消費者對數(shù)據(jù)的需求，特別是視頻流和視頻點播 等應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)的需求的爆炸性增長正在推動 將 6 GHz 頻段（5.925-7.125 GHz）開放給無牌使 用。社交媒體應(yīng)用程序、音頻平臺和智能家居設(shè)備進一步增強了對數(shù)據(jù)的需求。此外，諸如虛擬 現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）之類的新興應(yīng)用也將繼續(xù)推動未來對大量數(shù)據(jù)的需求。

但是 6GHz 頻段到底是什么？它目前的用途是 什么，對消費者有什么好處？也許更重要的 是，2019 年 9 月 Wi-Fi 聯(lián)盟® 啟動了 Wi-Fi 6 認證 計劃，它的推出將如何影響 6 GHz 頻段的使用和性能？本文章旨在回答這些問題。

與現(xiàn)有的 Wi-Fi 相比，6 GHz 頻段旨在顯著增強 可用帶寬，從而改善服務(wù)質(zhì)量并滿足消費者對 更多數(shù)據(jù)不斷增長的需求。與當今使用的 2.4 GHz 和 5 GHz 頻譜相比，新頻譜意味著帶寬增加 150％ 以上。

Wi-Fi 聯(lián)盟當時負責從 802.11ax 標準中選擇功能 并認證相容性的 802.11ax 產(chǎn)品，現(xiàn)在正在將這些 新的 11ax 設(shè)備標記為“Wi-Fi CERTIFIED 6™”認證產(chǎn) 品。盡管 Wi-Fi 6 設(shè)備目前可以在 2.4 或 5 GHz 頻 段（或?qū)淼?6 GHz）中運行，但 IEEE 802.11 工 作組已規(guī)定僅允許 Wi-Fi 6 設(shè)備在 6 GHz 頻段中 運行。為避免混淆，Wi-Fi 聯(lián)盟最近已把在 6 GHz 頻段運行的 Wi-Fi 6 設(shè)備標記為“Wi-Fi 6E”。將較 慢的 Wi-Fi 速度下放到 2.4 GHz 和 5 GHz 頻段應(yīng) 能確保在 6 GHz 頻段工作的 Wi-Fi 6E 設(shè)備具有更 快，更高質(zhì)量的吞吐量。 

在美國，F(xiàn)CC 專員和 FCC 主席 Ajit Pai 于 2018 年 10 月一致投票通過 ，以在 6 GHz 左右及其附近釋 放高達 1.2 GHz 的更多 Wi-Fi（無牌照）頻譜帶。 從那時起，圍繞 6 GHz 的中心爭論是在該頻段中 的新 Wi-Fi 運行是否會干擾其現(xiàn)有用戶，包括公 共安全、公用事業(yè)支持和無線回傳。因此，F(xiàn)CC 尚未完全批準 6 GHz 頻段的使用和運行規(guī)則。

Pai 主席已經(jīng)承認，將 6 GHz 頻段內(nèi)的 1200 MHz 釋放給無牌照的 Wi-Fi 使用是一個歷史性事件： 這會是一個免費供公眾消費的一大段帶寬。 FCC 目前的計劃是將 6 GHz 頻段分成四個子頻段 （見圖 1）：U-NII-5（5.925-6.425 GHz）、U-NII-6 （6.425-6.525 GHz）、U-NII-7（6.525-6.875 GHz） 和 U-NII-8（6.875-7.125 GHz）。

FCC 還計劃監(jiān)管 6 GHz 頻段中的無牌照應(yīng)用。對 于接入點，他們推薦了一種兩個類別的方法， 將在 24 dBm 運行的低功率室內(nèi)接入點和在 30 dBm 運行的標準功率接入點設(shè)備區(qū)分開。標準功率 接入點在傳輸之前將被要求使用數(shù)據(jù)庫查找方 案，以避免對固定無線運營商造成干擾。低功 率室內(nèi)接入點僅被允許在室內(nèi)運行，并且不會 被要求使用數(shù)據(jù)庫查找方案。

此外，F(xiàn)CC 提議允許客戶端設(shè)備在 6 GHz 頻段中 運行，但是其功率要被限制在 18 dBm，以避免干 擾該頻段中的固定無線運營商。行業(yè)組織已要求 再增加一個類別：在 14 dBm 運行的超低功率接入 點。例如，這個類別的設(shè)備可被用作移動熱點。

由 6 GHz 頻段為組件和產(chǎn)品設(shè)計人員帶來的最 大機遇也代表了其最重大的挑戰(zhàn)之一 – 就是除 了目前用于 Wi-Fi 應(yīng)用程序的 2.4 GHz 和 5 GHz 射 頻之外，還引入了第三個 6 GHz 射頻。第三個射 頻對半導(dǎo)體供應(yīng)商來說是個好消息，因為這意 味著更多產(chǎn)品機會（新頻段收音機、濾波器、 功率放大器）和消費產(chǎn)品制造商，因為他們可 以制造新頻譜的新設(shè)備。但是，當您在同一產(chǎn) 品（例如路由器）中同時運行 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 射頻時，系統(tǒng)復(fù)雜性將顯著增加。此外，隨 著消費類電子產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計趨向于更小型、更 緊湊設(shè)計，所面臨的散熱挑戰(zhàn)也日益加劇。 

Skyworks 晶振的專家正在與 Wi-Fi 聯(lián)盟的其他成員 合作，提供指導(dǎo)，支持有關(guān) 6 GHz 頻段的 FCC 程序意見。 截至目前，Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6E（相對于 2014 年 實施的 Wi-Fi 5 或 802.11ac）最重要的增強功能是 引入了正交頻分多址接入（OFDMA）以及多用 戶、多輸入多輸出（MU-MIMO）的增強功能。 

OFDMA 是一種調(diào)制方案，旨在通過允許多達 30 個用戶同時共享一個信道來減少延遲、提高容 量并提高效率。它也沿用蜂窩網(wǎng)絡(luò)的做法，并 使用調(diào)度程序來準確告知用戶何時應(yīng)該傳輸數(shù) 據(jù)以避免沖突。 MU-MIMO 于 2015 年推出，僅適用于路由器（下 行鏈路）的輸出信號，Wi-Fi 6 還將允許路由器 處理來自多個設(shè)備（上行鏈路）的輸入信號。

為了區(qū)分兩者，并了解它們之間如何互補，將數(shù) 據(jù)傳輸想象為高速公路上的汽車。OFDMA 的主要 目的是促進低帶寬應(yīng)用，它提高了高速公路的限 速值，并通過減少碰撞來提高速度，而 MU-MIMO 主要針對高帶寬應(yīng)用，表示為在高速公路上增加 了其他車道。 

在速度方面這意味著什么？Wi-Fi 6 的速度比 Wi-Fi 5 快兩倍半，而且將為連接的設(shè)備提供更 好的性能（見表 1）。FCC 主席 Pai 在 2019 年 5 月舉行的 Wi-Fi 世界大會上對來賓說，Wi-Fi 在 美國創(chuàng)造的經(jīng)濟價值預(yù)計到 2023 年將翻一番， 達到近 1 萬億美元。 因此，F(xiàn)CC 監(jiān)管機構(gòu)必須解決幾個尚待確定的考 慮因素，它們可能會深刻影響 6 GHz 頻段的部署 方式。這些因素包括最大允許的發(fā)射功率和自動 頻率協(xié)調(diào)（AFC）。AFC 是一種數(shù)據(jù)庫查找機制， 旨在保護 6 GHz 頻譜內(nèi)的現(xiàn)有用戶。

釋放 6 GHz 頻段供無牌照 Wi-Fi 使用是 FCC 前所 未有的舉措 - 這是可供公眾消費的 1200 MHz 譜。 這種擴展帶寬的好處可能十分巨大段。這不僅對 消費者不斷增長的數(shù)據(jù)需求來說是一個福音，而 且它有可能激發(fā)前所未見的新型應(yīng)用。好處可能 包括提高效率、提高勞動力生產(chǎn)率和新的市場機 會，從而帶動經(jīng)濟增長和就業(yè)機會。 

但是，為了最大程度地同時為最終用戶和產(chǎn)品 開發(fā)者提供服務(wù)，重要的是 FCC 時間表的執(zhí)行 不能拖期，因為拖期的連鎖反應(yīng)會同時影響產(chǎn) 品開發(fā)者和消費者。此外，希望監(jiān)管機構(gòu)盡早 認可自動頻率協(xié)調(diào)，以便 AFC 要求能為消費者 的室內(nèi)和室外應(yīng)用提供積極的體驗。至關(guān)重要 的是，在 AFC 可用之前允許早期部署，以便能以 足夠高的輸出功率進行傳輸，以提供強大的服務(wù)質(zhì)量。鑒于消費者對不斷增長的數(shù)據(jù)速率的 需求帶來了市場機遇，因此新頻譜的先行者肯 定會獲得切實的利益。

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