解讀美國 CBRS (Band 48)：SAS 共享框架下的私有 5G 與 GMA 合規挑戰

Sonya Chan
2025年11月27日
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頻段介紹與技術應用

宏觀視角：以「共享」解鎖「私有」的頻譜革命

美國的 3.5 GHz (3550-3700 MHz) 頻段，即 CBRS (Citizens Broadband Radio Service)，代表了全球頻譜管理的一項激進且影響深遠的實驗。其戰略地位不在於頻寬本身，而在於其創新的「三層級動態共享」監管框架。

CBRS (亦稱 5G Band 48) 並非傳統的獨占式授權或完全免許可頻段，而是透過一個自動化的「頻譜存取系統 (Spectrum Access System, SAS)」來協調頻率使用。這種模式旨在最大化頻譜效率，在保護關鍵聯邦用戶（美國海軍雷達）的前提下，為企業的私有 5G/LTE 網路部署、固定無線接取 (FWA) 和行動營運商的容量擴展，釋放了 150 MHz 的寶貴中頻頻譜。

技術優勢：兼具可靠性與靈活性的中頻段

CBRS 結合了授權頻譜的服務品質 (QoS) 和免許可頻譜的低進入門檻。

可靠的連接性： 相比於擁擠且易受干擾的 Wi-Fi 頻段，CBRS 提供的「輕度授權」環境使其成為企業關鍵型應用的理想選擇。
動態頻寬： 透過 SAS 系統，用戶可以根據需求動態獲取頻譜資源。
成本效益： 企業無需花費數十億美元競標全國性獨占許可，即可部署自己的高效能蜂巢式網路。

賦能技術：Spectrum Access System (SAS)

CBRS 的核心是 SAS。SAS 是一個由 FCC 批准的、雲端化的地理空間數據庫和協調器（由 Google, Federated Wireless 等公司營運）。任何 CBRS 設備（稱為 CBSD）在發射訊號前，都必須向 SAS 註冊並請求頻率。

SAS 會基於設備的精確位置、設備類型以及即時的 incumbent 用戶（海軍雷達）活動，為其分配一個可用的頻率通道和最大允許功率。

應用場景

企業私有 5G/LTE： CBRS 是美國私有網路市場爆發的主要催化劑。應用於智慧工廠（IIoT）、自動化倉儲、大型醫院（安全通訊）、體育場館（高密度連接）。
固定無線接取 (FWA)： 在郊區和農村地區，作為「最後一哩路」的寬頻解決方案，與 5G FWA 和衛星網路競爭。
行動網路營運商 (MNO)： 在體育館、市中心等高流量區域，利用 CBRS 頻段 (特別是 PAL 授權) 作為 5G 網路的容量增援層。
中立主機 (Neutral Host)： 在飯店、商辦大樓等室內場景，部署一套 CBRS 網路，同時為多家 MNO 的用戶提供服務。

全球法規現況與最新動態

CBRS 是一個僅限美國 (FCC Part 96) 的獨特法規框架，其複雜性在於「共享」而非「分配」。

獨特的美國三層級 (Three-Tier) 共享模型

FCC Part 96 將 3.55-3.7 GHz 頻段的使用者分為三個優先級：

Incumbent (現有使用者)： 最高優先級。主要是美國海軍在沿海地區部署的 SPN-43 艦載雷達，以及部分固定的衛星地面站。SAS 系統的首要任務是不惜一切代價保護這些用戶免受干擾。
PAL (Priority Access License)： 第二優先級。透過拍賣授予的 10 MHz 頻寬授權，期限 10 年。PAL 持有者在特定「郡 (County)」範圍內享有優先使用權，但其優先級仍低於 Incumbent。
GAA (General Authorized Access)： 最低優先級。免許可使用，任何人均可免費使用 GAA 頻譜。GAA 用戶不得干擾 PAL 和 Incumbent 用戶。

關鍵差異：與全球 5G 中頻的「頻率重疊、規則衝突」

CBRS (Band 48) 與全球主流的 5G n77/n78 頻段 (3.3-4.2 GHz) 在頻譜上部分重疊。這種重疊是 GMA 最大的陷阱：

歐洲 (ETSI/CEPT)： 3.4-3.8 GHz 是歐洲各國 5G 拍賣的「黃金頻段」，採用昂貴的「獨占式授權」。
亞太 (中國、日韓)： 同樣將此範圍劃分為 5G 獨占授權頻段。
GMA 衝擊： 這意味著為全球市場設計的 n78 模組，在硬體和軟體上均不符合美國 CBRS (Part 96) 的要求。反之亦然，CBRS 設備也無法在歐洲或中國的 n78 網路中合法運行。

終端裝置生態系與法規分類

在 FCC Part 96 法規中，設備被統稱為 CBSD (CBRS Devices)，並根據其功率和部署場景嚴格分類。

CBSD 設備分類

Category A CBSD (Cat-A)：
- 定義： 低功率室內設備，類似 Wi-Fi AP。
- 限制： 最大 EIRP 為 30 dBm (1W)。
- 合規關鍵： 無需專業安裝。但設備必須具備自動獲取高精度地理位置的能力（如 GPS、Wi-Fi 定位、藍牙 Beacon 或室內定位服務），並將此位置回報給 SAS。
Category B CBSD (Cat-B)：
- 定義： 高功率室外設備，類似傳統基地台，用於 FWA 或廣域覆蓋。
- 限制： 最大 EIRP 高達 47 dBm/10 MHz (50W)。
- 合規關鍵： 必須由「認證專業安裝人員 (Certified Professional Installer, CPI)」進行安裝。CPI 必須手動向 SAS 系統註冊該設備的精確座標、天線高度、方位角等參數。

End User Devices (EUD)

定義： 終端用戶設備，如手機、筆電、IoT 模組。
合規路徑： EUD 不直接與 SAS 通訊。它們僅在 CBSD (基地台) 的控制下運行。因此，EUD 的 CBRS 合規性是透過 Part 96 的 EUD 測試來驗證，確保其能正確響應 CBSD 的指令，而無需內建 SAS 客戶端。

實務注意事項

SKU 碎片化的必然性

CBRS (Band 48) 的獨特性質決定了它必須是一個「美國專用 SKU」。

硬體差異： 雖然頻率與 n78 重疊，但 RF 濾波器和前端設計可能因 CBRS 的 150 MHz 限制而有所不同。
軟體差異 (核心)： CBRS SKU 必須在韌體層內建一個符合 WinnForum 標準的 SAS 客戶端。此軟體堆疊負責處理 SAS 註冊、頻譜請求 (Grant)、心跳訊號 (Heartbeat) 和即時頻譜重配置命令。

新的合規模式：SAS 註冊與 CPI 流程

GMA 的合規流程從「實驗室測試」擴展到了「現場部署」。

SAS 測試成關鍵： 設備認證 (FCC TCB 審核) 必須包含與 SAS 測試伺服器成功通訊的證據。GMA 團隊需確保實驗室具備此類測試能力，或能與 SAS 營運商的測試平台對接。
CPI (專業安裝) 的責任： 對於 Cat-B 設備，GMA 團隊的職責延伸至確保產品的部署指南、培訓材料和安裝流程符合 CPI 要求。錯誤的安裝（例如，CPI 註冊的座標錯誤）將導致設備無法從 SAS 獲得授權，或更嚴重地，導致 FCC 違規。

動態頻譜保護 (ESC) 的挑戰

SAS 透過部署在美國沿岸的「環境感知能力 (Environmental Sensing Capability, ESC)」感測器網路來即時偵測海軍雷達訊號。

對設備的影響： 當 ESC 偵測到 Incumbent 活動時，SAS 會向該區域的所有 CBSD (包括高優先級的 PAL 用戶) 發出強制命令，要求其立即清空特定頻率。
GMA 挑戰： 設備必須在認證測試中證明其能夠 100% 可靠地響應這些來自 SAS 的「強制驅離」命令。任何的韌體延遲或失敗都將導致認證失敗。

傳統 RF/SAR 的新考量

實驗室測試的困難： 由於 CBSD 設備「開箱即用」時是靜默的（在獲得 SAS 授權前不發射），實驗室需要特殊的「測試模式」或「SAS 模擬器」才能啟動設備的 RF 發射器，以進行傳統的 RF 效能、EMC 和 SAR 測試。
MPE/SAR 評估： Cat-A 設備作為高功率 (1W) 的室內 AP，其部署情境（如桌面或壁掛）需要進行詳細的 MPE（最大允許曝露）評估，以確保符合 RF 曝露的安全距離要求。Cat-B 設備的高功率使其 MPE 合規性成為部署規劃的核心要素。