Wi-Fi 6E 與 Wi-Fi 7 的新技術能力與法規合規測試要求
- certgrouppub
- 2月4日
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隨著無線網路技術的發展，Wi-Fi 已成為現代通訊的基礎之一，根據 IDC Research 的報告，2023 年全球出貨 38 億台 Wi-Fi 設備，在此背景下，Wi-Fi 標準的複雜性與多樣性也不斷增加，美國開放了 6 GHz 頻段，歐盟則開放了部分 6 GHz 頻段以支援 Wi-Fi 6E 與 Wi-Fi 7。
然而，無線設備進入市場的最後關鍵步驟是通過法規審查，隨著每個新標準的推出，法規要求變得更加嚴格，本文將探討 Wi-Fi 6E 與 Wi-Fi 7 的技術變革，並分析美國 (FCC) 與歐盟 (ETSI) 的合規測試挑戰。
Wi-Fi 標準的重大變更概覽
Wi-Fi 6E (802.11ax 擴展版)
Wi-Fi 6E 是 Wi-Fi 6 (802.11ax) 標準的擴展版，增加了 6 GHz 頻段的支援。
特性 | 描述 | 影響 |
160 MHz 通道頻寬 | 允許使用 160 MHz 的頻寬 | 提高數據傳輸速率與設備並行傳輸能力 |
OFDMA | 多用戶頻分多址技術 | 降低競爭開銷，提高頻譜利用率 |
MU-MIMO | 多用戶多輸入多輸出技術 | 允許同時傳輸和接收，提高頻譜效率與降低延遲 |
1024 QAM | 更高階的調變技術 | 提高數據傳輸速率，理論上可達 1201 Mbps |
Preamble Puncturing | 允許部分子載波關閉以避免干擾 | 增加頻譜使用彈性 |
Wi-Fi 7 (802.11be)
Wi-Fi 7 (802.11be) 的主要目標是提供極高吞吐量 (EHT)。儘管 Wi-Fi 7 標準尚未正式通過，但市場上已有對應產品問世。
特性 | 描述 | 影響 |
320 MHz 通道頻寬 | 允許使用 320 MHz 的頻寬 | 提供更高的傳輸速率與設備併發能力 |
4096 QAM | 每個符號 12 位元的高密度調變 | 最高可達 2882 Mbps |
Multi-Link Operation (MLO) | 在不同頻段與通道間進行同時傳輸 | 降低延遲，提高頻譜效率 |
頻寬調整技術 | 可在 320/160+160 MHz 或 240/160+80 MHz 模式下運行 | 避免干擾，提高頻譜利用率 |
Preamble Puncturing | 允許部分子載波關閉以避免干擾 | Wi-Fi 7 認證設備必須支援 |
6 GHz 頻段的法規與挑戰
隨著 Wi-Fi 6E 和 Wi-Fi 7 技術的發展，6 GHz 頻段 (5.925 – 7.125 GHz) 的開放成為各國關注的焦點。然而，各國監管機構對 6 GHz 頻段的使用規範存在差異，影響了 Wi-Fi 設備的全球部署與法規合規挑戰。以下針對主要市場的 6 GHz 頻段法規進行整理：
美國 (FCC) 規範
美國聯邦通信委員會 (FCC) 於 2020 年 4 月 23 日宣布開放 6 GHz 頻段供未授權設備 (unlicensed devices) 使用，並針對不同設備類別制定了相應的規範：
低功率室內設備 (Low Power Indoor, LPI)
必須使用 競爭基礎協議 (Contention-Based Protocol, CBP)，即當設備偵測到其他用戶信號時，需停止在該頻道上傳輸，以避免干擾既有服務。
LPI 設備適用於 5.925 – 7.125 GHz 全頻段。
標準功率設備 (Standard Power, SP)
需採用 自動頻率協調 (Automated Frequency Coordination, AFC) 系統，以確保 Wi-Fi 設備不干擾固定微波鏈路 (Fixed Microwave Links)、衛星上行鏈路 (Satellite Uplink) 等已授權服務。
目前 AFC 系統由 Wi-Fi 聯盟 (Wi-Fi Alliance) 進行測試與驗證，最終目標是確保所有標準功率 Wi-Fi 6E/7 設備能安全運行。
適用頻段：5.925 – 7.125 GHz。
極低功率設備 (Very Low Power, VLP)
2024 年 4 月，FCC 針對 VLP 設備提出新規範。VLP 設備適用於短距離通訊，如增強現實 (AR)、虛擬現實 (VR) 應用。
無需 AFC 監管，但設備功率限制更嚴格，以降低對其他設備的干擾風險。
適用頻段：5.925 – 7.125 GHz。
歐洲 (ETSI) 規範
歐洲標準電信協會 (ETSI) 依據 《無線電設備指令 (Radio Equipment Directive, RED)》 制定 EN 303 687 標準，以規範 6 GHz 頻段 Wi-Fi 設備的運作方式。主要規範如下：
低功率室內設備 (LPI) 規範
允許使用頻段：5945 – 6425 MHz，並未全面開放 6 GHz 全頻段。
設備僅限於室內使用，且須符合特定功率限制。
需通過 適應性干擾測試 (Adaptivity Interference Testing)，確保設備能在有其他信號時自動調整傳輸行為。
極低功率設備 (VLP) 規範
目前 ETSI 只允許 窄頻應用 (Narrowband Applications) 使用 VLP 設備，且仍在考慮是否開放 AFC 系統來管理標準功率設備。
允許的頻段與 LPI 相同：5945 – 6425 MHz。
未來展望
6.425 – 7.125 GHz 頻段 仍未開放給 Wi-Fi 設備使用，目前僅供其他授權服務，如固定微波鏈路、衛星通訊等。
未來可能考慮擴展 AFC 系統，以允許標準功率設備運行，但目前仍無明確計畫。
亞太地區 (APAC) 法規現況
亞太地區各國對 6 GHz 頻段的開放程度不一，主要情況如下：
日本 (Japan, MIC)
開放 5945 – 6425 MHz，但未開放 6.425 – 7.125 GHz。
允許 Wi-Fi 6E 設備運行，Wi-Fi 7 規範仍在討論中。
韓國 (South Korea, RRA)
開放 5925 – 7125 MHz，與美國的 6 GHz 頻段規範最為接近。
允許標準功率 Wi-Fi 6E/7 設備運行，但 AFC 系統仍在測試階段。
中國 (China, SRRC)
尚未批准 Wi-Fi 設備在 6 GHz 頻段運作。
目前僅允許 2.4 GHz 和 5 GHz 頻段的 Wi-Fi 設備。
可能將 6 GHz 頻段保留給其他用途，如 5G NR-U (未授權頻譜 5G) 或專用國內通信系統。
中東與其他市場 (MEA & LATAM)
6 GHz 頻段的開放狀況如下：
沙烏地阿拉伯 (Saudi Arabia, CST)、巴林 (Bahrain, TRA)、阿聯酋 (UAE, TDRA)
部分開放 6 GHz 頻段，允許 5925 – 6425 MHz 用於 Wi-Fi 6E 設備，但尚未完全開放 Wi-Fi 7。
埃及 (Egypt, NTRA)
2024 年 11 月正式確認開放 5925 – 6425 MHz，但仍限制標準功率設備的使用。
巴西 (Brazil, ANATEL)
原計畫開放全頻段 5925 – 7125 MHz，但在 2024 年 4 月提出可能改為採用與歐盟相同的較保守策略。
近期批准 Wi-Fi 7 設備進行測試，可能會進一步開放 6 GHz 頻段的使用範圍。
全球 6 GHz 頻段開放趨勢
目前，全球 6 GHz 頻段的開放情況可分為三類：
全面開放 (5925 – 7125 MHz)：
美國、韓國、加拿大、哥倫比亞 等國家採取較積極的政策，允許標準功率設備在 AFC 系統管理下運行。
部分開放 (5925 – 6425 MHz)：
歐盟、日本、沙烏地阿拉伯、埃及、巴西 (可能調整) 等國家較為保守，僅開放 6 GHz 頻段的下半部供 Wi-Fi 設備使用。
尚未批准 Wi-Fi 6E/7 在 6 GHz 頻段運作：
中國、俄羅斯、印度 等國家仍未正式開放 6 GHz 頻段，或有可能將其保留給 5G NR-U 等技術使用。
6 GHz 頻段的挑戰與未來展望
法規不統一：不同國家對 6 GHz 頻段的開放程度不同，導致 Wi-Fi 設備的全球部署面臨挑戰。
AFC 系統發展：標準功率設備的管理方式仍在測試與驗證階段，未來可能成為 Wi-Fi 6E/7 在 6 GHz 頻段運行的關鍵技術。
干擾與頻譜共享：隨著 6 GHz 頻段設備數量增加，頻譜共享與干擾管理將成為監管機構的重要議題。
隨著全球法規持續演進，6 GHz 頻段的開放程度將影響 Wi-Fi 6E/7 的發展，未來是否能統一標準，仍有待觀察。
合規測試挑戰
變更 | FCC | ETSI |
160/320 MHz 頻寬 | 需要額外發射機測試 | 不適用 |
新增 DFS 測試 | 需要 | 不適用 |
AFC 系統測試 | 需要 | 不適用 |
Preamble Puncturing | 5 GHz 頻段需測試 | 需要 |
MLO 測試 | 可能需要額外測試 | 可能需要 |
FCC 要求針對 AFC、CBP、頻段遮罩 (Emission Mask) 進行額外測試，而 ETSI 主要專注於頻譜適應性與干擾測試。
結論
Wi-Fi 6E 與 Wi-Fi 7 推動了更高速、更可靠的無線網路，但也帶來了更嚴格的合規挑戰。政府機構與產業界需密切合作，以確保新技術能夠順利推動市場發展。隨著各國法規的進一步調整，製造商應積極關注目標市場的測試要求，並與專業法規顧問合作，以確保產品順利進入市場。