「研究與平衡」模型

    • 策略： 態度相對保守，試圖在 IMT、Wi-Fi (WAS/RLAN) 以及衛星、科學等現有服務之間尋求平衡。

    • 動態： 歐洲正在對 6425-7125 MHz 頻段進行複雜的 IMT 與 Wi-Fi 共享可行性研究，最終建議預計在 2025 年底才會明朗，對於 7-15 GHz，歐洲正積極參與 WRC-27 的研究議程，但尚未做出任何承諾。

  3. 北美 (FCC) - 「彈性使用/共享」模型

    • 策略： 美國的策略更傾向於「頻譜共享」和「免許可 (Unlicensed)」模式，以促進創新（如 Wi-Fi 在 6 GHz 的 1200 MHz 全頻段開放）。

    • 動態： 美國在 2024 年初聯合其他九國發布了 6G 發展原則，強調「安全」、「開放」和「彈性」的頻譜管理機制，這與中國的 IMT 獨占分配模式形成鮮明對比。


WRC-23 的關鍵決議 (WRC-27 議程)


2023 年底的世界無線電通訊大會 (WRC-23) 並未立即分配 7-15 GHz 頻段，而是通過了WRC-27 議程 1.7，這才是未來數年不確定性的根源。


  • 決議： 該議程決定啟動研究，評估將特定 7-15 GHz 頻段新增劃分給 IMT (6G) 的可行性。

  • 關鍵研究頻段：

    • 7.125 - 8.400 GHz (不同區域有所差異)

    • 14.8 - 15.35 GHz (全球)

  • 意義： 這表示全球監管機構將在 2027 年 WRC-27 大會上，才會對這些頻段的 6G 分配做出最終決定，這場談判將是行動通訊產業與衛星、氣象、射電天文等現有使用者的激烈博弈。


最新法規動態


  • 香港 (OFCA)： 2024 年 3 月，香港通訊辦宣布計劃在 2025 年第一季前，指配位於 6/7 GHz 頻段內 (6570-6770 MHz 及 6925-7125 MHz) 的 400 MHz 頻譜，用於公共行動服務 (5G/6G)，這使其成為 WRC-23 決議後，最早採取 IMT 分配行動的地區之一。


終端裝置生態系與技術演進


目前 7-15 GHz 的生態系尚處於早期研發階段，3GPP 標準組織正專注於 Release 19 (5G-Advanced)，而 6G (IMT-2030) 的標準化預計將從 Release 21 (約 2025-2026 年) 才正式開始。


裝置類型


  • 6G 智慧型手機與 CPE： 未來支援 6G 的終端設備，將需要整合 FR1、FR2 以及新的 FR3 (7-15 GHz) 頻段，對 RF 前端設計的複雜性提出空前挑戰。

  • AR/VR 頭顯： 作為 6G 的殺手級應用，這些設備將原生支援 7-15 GHz，以獲取低延遲和大頻寬。

  • 工業/車載模組： 支援 ISAC 功能，用於高精度定位和 V2X 感知。


設備分類與挑戰


不同於 Wi-Fi 的 LPI/VLP 分類，IMT 設備主要分為基地台和終端 (UE)。然而，在 7-15 GHz 頻段，RF 前端模組（RFFE）將面臨嚴峻挑戰，需要在多個頻段、極寬頻寬和高效率之間取得平衡。


實務注意事項


頻譜分配的根本性挑戰


最大的挑戰是「未來的不確定性」，產品研發週期（3-5 年）與 WRC-27 的決策（2027 年底）存在嚴重脫節。


  • SKU 策略的困境： 企業現在投入研發的 6G 晶片，是在「押注」WRC-27 的結果，如果押注的頻段（如 15 GHz）最終未能全球協調，將導致研發資源的巨大浪費。

  • 「全球機」的終結？ 鑒於中國、歐洲、美國在 6/7 GHz 頻段已分道揚鑣，這種碎片化很可能在 7-15 GHz 頻段重演。未來可能不存在「全球 6G 手機」，而是必須開發多個區域性硬體 SKU。


共存 (Co-existence) 的新維度


WRC-27 所研究的 7-15 GHz 頻段並非「空頻譜」，而是佈滿了高敏感度的現有服務：


  • 衛星服務 (FSS)： 7-8 GHz 是衛星通訊（地球到太空）的上行鏈路，15 GHz 附近則有下行鏈路。6G 基地台和終端必須確保不會對這些「生命線」服務產生有害干擾。

  • 地球探測衛星 (EESS)： 這些是氣象預報和氣候監測的基礎。

  • 射電天文 (RAS)： 在 15 GHz 附近進行極其靈敏的深空觀測。


這表示 6G 設備的共存機制將遠比 6 GHz 的 AFC 複雜，可能需要更先進的動態頻譜共享 (DSS) 和干擾感知與規避 (DAA) 技術。


RF 曝露 (SAR/MPE) 的新挑戰


7-15 GHz 頻段在 RF 曝露評估中處於一個尷尬的「過渡區」：


  • 低於 6 GHz： 主要採用 SAR (特定吸收率) 進行評估。

  • 高於 24 GHz (毫米波)： 主要採用 MPE (最大允許曝露) 的功率密度進行評估。


7-15 GHz 橫跨了這兩個區域的邊界，監管機構（如 FCC, ISED, CEPT）尚未就此過渡區的標準測試方法達成全球一致，這將為可攜式設備（如手機、AR 眼鏡）的合規性測試帶來新的不確定性與技術挑戰，可能需要 SAR 和功率密度相結合的複雜混合評估方法。

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