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到2022年底，市面上支持Wi-Fi 6E的設備將超過3.5億臺

自動頻率協調(AFC)和自主定位

確定接入點地理位置的挑戰

u-blox M10技術平臺提供多種尺寸芯片和模塊

借助M10系列加快產品上市時間

本文作者 | Bernd Heidtmann，u-blox標準精度GNSS產品戰略部產品經理；Nabeel Khan，u-blox美洲地區應用營銷經理

全球對通信技術以及帶寬和吞吐量的需求永無止境，這推動著一輪又一輪的無線技術創新。

在美國聯邦通信委員會(FCC)宣布以免執照方式開放6 GHz頻段的決定后，Wi-Fi 6E于2021年問世，通過接入更廣的頻譜獲得了極大的好處。市場已為新一代Wi-Fi 6E設備的推出做好了充分準備，而人們開始日漸期待下一代Wi-Fi技術Wi-Fi 7，其數據傳輸速率有望達到46Gbps。

各代Wi-Fi技術始終要求用戶獲得頻譜的執照，為了在6 GHz頻段中維系類似的秩序，FCC頒布了無線接入點(AP)制造商必須遵守的法規。

標準功率接入點（定義為發射功率不超過4W EIRP）制造商必須確保其設備能通過經認可的自動頻率協調(AFC)服務準確共享地理位置。這一要求帶來了多項難題，尤其是在接入點目的地是室內位置，且無法通過全球導航衛星系統(GNSS)加以輔助的情況下。

在本篇文章中，我們介紹了u-blox如何利用自身在汽車行業的專業知識開發u-blox M10超低功耗GNSS平臺（點擊下劃線了解更多內容），提供高精度集成化定位解決方案。

u-blox M10平臺的保護級別功能可滿足FCC規定要求，定位精度可達到95%的置信度，對于需要開發成本優化型Wi-Fi 6E接入點，并更快地將產品推向市場的設計人員來說，是一種非常理想的選擇。

01.到2022年底，市面上支持Wi-Fi 6E的設備將超過3.5億臺

自FCC于2020年決定開放6GHz頻段以來，無線行業發展迅猛。Wi-Fi聯盟預期FCC會發布類似公告，此前一直致力于制定Wi-Fi 6E規范，因此在公告發布后，該聯盟很快啟動了Wi-Fi 6E認證計劃，推動了Wi-Fi 6E在全球廣泛部署的勢頭。

2022年9月初，日本開始支持在6GHz頻段中運行Wi-Fi 6E系統，成為迄今提供相應支持的超過22個國家/地區中的新成員，目前還有更多國家和地區計劃采用這項技術。

越來越多的制造商正在為包括筆記本電腦、智能手機和電視在內的智能設備配備Wi-Fi 6E，根據Wi-Fi聯盟的估測，到2022年，Wi-Fi 6E設備的全球銷量將超過3.5億臺。

這對用戶確實是個好消息，但免執照使用6GHz頻譜伴隨著一些限制，接入點開發人員必須充分了解這些限制條件。

為了保護頻段中已被許可的服務，美國FCC根據接入點設備的傳輸功率水平（決定著這些設備干擾現有設備的可能性），將接入點設備分為三個類別：

超低功耗接入點，包括手機和車載接入點

用于室內固定用途的低功耗室內接入點（5 dBm/MHz，針對80MHz，為250mW EIRP）；

標準功率接入點，能夠傳輸高達4W EIRP，適用于企業設施，例如體育場、運輸和物流設施、制造工廠、園區覆蓋、市政Wi-Fi，以及需要增強室內覆蓋范圍的大型場所。

在上述三個類別中，標準功率接入點有干擾現有的6 GHz鏈路的風險，因此需要某種形式的頻譜協調系統以避免干擾。

02.自動頻率協調(AFC)和自主定位

FCC要求標準功率接入點使用經認可的自動頻率協調(AFC)服務。

根據頻段的不同，AFC系統的名稱有所不同，但應具有相同的核心功能，即：

保護頻譜的持照用戶，避免優先級較低的接入者對其造成干擾（在許多情況下，還要在優先級相同的用戶之間進行協調）。

對發射信號或分配使用權限的請求進行授權

強制使用經授權的設備。

監控頻譜分配情況，在某些情況下還會監控實際使用情況。

AFC服務包含現有6GHz運營商的數據庫，其中包含地理位置、頻率、功率水平、天線覆蓋范圍，任何新接入點都必須在數據庫中注冊。

在工作期間，接入點需要通過以下方式與AFC交互：

自動確定其地理位置，并且測量位置的不確定性。FCC法規要求以米為單位提供不確定性測量值，置信度需要達到95%。

每24小時向AFC系統請求可用信道列表。

（信道可用性請求中必須包括接入點地理位置、接入點序列號和FCCID）。

自主決定使用哪個工作信道和EIRP。

如果與AFC失去連接，則停止在6GHz頻段上發射信號，或是回退到低功率模式。

6GHz標準功率有著至關重要的意義，這推動了世界各地的重要監管活動。

例如，在美國，FCC近期向運營商征集意見，并收到了14家AFC運營商的提案。

在美國以外，加拿大、韓國和沙特阿拉伯已明確計劃采用AFC系統，而包括歐盟和巴西在內的其他國家/地區目前正在就此類系統開展研究。

03.確定接入點地理位置的挑戰

如上所述，要配合使用AFC系統，標準功率Wi-Fi 6E接入點必須能自主確定其位置，而這一要求有可能給接入點開發人員帶來諸多挑戰。

由于信號被遮擋或多徑反射，許多接入點將無法獲取GNSS定位。為克服這些限制，可部署多種技術；GNSS數據可以與其他定位方法結合，包括Wi-Fi精確時間測量、超寬帶(UWB)、藍牙5.1到達角和專有射頻系統的飛行時間(ToF)。

安裝在窗戶附近或室外的接入點可用作“錨點”，結合使用這些方法，實現對現場其他室內接入點的定位。

無論選擇何種方法，都必須使用適當的算法來確定定位精度，確保其達到FCC要求的95%置信度。這項工作非常復雜，可能需要額外的技能組合、開發時間以及成本，并進而影響項目預算和時間表。

04.u-blox M10技術平臺提供多種尺寸芯片和模塊

M10是u-blox的第十代GNSS技術平臺，u-blox GNSS產品已經經過了20余年的技術積累，銷售量已突破5億臺。

u-blox M10采用4×4毫米QFN封裝，在連續追蹤模式下功耗小于15 mW，適用于各種工業和消費使用場景。

提供不同的芯片和模塊外觀尺寸

M10可同時接收四個GNSS星座衛星信號以提供盡可能高的定位可用性，進而確保實現精準可靠的定位精度，此外，M10的高射頻靈敏度則大大縮短了定位所需時間。該技術平臺還具備先進的干擾、欺騙和射頻干擾減輕功能，

u-blox Super-S技術進一步提高了精度，在信號較弱或使用小型天線的環境中可提高性能，在采用非視距天線布置時，可將定位精度提高多達25%。

M10提供靜止模式，使用M10的接入點可利用“保護級別”功能（圖 2），這項功能會考慮所有常見誤差來源，持續計算GNSS接收機的預期誤差上限，確保實現FCC要求的95%置信度定位精度。

持續計算接收機預期誤差上限

u-blox AssistNow服務可錦上添花，提高u-blox M10 GNSS在充滿挑戰的室內環境中的信號捕獲性能，從而更快速、精準地提供首次報告的位置。

05.借助M10系列加快產品上市時間

Wi-Fi 6E的全球使用率正在迅速增加，根據ABI的研究數據，Wi-Fi 6E接入點的全球出貨量將從2022年的150萬臺增加到2024年的520萬臺。

為此，u-blox M10為開發人員提供了一種快速、低功耗的定位解決方案，可滿足標準功率接入點所需的報告不確定性指標，并提供米級精度解決方案。

此外，M10芯片及相關模塊和開發套件可簡化GNSS功能的設計，縮短開發周期并加快了市時間。

審核編輯：湯梓紅