Wi-Fi 7 必維國際檢驗集團 安立知 Wi-Fi 6E NCC FCC 數位發展部

必維集團Wi-Fi 7暨NCC審驗測試研討會特別報導

Wi-Fi 7終端產品上市在即 掌握審驗重點方可抓住商機

2023-07-17
Wi-Fi 7導入Puncturing技術,又可運作在6GHz頻段,因此製造商產品出口世界各國時,需特別注意法規審驗議題。

在IEEE與Wi-Fi聯盟(Wi-Fi Alliance)的努力下,Wi-Fi 7的商品化正在快速進行中。但由於世界各國對無線電設備的輸入、銷售,本來就有不一樣的規定,加上6GHz並非全球通用頻段,因此對Wi-Fi設備製造商而言,要應對各國不同的Wi-Fi設備管制法規要求,為自家產品取得進入全球市場的通行證,將面臨更大挑戰。

為協助Wi-F i設備製造商順利進入各國市場, 必維集團(Bureau Veritas)近日舉辦一場與Wi-Fi 7產品審驗相關的技術研討會,從Wi-Fi 7技術特性與產品測試時須注意的要點切入,進一步涵蓋到各國頻譜政策與設備輸入管制規範,值得相關業者留意。

Wi-Fi 7導入Puncturing 邊帶訊號強度合規須注意

必維集團技術經理鍾昆宏(圖1)指出,為了提供更高的傳輸效能,Wi-Fi 7不僅導入更先進的4096QAM調變,而且還跟Wi-Fi 6E一樣,都將通訊頻段擴展到6GHz~7GHz,使得單一Wi-Fi連線可用的最大頻譜提高到320MHz,理論最大頻寬傳輸速率可則提升至46Gbps。

圖1 必維集團技術經理鍾昆宏指出,Puncturing功能可提供更佳的頻帶共存機制,但在頻譜上會導致邊帶訊號變動,產品研發時必須對此進行詳細的測試,以確保產品合乎規定

然而, 在單一連線可占用如此寬廣頻譜的情況下,多台Wi-Fi設備如何更有效率地共享頻譜,變得更加關鍵。此外,由於6GHz~7GHz頻段還有許多非Wi-Fi設備使用,因此各國監管機關均十分重視避免訊號干擾的機制。這些因素加總起來,在無需執照的頻譜使用上,頻譜間的共享是更重要的一個課題,促使IEEE與Wi-Fi聯盟將Puncturing列為Wi-Fi 7必須支援的必要技術功能。這是Wi-Fi 7與Wi-Fi 6E最大的不同,也是設計上最具挑戰的地方之一。

根據必維集團過去一年與Wi-F i 7晶片商合作測試的經驗,在訊號功率維持同一水平的條件下,當Wi-Fi 7晶片開啟Puncturing功能,把部分頻譜資源釋出時,邊帶(Sideband)訊號的強度會有所變動。對Wi-Fi 7設備製造商而言,這點需要特別注意,因為邊帶訊號的強度若變動太大,超過容許範圍,設備在送驗時將無法符合相關國家強制性法規的要求。

而且,當Puncturing出現在主頻帶中的不同位置時,對邊帶訊號的影響不盡相同。這使得開發人員必須針對不同Puncturing配置進行對應的測試,增加許多工作負擔。因此,立德很早就選擇與安立知(Anritsu)密切合作,盡可能提升Wi-Fi 7測試儀器的易用性與測試自動化程度,讓立德能以更快速度完成產品的測試驗證工作。

台灣6GHz頻譜僅部分開放

由於WiFi 6E、Wi-Fi 7會使用6GHz頻段,因此,各國的頻譜政策會對Wi-F i 7設備的實際傳輸性能,甚至市場准入與否,產生深遠的影響。針對台灣的頻譜政策,必維集團副理郭吉安(圖2)表示,一般俗稱的6GHz頻段,在台灣還可細分成5850MHz~5925MHz、5945MHz~6425MHz ,以及6425MHz~7125MHz這三個區塊,數位發展部(MODA)針對這三個頻段,有不同的政策規劃。

圖2 必維集團副理郭吉安表示,目前MODA僅規劃開放5945MHz~ 6425MHz頻段給Wi-Fi等低功率射頻器材使用

5850MHz~5925MHz頻段被劃定為車聯網技術(包含車載單元與路側設備)專用的實驗頻段,只能在特定場域使用,且使用者必須向NCC提交申請,詳述使用頻段、實驗目的,並獲得主管機關同意後才能使用。因此,從WiFi 6E、Wi-Fi 7的角度來看,這是不可用的頻段。5925MHz~5945MHz則是保護頻段(Guard Band),不開放使用。

5945MHz~6425MHz則規劃開放給低功率無線電設備使用,但這類低功率無線電設備必須滿足以下條件:

一、戶外訊號發射功率在14dBm以下,室內訊號發射功率在23dBm以下。
二、這類設備必須支援先聽後傳(Listen Before Talk)這類避免干擾其他通訊裝置的機制。
三、接取點(AP)/基地台(Basestation)設備不得內建電池,且天線必須整合在裝置上,不得採用可更換的天線。

郭吉安指出,上面提到的三點是已確立的政策方向,只要是符合這三個條件的低功率無線電設備,基於技術中立原則,不管是Wi-Fi 6E、Wi-Fi 7或其他跳頻通訊設備,都可以使用此一頻段。至於更詳細的規定,將在LP0002技術規範中定義,但目前這份技術規範還在研議中,NCC預計會在2023年第四季到2024年第一季之間對外公布。

至於6425MHz~7125MHz,目前數位發展部將其劃定為行動通訊與免執照低功率無線電技術專用的實驗頻譜,使用者必須向NCC提出申請並獲得同意後才能使用。不過,數位發展部表示,會持續觀察國際頻譜動向與國內對免授權頻段的使用需求,再研擬頻譜規劃使用方向。

必維集團資深經理史辭功(圖3)則說明,AP/基地台不得內建電池,跟電磁波暴露的規定有關。雖然美國聯邦通訊傳播委員會(FCC)並未禁止AP/基地台這類設備內建電池,但如果這類設備是由電池供電,使用者就有可能將其當作行動裝置使用,無法保持安全距離。因此,倘若AP/基地台內建電池,就有可能需要通過電磁波能量吸收率(SAR)測試,才能出口到美國。

圖3 必維集團資深經理史辭功指出,AP/基地台設備的電磁波強度較強,若這類設備要內建電池,可能須通過SAR測試才能銷往美國

此外,在避免干擾的機制部分,FCC對標準功率的AP跟固定式用戶端裝置,均要求必須具備定位功能,並且要將裝置所在的地理座標回報給GPM(GeolocationProxy Manager)資料庫,藉此實現自動頻率控制(AFC)。設備製造商跟解決方案供應商必須向FCC說明此一機制的實現方式,才能獲得FCC的許可。

各國頻譜政策不一 Wi-Fi 7產品設計須注意

事實上,對於Wi-Fi這類無線電設備,個別國家採取不同的管制措施跟輸入許可申請辦法,是一直存在的現象,因此,對網通設備製造商而言,掌握各國的法規動態,是進軍全球市場之前的基本功課。必維集團在這方面累積了相當完整的資料庫跟經驗,可以為設備製造商提供一臂之力。

必維集團專家分享,目前世界各國對6GHz頻段的開放狀況,大致可以分成完全不開放、僅開放5945MHz~6425MHz頻段,以及開放5945MHz~6425MHz、6425MHz~7125MHz兩個頻段這三類國家。需特別注意的是,由於頻譜政策可能會快速變動,當下不開放的頻段,或許一段時間後就會開放使用。業者必須經常更新相關資訊,才能精準掌握商機。

因此,廠商在進行產品研發時,需依照各類國家的開放程度,搭配不同版本的軟體或韌體設定,關閉出貨當地不開放使用的頻段。通常,在向某個特定國家申請輸入許可時,主管機關都會要求廠商說明如何關閉不開放的頻段。此外,不同國家對產品許可標章的展示方式,接受模組驗證或必須進行整機驗證等,都有不同規定,這些也是廠商在申請產品輸入許可時,必須先做好的準備。

 

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