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深度解析:6 GHz 頻段 (5925-7125 MHz) 的全球法規碎片化與 GMA 實務挑戰

頻段介紹與技術應用


宏觀視角:為何 6 GHz 如此關鍵?


6 GHz 頻段代表了數十年來免執照頻譜領域最重大的擴展,其戰略地位不僅在於頻寬的增加,更在於它提供了一個「純淨頻譜 (Clean Spectrum)」環境。


不同於極度擁擠、充滿傳統設備干擾的 2.4 GHz 和 5 GHz 頻段,6 GHz 頻段 (5925-7125 MHz) 提供了一個高達 1200 MHz 的連續頻寬,且目前沒有 Wi-Fi 4/5 等舊有設備,這種「純淨」特性是實現下一代低延遲、高可靠性應用的基石,使其成為 Wi-Fi 7、企業級 AR/VR 以及元宇宙 (Metaverse) 基礎設施的核心支撐頻段。


技術優勢與賦能技術


此頻段的開放,直接催生了 Wi-Fi 7 (802.11be) 的關鍵功能:


  • 超寬通道 (320 MHz Channels): 6 GHz 是唯一能容納多個 320 MHz 通道的頻段,這是實現 Wi-Fi 7 標榜的「極高吞吐量 (EHT)」的物理基礎,可將峰值速率提升數倍。

  • 多重連接模式 (Multi-Link Operation, MLO): MLO 允許設備同時在不同頻段(如 5 GHz + 6 GHz)上傳輸和接收數據,6 GHz 的純淨特性使其成為 MLO 的理想「高速通道」,顯著降低延遲並提高網路可靠性。

  • 低延遲與低干擾: 由於沒有傳統設備的競爭,QoS (服務品質) 管理更為高效,可實現可預測的低延遲,這對即時互動應用至關重要。


顛覆性應用場景


  • 企業/高密度場域: 在體育館、會議中心、大型辦公室等環境,6 GHz 可大幅緩解網路壅塞,為數千個設備提供穩定連接。

  • 消費級 (AR/VR): 實現真正無線、高解析度 (8K+)、低延遲 (sub-5ms) 的 AR/VR 體驗,解決當前 5 GHz 方案的頻寬瓶頸與延遲感。

  • 工業 4.0 (IIoT): 在工廠環境中,用於無線控制的精密機器人、即時數據採集與遠程專家指導 (AR),可靠性遠高於 5 GHz。

  • 車用: 作為 VLP (Very Low Power) 設備,可支援車內高速資訊娛樂系統、車輛診斷數據上傳,以及潛在的 V2X (車對外界) 應用。


全球法規現況與最新動態


6 GHz 是目前全球法規碎片化最嚴重的頻段,全球已分裂為三個主要陣營,不存在「全球統一」的 6 GHz 設備。


區域分析與關鍵差異


  1. 北美 (美國 FCC, 加拿大 ISED) - 「1200 MHz 全頻段開放」模型

    • 頻譜: 完整 1200 MHz (5925-7125 MHz)。

    • 策略: 最大程度地釋放頻譜資源,引領 Wi-Fi 6E/7 創新。

    • 設備分類: LPI (室內低功率)、SP (標準功率) 和 VLP (極低功率)。

    • 關鍵要求: SP 設備(包括室外 AP)必須強制實施 AFC (自動頻率協調) 系統,以保護現有的微波鏈路。

  2. 歐洲 (ETSI/CEPT) - 「480 MHz 低頻段」模型

    • 頻譜: 僅開放較低的 480 MHz (5925-6425 MHz)。

    • 策略: 採取保守策略,將 6425-7125 MHz 的高頻段劃歸 IMT (5G/6G),以平衡 Wi-Fi 與行動通訊的需求。

    • 設備分類: 僅 LPI 和 VLP。

    • 關鍵要求: 不允許標準功率 (SP) 運作,因此不需要 AFC 系統。

  3. 主要亞太市場 - 「混合/IMT」模型

    • 中國 (MIIT): 採取與歐洲相似但更嚴格的策略,已正式將 6425-7125 MHz 劃分給 IMT (5G/6G),目前僅 5925-6425 MHz 頻段正在考慮用於 RLAN,但尚未正式開放。

    • 南韓 (MSIT): 緊隨美國,開放完整的 1200 MHz 頻段 (LPI/SP/VLP),同樣要求 SP 設備使用 AFC。

    • 日本 (MIC): 採用與歐洲一致的 480 MHz (5925-6425 MHz) 模型。

    • 台灣 (NCC): 開放 5945-6425 MHz (LPI) 及 6545-7125 MHz (LPI, 需符合特定條件),呈現出獨特的混合模式。


最新法規動態 (截至 2025 年 10 月)


  • 北美 (AFC 商轉): 美國 FCC 與加拿大 ISED 已批准多家 AFC 系統營運商,標準功率 (SP) 設備已進入全面商業化部署階段,GMA 團隊需確保 SP 產品的 AFC 客戶端功能通過認證。

  • 歐洲 (RED 網安挑戰): 歐盟 RED 指令的網路安全要求 (Art 3.3 d/e/f) 已於 2025 年 8 月強制實施,然而,6 GHz 設備(作為聯網設備)的 ETSI 協調標準 (Harmonised Standards) 仍未完全到位,這導致所有 6 GHz 產品的 CE 標誌流程必須依賴 Notified Body (NB) 進行型式檢驗 (Type Examination, Module B),顯著增加了認證的複雜性與不確定性。

  • 南韓 (VLP 擴展): MSIT 近期 (2025 年 9 月) 發起了一項公開諮詢,評估放寬 VLP 設備在室外(包括車輛上)的使用限制,並可能考慮與美國 FCC 的 VLP 規則進一步協同,這將影響可攜式設備的設計。


全球 6 GHz 主要市場對比

區域

頻譜範圍 (MHz)

關鍵設備類型

AFC 要求

320 MHz 通道

北美 (美/加)

5925-7125 (1200 MHz)

LPI, SP, VLP

SP 設備強制要求

是 (3 個)

歐洲 (ETSI)

5925-6425 (480 MHz)

LPI, VLP

否 (不允許 SP)

是 (僅 1 個)

中國 (MIIT)

待定 (可能 5925-6425)

TBD

TBD

否 (高頻段已劃歸 IMT)

南韓 (MSIT)

5925-7125 (1200 MHz)

LPI, SP, VLP

SP 設備強制要求

是 (3 個)

日本 (MIC)

5925-6425 (480 MHz)

LPI, VLP

否 (不允許 SP)

是 (僅 1 個)


終端裝置生態系與法規分類


必須精確理解法規對設備的分類,因為這直接決定了產品的應用場景、功率限制與合規路徑。


  • LPI (Low Power Indoor):

    • 定義: 室內低功率設備,主要是 AP 和路由器。

    • 限制: 嚴格限制在室內使用,具有整合功率,禁止使用於車輛,禁止外接天線。

    • GMA 意義: 這是 6 GHz 應用的基礎類別,認證路徑相對單純。

  • SP (Standard Power):

    • 定義: 標準功率設備,可用於室內或室外 (如企業級 AP)。

    • 限制: 功率較高,但必須受 AFC 系統控制。

    • GMA 意義: 僅適用於北美、南韓等少數市場,認證流程必須包含 AFC 客戶端的測試與驗證。

  • VLP (Very Low Power):

    • 定義: 極低功率設備,專為行動和可攜式應用設計。

    • 應用: 手機、筆電、AR/VR 頭顯、IoT 模組、車載設備。

    • GMA 意義: 這是實現 6 GHz 行動體驗的關鍵,其極低的功率使其無需 AFC 即可在室內外使用,但也因此帶來了 SAR 評估的挑戰。


實務注意事項


法規碎片化的挑戰:SKU 與韌體管理


6 GHz 的法規分裂(尤其是 1200 MHz vs 480 MHz)對「世界機 (World SKU)」的設計構成了根本性障礙。


  • SKU 策略: 產品開發必須在初期就決定 SKU 策略,例如,一個支援 320 MHz 通道 (使用 6 GHz 高頻段) 的 Wi-Fi 7 路由器,在硬體上可能無法在歐洲或日本合法銷售,企業可能被迫開發至少兩種硬體版本(全頻段 vs 低頻段)。

  • 韌體鎖定 (Geo-fencing): 對於「世界機」,韌體必須具備強制的、不可被終端用戶修改的地理位置檢測與鎖定機制,設備必須能根據其所在國家/地區,自動禁用非法頻段(例如,在歐洲禁用 6425-7125 MHz),GMA 團隊需準備向監管機構證明此機制的穩健性。


新的合規模式:AFC 系統


AFC (自動頻率協調) 是免執照頻譜領域的一項重大變革。


  • 運作原理: SP 設備在啟動時,必須使用其 GPS 座標向雲端的 AFC 數據庫發出請求,AFC 系統會計算該地點周圍的現有微波鏈路,並回傳一組「當下、當地」可用的 6 GHz 頻率與最大功率。

  • 硬體要求: SP 設備必須具備可靠的地理定位能力 (通常是 GPS),或由專業人員安裝並鎖定位置。

  • GMA 挑戰: 認證不再只是實驗室 RF 測試,GMA 團隊需要與研發部門合作,確保產品的 AFC 客戶端軟體符合 TCB/ISED 制定的 KDB 和標準,並能與已獲批准的 AFC 系統正確互動。


網路安全要求:歐盟 RED 指令 (Art 3.3 d/e/f)


針對 6 GHz 設備(作為聯網設備)的 RED 網安指令是當前進入歐盟市場的最大障礙之一。


  • 核心要求: 涵蓋 (d) 網路危害、(e) 個人數據與隱私保護、(f) 金融詐欺防範。

  • 認證挑戰: 由於缺乏協調標準 (Harmonised Standards) 的「推定符合性」,製造商必須主動尋求 Notified Body (NB) 介入。

  • GMA 策略: 必須提早規劃 NB 審核,GMA 工程師需協同研發,準備詳盡的技術文件 (Technical File),證明產品在軟體開發生命週期中如何滿足 EN 18031 (草案) 或 ETSI TS 103 645/TS 103 701 等相關標準,以通過 NB 的型式檢驗。


傳統 RF/SAR 的新考量


  • 強制 WPA3 安全: 與 2.4/5 GHz 不同,FCC 和 ETSI 均規定 6 GHz 設備必須支援並預設啟用 WPA3 安全協定,GMA 團隊在提交測試報告時,需確保 WPA3 功能已被驗證。

  • VLP 設備的 SAR 挑戰: VLP 設備(手機、AR/VR)專為近身使用而設計,儘管功率低,但在 6-7 GHz 頻段的 SAR 評估具有新的技術難度,包括對組織液介電常數的精確要求、更小的探棒校準公差等。GMA 團隊需確保合作的 SAR 實驗室具備此高頻段的測試資質與經驗。

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