消費(fèi)者對(duì)數(shù)據(jù)的需求，特別是視頻流和視頻點(diǎn)播 等應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)的需求的爆炸性增長(zhǎng)正在推動(dòng) 將 6 GHz 頻段（5.925-7.125 GHz）開(kāi)放給無(wú)牌使 用。社交媒體應(yīng)用程序、音頻平臺(tái)和智能家居設(shè)備進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)數(shù)據(jù)的需求。此外，諸如虛擬 現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）之類的新興應(yīng)用也將繼續(xù)推動(dòng)未來(lái)對(duì)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(duì)消費(fèi)者有什么好處？也許更重要的 是，2019 年 9 月 Wi-Fi 聯(lián)盟® 啟動(dòng)了 Wi-Fi 6 認(rèn)證 計(jì)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(wèn)題。

與現(xiàn)有的 Wi-Fi 相比，6 GHz 頻段旨在顯著增強(qiáng) 可用帶寬，從而改善服務(wù)質(zhì)量并滿足消費(fèi)者對(duì) 更多數(shù)據(jù)不斷增長(zhǎng)的需求。與當(dāng)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(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)從 802.11ax 標(biāo)準(zhǔn)中選擇功能 并認(rèn)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(biāo)記為“Wi-Fi CERTIFIED 6™”認(rèn)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)?lái)的 6 GHz）中運(yùn)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(yùn)行。為避免混淆，Wi-Fi 聯(lián)盟最近已把在 6 GHz 頻段運(yùn)行的 Wi-Fi 6 設(shè)備標(biāo)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(guó)，F(xiàn)CC 專員和 FCC 主席 Ajit Pai 于 2018 年 10 月一致投票通過(guò) ，以在 6 GHz 左右及其附近釋 放高達(dá) 1.2 GHz 的更多 Wi-Fi（無(wú)牌照）頻譜帶。 從那時(shí)起，圍繞 6 GHz 的中心爭(zhēng)論是在該頻段中 的新 Wi-Fi 運(yùn)行是否會(huì)干擾其現(xiàn)有用戶，包括公 共安全、公用事業(yè)支持和無(wú)線回傳。因此，F(xiàn)CC 尚未完全批準(zhǔn) 6 GHz 頻段的使用和運(yùn)行規(guī)則。

Pai 主席已經(jīng)承認(rèn)，將 6 GHz 頻段內(nèi)的 1200 MHz 釋放給無(wú)牌照的 Wi-Fi 使用是一個(gè)歷史性事件： 這會(huì)是一個(gè)免費(fèi)供公眾消費(fèi)的一大段帶寬。 FCC 目前的計(jì)劃是將 6 GHz 頻段分成四個(gè)子頻段 （見(jiàn)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(jì)劃監(jiān)管 6 GHz 頻段中的無(wú)牌照應(yīng)用。對(duì) 于接入點(diǎn)，他們推薦了一種兩個(gè)類別的方法， 將在 24 dBm 運(yùn)行的低功率室內(nèi)接入點(diǎn)和在 30 dBm 運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)功率接入點(diǎn)設(shè)備區(qū)分開(kāi)。標(biāo)準(zhǔn)功率 接入點(diǎn)在傳輸之前將被要求使用數(shù)據(jù)庫(kù)查找方 案，以避免對(duì)固定無(wú)線運(yùn)營(yíng)商造成干擾。低功 率室內(nèi)接入點(diǎn)僅被允許在室內(nèi)運(yùn)行，并且不會(huì) 被要求使用數(shù)據(jù)庫(kù)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(yùn)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(wú)線運(yùn)營(yíng)商。行業(yè)組織已要求 再增加一個(gè)類別：在 14 dBm 運(yùn)行的超低功率接入 點(diǎn)。例如，這個(gè)類別的設(shè)備可被用作移動(dòng)熱點(diǎn)。

由 6 GHz 頻段為組件和產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員帶來(lái)的最 大機(jī)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(gè) 6 GHz 射頻。第三個(gè)射 頻對(duì)半導(dǎo)體供應(yīng)商來(lái)說(shuō)是個(gè)好消息，因?yàn)檫@意 味著更多產(chǎn)品機(jī)會(huì)（新頻段收音機(jī)、濾波器、 功率放大器）和消費(fèi)產(chǎn)品制造商，因?yàn)樗麄兛? 以制造新頻譜的新設(shè)備。但是，當(dāng)您在同一產(chǎn) 品（例如路由器）中同時(shí)運(yùn)行 2.4 GHz、5 GHz 和 6 GHz 射頻時(shí)，系統(tǒng)復(fù)雜性將顯著增加。此外，隨 著消費(fèi)類電子產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計(jì)趨向于更小型、更 緊湊設(shè)計(jì)，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(jiàn)。 截至目前，Wi-Fi 6 和 Wi-Fi 6E（相對(duì)于 2014 年 實(shí)施的 Wi-Fi 5 或 802.11ac）最重要的增強(qiáng)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(qiáng)功能。 

OFDMA 是一種調(diào)制方案，旨在通過(guò)允許多達(dá) 30 個(gè)用戶同時(shí)共享一個(gè)信道來(lái)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(lái)準(zhǔn)確告知用戶何時(shí)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(hào)，Wi-Fi 6 還將允許路由器 處理來(lái)自多個(gè)設(shè)備（上行鏈路）的輸入信號(hào)。

為了區(qū)分兩者，并了解它們之間如何互補(bǔ)，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(jìn)低帶寬應(yīng)用，它提高了高速公路的限 速值，并通過(guò)減少碰撞來(lái)提高速度，而 MU-MIMO 主要針對(duì)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(jiàn)表 1）。FCC 主席 Pai 在 2019 年 5 月舉行的 Wi-Fi 世界大會(huì)上對(duì)來(lái)賓說(shuō)，Wi-Fi 在 美國(guó)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值預(yù)計(jì)到 2023 年將翻一番， 達(dá)到近 1 萬(wàn)億美元。 因此，F(xiàn)CC 監(jiān)管機(jī)構(gòu)必須解決幾個(gè)尚待確定的考 慮因素，它們可能會(huì)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(dòng) 頻率協(xié)調(diào)（AFC）。AFC 是一種數(shù)據(jù)庫(kù)查找機(jī)制， 旨在保護(hù) 6 GHz 頻譜內(nèi)的現(xiàn)有用戶。

釋放 6 GHz 頻段供無(wú)牌照 Wi-Fi 使用是 FCC 前所 未有的舉措 - 這是可供公眾消費(fèi)的 1200 MHz 譜。 這種擴(kuò)展帶寬的好處可能十分巨大段。這不僅對(duì) 消費(fèi)者不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)需求來(lái)說(shuō)是一個(gè)福音，而 且它有可能激發(fā)前所未見(jiàn)的新型應(yīng)用。好處可能 包括提高效率、提高勞動(dòng)力生產(chǎn)率和新的市場(chǎng)機(jī) 會(huì)，從而帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和就業(yè)機(jī)會(huì)。 

但是，為了最大程度地同時(shí)為最終用戶和產(chǎn)品 開(kāi)發(fā)者提供服務(wù)，重要的是 FCC 時(shí)間表的執(zhí)行 不能拖期，因?yàn)橥掀诘倪B鎖反應(yīng)會(huì)同時(shí)影響產(chǎn) 品開(kāi)發(fā)者和消費(fèi)者。此外，希望監(jiān)管機(jī)構(gòu)盡早 認(rèn)可自動(dòng)頻率協(xié)調(diào)，以便 AFC 要求能為消費(fèi)者 的室內(nèi)和室外應(yīng)用提供積極的體驗(yàn)。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(jìn)行傳輸，以提供強(qiáng)大的服務(wù)質(zhì)量。鑒于消費(fèi)者對(duì)不斷增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)速率的 需求帶來(lái)了市場(chǎng)機(jī)遇，因此新頻譜的先行者肯 定會(huì)獲得切實(shí)的利益。

作為所有主要無(wú)線技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，Skyworks Crystal已在連續(xù)的 Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)中建立了自己的專業(yè)知識(shí)，并 開(kāi)發(fā)了解決方案來(lái)解決每一代產(chǎn)品所面臨的獨(dú)特 挑戰(zhàn)和復(fù)雜問(wèn)題。Skyworks 通過(guò)其集成式前端半 導(dǎo)體解決方案套件的大規(guī)模生產(chǎn)來(lái)為 Wi-Fi 的下 一個(gè)發(fā)展做好準(zhǔn)備，以確?？蛻魷?zhǔn)備抓住這一重 要的市場(chǎng)機(jī)會(huì)以及與“隨時(shí)隨地連接萬(wàn)事萬(wàn)物”所 引發(fā)的經(jīng)濟(jì)大繁榮。