究竟6GHz花落谁家，让我们拭目以待吧！
随着wrc-23（2023年世界无线电通信大会）的临近，国内外关于6ghz的规划讨论，变得越来越火热。
整个6ghz，共有1200mhz（5925-7125mhz）的带宽。其争论的焦点在于，是分配给5g imt（作为授权频谱），还是以wi-fi 6e（作为非授权频谱）。
分配给5g授权频谱的呼声，来自于基于3gpp 5g技术的imt阵营。
对于imt 5g来说，6ghz是继3.5ghz（3.3-4.2ghz， 3gpp n77）之后，另外一个中频段频谱。相比于毫米波频段，中频段有更强的覆盖。相比于低频段，中频段有更充裕的频谱资源。所以说，它是5g最为重要的频段支撑。
6ghz可以用于移动宽带（embb），借助于高增益定向天线和波束成形后，也可以用于无线宽带（fixed wireless access）。gsma最近甚至呼吁：“各国政府如果不能将6ghz作为授权频谱使用，将危及5g在全球的发展前景。”
基于ieee802.11技术的wi-fi阵营，提出了不同的看法：wi-fi对家庭、企业意义重大，尤其是在2020年新冠疫情期间，wi-fi更是承担了主要的数据业务。目前，只能提供几百mhz的2.4ghz和5ghz wi-fi频段已经变得非常拥挤，影响用户体验。wi-fi需要更多的频谱，以支撑不断增加的需求。6ghz作为目前5ghz频段的延申，对于未来的wi-fi生态系统至关重要。
▉ 6ghz的分配现状
全球看来，目前itu region 2地区（美国，加拿大，拉丁美洲）已经板上钉钉，要把整个1.2ghz给wi-fi使用。最突出的是美国和加拿大，在部分频段允许4w eirp的标准输出功率ap。
欧洲则采取均衡的态度，欧洲cept和英国ofcom把低频段（5925-6425mhz）开放给了低功率wi-fi（200-250mw），而高频段6425-7125mhz目前欧洲并没有下定论。在wrc-23的议程1.2中，欧洲将考虑把6425-7125mhz规划给imt移动通信使用。
在region 3亚太地区，日本和韩国不约而同地将整个频段全部开放给了非授权wi-fi。澳大利亚和新西兰先后开始公开征集意见，其主要规划与欧洲接近，即开放低频段给非授权使用，高频段持观望态度。
尽管各国频谱管理局采用的都是“技术标准中立”的政策，即wi-fi、5g nr unlicensed都可以用，但从目前的设备生态系统和过去5ghz的经验来看，只要频段是非授权，wi-fi就可以凭借着低成本，易部署，多玩家的策略主导市场。
在全球纷纷将6ghz部分或全部开放给wi-fi 6e使用的形势下，作为通信发展势头最好的国家，我们中国目前的主张是将6ghz全部分配给5g授权频谱使用。
考虑到目前中国领先世界的4g、5g网络覆盖，似乎消费者对wi-fi网络的依赖并没有过去那么大。那么，未来中国还有必要考虑支持wi-fi 6e和wi-fi 7吗？
该不该将6ghz分配给5g imt，该分配多少给wi-fi，对于这些问题，笔者在之前规划新西兰6ghz的过程中，做了一些研究。笔者认为，6ghz的规划，从技术宏观层面，需要考虑以下几点：
▉ 一、光纤覆盖程度
前面说到，6ghz作为5g中频段频谱，拥有很高的重要性。这一点对于光纤基础设施较为薄弱、建设成本高的国家，非常有吸引力。
利用6ghz充足的频谱资源，fwa可以达到wireless fibre“无线光纤”的效果，同时，fwa在建设成本和网络部署速度上，都可能比光纤更加有优势。
然而，如果光纤到户渗透率高，那么6ghz作为移动宽带或者是无线宽带的重要性，就相应的降低了。
比如笔者所在的新西兰，政府规划的gpon光纤网络将在2022年覆盖到87%的人口。光纤的性能稳定，价格优势，能耗更低，未来依旧是用户宽带接入的首选。
欧洲那边，由于建设的成本和难度，光纤的渗透程度上没有那么高。如果一味的追求光纤到户（ftth）的人口覆盖率，经济效益上不一定会有优势。此时，采用基于5g的fwa技术来做到最后1公里的接入，对于运营商和用户来说都会非常受益。
光纤的普及，一方面会减少用户对fwa或者移动宽带embb的依赖，另外一方面，会增加用户对wi-fi网络的依赖。wi-fi作为网络中最后几十米的接入，需要与光纤的速率相匹配，才能全面体现光纤的容量优势。
目前商业化的光纤已经到达了10-gpon的水准，上下行的对称速率10gbs，itu在gpon的标准也已经演化到了50g的上下行速率。
基于5ghz wi-fi 6支持的理论速率在9.6gbs，但这是在无线环境非常理想的情况下才有可能出现的结果。实际部署场景中，通常是多台wi-fi设备连接一个热点，以及多个热点在同一地点共存，设备和热点间的co-channel或者adjacent channel干扰不可避免。
wi-fi采用的载波侦听多路访问（csma）技术，既设备需要在确定频段没有被占有的情况下才能发送，频段的拥塞程度将对wi-fi网络的性能产生重大影响。
技术标准上，ieee802.11小组目前也在紧锣密鼓的规划wi-fi 7的标准。
wi-fi 7将基于6e，采用相同的频段，支持320mhz的载波。目前的2.4ghz和5ghz都不具备这样的条件。换句话说，如果没有6ghz的支持，wi-fi 7未来带来的性能提升将被削弱。
中国的双千兆基建项目进行得如火如荼，三大运营商早在2017年，就已经开始将其光网络逐渐升级到10g光纤。
根据中国宽带发展白皮书（2019年）的数据，“我国互联网宽带接入端口数量达 9.03亿个，光纤网络已经通达了98%的行政村”。可以看出，中国在光纤的渗透率已经非常高。将部分频谱分配给wi-fi，有助于充分利用到10g-pon光纤网络带来的提升，将来可以为企业、零售业以及宽带需求高的家庭，带来社会和经济效益。
▉ 二、3.5ghz频谱富余程度
3.5ghz与6ghz都是imt 5g最为重要的中频段。前面已经提到，要想真正享受到5g移动通信带来的提升，中频段的频谱容量非常关键。
各国站在宏观层面规划时，如果在3.5ghz没有足够频谱资源的话，需要在6ghz上找到中频段的补充。
从下面高通和gsma发布的数据来看，中国在3.5ghz的5g频谱目前有300mhz，其中还包括3.3-3.4ghz的室内使用，中频段频谱总量少于欧盟、北美以及日韩。
未来看来，c band（3.3-4.2ghz）的卫星业务还将在中国继续应用于广播、气象等重要业务。3.6ghz以上还存在大量的微波传输业务，短期内用于5g的频谱开发空间不大。
想进一步提升5g以及后5g，还需要更多的中频段频谱来支撑。从这一方面来看，6ghz规划为5g显得非常合理。
▉ 三、频谱重耕难度
频谱规划，不可避免涉及到要考虑目前占用情况。如何合理地共享共存或者清理历史遗留的通信设备，这在许多国家是个很棘手的问题。
比如在最近fcc的3.7ghz频谱拍卖中，81亿美金的频谱拍卖收入中，有13亿要用于搬迁目前的c band卫星占用。
目前，6ghz在欧洲和北美都有大量的点对点微波传输通信系统。为了解决共享使用问题，欧洲只允许23dbm室内和14dbm室外的小功率wi-fi使用。而美国和加拿大，采用了一种automatic frequency coordination的智能数据库协调使用方式，这种类似于动态频谱共享（dynamic spectrum sharing）的方式，将自动评估新的wi-fi ap对固定业务的影响，从而分配频谱和功率。
6ghz在中国也同样被分配给了点对点微波传输业务。同时，中国无线电管理局的特别chn21脚注中，强调了新建业务需要保护微波通信。即使中国决定将6ghz全部用于5g，未来在规划实施上，还将会有很多工作需要进行。
综上所述，6ghz在中国作为下一个5g的重要频段有理有据，在国家的5g战略层面上也至关重要。
但同时将部分6ghz作为非授权的wi-fi使用，也能让目前发达的光纤接入锦上添花。同时开放更多未授权wi-fi频谱，也能支撑未来wi-fi 7生态系统在中国的发展。这对于中国的芯片、通信设备、消费电子等行业，也会有很大的促进作用。
究竟6ghz花落谁家，让我们拭目以待吧！
本文作者唐欣博士，长期从事通信行业研发、规划工作，曾就职于爱立信、诺基亚、新西兰频谱规划局。文章仅代表作者本人观点。
无线移动网络发展史与现状
东芝Gateway推出采用英特尔Atom芯片上网本
海洋大学与华为签署战略合作协议 携手打造生态体系
欧姆龙微动开关D2SJ的优势概述
锂离子电池系统与传统铅酸电池相比，可提供高达60%的能量密度
究竟6GHz花落谁家，让我们拭目以待吧！
区块链开拓新疆土 用区块链记录农作种植资料
区块链的四个技术层面介绍
杰和科技DN74数字标牌播放盒产品评测
电脑录音软件哪个好，不限时间，无损音质
采用DSP和FPGA相结合实现无人值守监控系统的设计
AI与遥感的“共振”，正在开启人类社会发展的新十年
财经：哔哩哔哩今起在港招股 黄峥辞任拼多多董事长 网易云音乐计划赴港上市
针对汽车应用的本地互连网络LIN收发器NCV7321
英特尔Xe DG1独显部分规格泄露，有768个渲染单元
联发科获 OPPO、vivo 和荣耀等 5 nm 芯片订单 预计2021 年第四季度逐步量产出货
差分放大电路有什么作用？功放之间该如何连接？
2019中国机器人行业年会在北京盛大开幕
组态王与FX5u之间EtherNet/IP无线以太网通信
揭秘折叠屏手机可折叠的“核心技术”
整个6ghz，共有1200mhz（5925-7125mhz）的带宽。其争论的焦点在于，是分配给5g imt（作为授权频谱），还是以wi-fi 6e（作为非授权频谱）。
分配给5g授权频谱的呼声，来自于基于3gpp 5g技术的imt阵营。
对于imt 5g来说，6ghz是继3.5ghz（3.3-4.2ghz， 3gpp n77）之后，另外一个中频段频谱。相比于毫米波频段，中频段有更强的覆盖。相比于低频段，中频段有更充裕的频谱资源。所以说，它是5g最为重要的频段支撑。
6ghz可以用于移动宽带（embb），借助于高增益定向天线和波束成形后，也可以用于无线宽带（fixed wireless access）。gsma最近甚至呼吁：“各国政府如果不能将6ghz作为授权频谱使用，将危及5g在全球的发展前景。”
基于ieee802.11技术的wi-fi阵营，提出了不同的看法：wi-fi对家庭、企业意义重大，尤其是在2020年新冠疫情期间，wi-fi更是承担了主要的数据业务。目前，只能提供几百mhz的2.4ghz和5ghz wi-fi频段已经变得非常拥挤，影响用户体验。wi-fi需要更多的频谱，以支撑不断增加的需求。6ghz作为目前5ghz频段的延申，对于未来的wi-fi生态系统至关重要。
▉ 6ghz的分配现状
全球看来，目前itu region 2地区（美国，加拿大，拉丁美洲）已经板上钉钉，要把整个1.2ghz给wi-fi使用。最突出的是美国和加拿大，在部分频段允许4w eirp的标准输出功率ap。
欧洲则采取均衡的态度，欧洲cept和英国ofcom把低频段（5925-6425mhz）开放给了低功率wi-fi（200-250mw），而高频段6425-7125mhz目前欧洲并没有下定论。在wrc-23的议程1.2中，欧洲将考虑把6425-7125mhz规划给imt移动通信使用。
在region 3亚太地区，日本和韩国不约而同地将整个频段全部开放给了非授权wi-fi。澳大利亚和新西兰先后开始公开征集意见，其主要规划与欧洲接近，即开放低频段给非授权使用，高频段持观望态度。
尽管各国频谱管理局采用的都是“技术标准中立”的政策，即wi-fi、5g nr unlicensed都可以用，但从目前的设备生态系统和过去5ghz的经验来看，只要频段是非授权，wi-fi就可以凭借着低成本，易部署，多玩家的策略主导市场。
在全球纷纷将6ghz部分或全部开放给wi-fi 6e使用的形势下，作为通信发展势头最好的国家，我们中国目前的主张是将6ghz全部分配给5g授权频谱使用。
考虑到目前中国领先世界的4g、5g网络覆盖，似乎消费者对wi-fi网络的依赖并没有过去那么大。那么，未来中国还有必要考虑支持wi-fi 6e和wi-fi 7吗？
该不该将6ghz分配给5g imt，该分配多少给wi-fi，对于这些问题，笔者在之前规划新西兰6ghz的过程中，做了一些研究。笔者认为，6ghz的规划，从技术宏观层面，需要考虑以下几点：
▉ 一、光纤覆盖程度
前面说到，6ghz作为5g中频段频谱，拥有很高的重要性。这一点对于光纤基础设施较为薄弱、建设成本高的国家，非常有吸引力。
利用6ghz充足的频谱资源，fwa可以达到wireless fibre“无线光纤”的效果，同时，fwa在建设成本和网络部署速度上，都可能比光纤更加有优势。
然而，如果光纤到户渗透率高，那么6ghz作为移动宽带或者是无线宽带的重要性，就相应的降低了。
比如笔者所在的新西兰，政府规划的gpon光纤网络将在2022年覆盖到87%的人口。光纤的性能稳定，价格优势，能耗更低，未来依旧是用户宽带接入的首选。
欧洲那边，由于建设的成本和难度，光纤的渗透程度上没有那么高。如果一味的追求光纤到户（ftth）的人口覆盖率，经济效益上不一定会有优势。此时，采用基于5g的fwa技术来做到最后1公里的接入，对于运营商和用户来说都会非常受益。
光纤的普及，一方面会减少用户对fwa或者移动宽带embb的依赖，另外一方面，会增加用户对wi-fi网络的依赖。wi-fi作为网络中最后几十米的接入，需要与光纤的速率相匹配，才能全面体现光纤的容量优势。
目前商业化的光纤已经到达了10-gpon的水准，上下行的对称速率10gbs，itu在gpon的标准也已经演化到了50g的上下行速率。
基于5ghz wi-fi 6支持的理论速率在9.6gbs，但这是在无线环境非常理想的情况下才有可能出现的结果。实际部署场景中，通常是多台wi-fi设备连接一个热点，以及多个热点在同一地点共存，设备和热点间的co-channel或者adjacent channel干扰不可避免。
wi-fi采用的载波侦听多路访问（csma）技术，既设备需要在确定频段没有被占有的情况下才能发送，频段的拥塞程度将对wi-fi网络的性能产生重大影响。
技术标准上，ieee802.11小组目前也在紧锣密鼓的规划wi-fi 7的标准。
wi-fi 7将基于6e，采用相同的频段，支持320mhz的载波。目前的2.4ghz和5ghz都不具备这样的条件。换句话说，如果没有6ghz的支持，wi-fi 7未来带来的性能提升将被削弱。
中国的双千兆基建项目进行得如火如荼，三大运营商早在2017年，就已经开始将其光网络逐渐升级到10g光纤。
根据中国宽带发展白皮书（2019年）的数据，“我国互联网宽带接入端口数量达 9.03亿个，光纤网络已经通达了98%的行政村”。可以看出，中国在光纤的渗透率已经非常高。将部分频谱分配给wi-fi，有助于充分利用到10g-pon光纤网络带来的提升，将来可以为企业、零售业以及宽带需求高的家庭，带来社会和经济效益。
▉ 二、3.5ghz频谱富余程度
3.5ghz与6ghz都是imt 5g最为重要的中频段。前面已经提到，要想真正享受到5g移动通信带来的提升，中频段的频谱容量非常关键。
各国站在宏观层面规划时，如果在3.5ghz没有足够频谱资源的话，需要在6ghz上找到中频段的补充。
从下面高通和gsma发布的数据来看，中国在3.5ghz的5g频谱目前有300mhz，其中还包括3.3-3.4ghz的室内使用，中频段频谱总量少于欧盟、北美以及日韩。
未来看来，c band（3.3-4.2ghz）的卫星业务还将在中国继续应用于广播、气象等重要业务。3.6ghz以上还存在大量的微波传输业务，短期内用于5g的频谱开发空间不大。
想进一步提升5g以及后5g，还需要更多的中频段频谱来支撑。从这一方面来看，6ghz规划为5g显得非常合理。
▉ 三、频谱重耕难度
频谱规划，不可避免涉及到要考虑目前占用情况。如何合理地共享共存或者清理历史遗留的通信设备，这在许多国家是个很棘手的问题。
比如在最近fcc的3.7ghz频谱拍卖中，81亿美金的频谱拍卖收入中，有13亿要用于搬迁目前的c band卫星占用。
目前，6ghz在欧洲和北美都有大量的点对点微波传输通信系统。为了解决共享使用问题，欧洲只允许23dbm室内和14dbm室外的小功率wi-fi使用。而美国和加拿大，采用了一种automatic frequency coordination的智能数据库协调使用方式，这种类似于动态频谱共享（dynamic spectrum sharing）的方式，将自动评估新的wi-fi ap对固定业务的影响，从而分配频谱和功率。
6ghz在中国也同样被分配给了点对点微波传输业务。同时，中国无线电管理局的特别chn21脚注中，强调了新建业务需要保护微波通信。即使中国决定将6ghz全部用于5g，未来在规划实施上，还将会有很多工作需要进行。
综上所述，6ghz在中国作为下一个5g的重要频段有理有据，在国家的5g战略层面上也至关重要。
但同时将部分6ghz作为非授权的wi-fi使用，也能让目前发达的光纤接入锦上添花。同时开放更多未授权wi-fi频谱，也能支撑未来wi-fi 7生态系统在中国的发展。这对于中国的芯片、通信设备、消费电子等行业，也会有很大的促进作用。
究竟6ghz花落谁家，让我们拭目以待吧！
本文作者唐欣博士，长期从事通信行业研发、规划工作，曾就职于爱立信、诺基亚、新西兰频谱规划局。文章仅代表作者本人观点。
无线移动网络发展史与现状
东芝Gateway推出采用英特尔Atom芯片上网本
海洋大学与华为签署战略合作协议 携手打造生态体系
欧姆龙微动开关D2SJ的优势概述
锂离子电池系统与传统铅酸电池相比，可提供高达60%的能量密度
究竟6GHz花落谁家，让我们拭目以待吧！
区块链开拓新疆土 用区块链记录农作种植资料
区块链的四个技术层面介绍
杰和科技DN74数字标牌播放盒产品评测
电脑录音软件哪个好，不限时间，无损音质
采用DSP和FPGA相结合实现无人值守监控系统的设计
AI与遥感的“共振”，正在开启人类社会发展的新十年
财经：哔哩哔哩今起在港招股 黄峥辞任拼多多董事长 网易云音乐计划赴港上市
针对汽车应用的本地互连网络LIN收发器NCV7321
英特尔Xe DG1独显部分规格泄露，有768个渲染单元
联发科获 OPPO、vivo 和荣耀等 5 nm 芯片订单 预计2021 年第四季度逐步量产出货
差分放大电路有什么作用？功放之间该如何连接？
2019中国机器人行业年会在北京盛大开幕
组态王与FX5u之间EtherNet/IP无线以太网通信
揭秘折叠屏手机可折叠的“核心技术”