自FCC於2020年決定開放6GHz頻段以來,無線連網技術發展迅速。Wi-Fi聯盟隨後也迅速啟動其Wi-Fi 6E認證計畫,引領Wi-Fi 6E全球快速的發展動力。2022年9月,日本成為第22個國家採用6GHz頻段Wi-Fi 6E系統運行的國家,同時,還有更多的國家也計畫全力推動導入。越來越多的製造商正在為其智慧型裝置(包括筆記型電腦、智慧手機和電視)配備Wi-Fi 6E聯網功能。Wi-Fi聯盟預估到2025年52億個Wi-Fi 6產品出貨量,其中41%為Wi-Fi 6E設備。
u-blox業務開發經理陳曉誾指出,為了確保在6GHz頻段中保持互不干擾,FCC規範了製造商必須遵守的需求規格。標準功率存取點(定義為傳輸達4W EIRP)的裝置必須確保可以通過公認的自動頻率協調(Automated Frequency Coordination, AFC)服務,準確地共享其地理位置。此要求提出了多項挑戰,特別是在無線存取點指定用於室內位置且無法獲得全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)定位的情況下。
為了保護現有的、已獲得許可頻段的5G電信營運商所提供的服務,FCC根據發射功率水平定義了存取點裝置的三個主要分類:(一)超低功率存取點,包括手機和車載存取點;(二)用於固定室內使用的低功率室內存取點(80MHz時為5dBm/MHz或250mW EIRP);(三)標準功率存取點,能夠傳輸4W EIRP,適用於體育場、物流設施、製造工廠、學校園區、以及需要增強室內覆蓋的大型場所等企業設施。
在上述三個類別中,標準功率存取點存在干擾現有6GHz電信鏈路的風險,因此,需要某種形式的頻譜協調系統來保護它們免受新的、未經許可的(Wi-Fi)系統的影響。在裝置運作期間,需要通過以下方式與AFC互動:
.自動確定其地理位置,以及位置不確定性的度量。FCC法規要求提供不確定性測量,以公尺為單位,信賴區間為95%。
.每24小時從AFC系統請求可用頻段列表(頻段可用性請求必須包括地理位置、序列號與FCCID)。
.自主決定使用哪個操作頻段和EIRP。
.如果與AFC失去聯繫,立即停止在6GHz頻段上傳輸或退回到低功率模式。
由於具有挑戰性的訊號位置或多路徑反射,許多存取點將無法獲得GNSS訊號。因此,可以部署各種技術來克服這些限制;例如,GNSS數據可以與其他定位方法進行結合,包括Wi-Fi精細時間測量、超寬帶(UWB)、藍牙5.1抵達角和特定的RF飛行時間。安裝在靠近窗戶或室外的存取點可以用來做為錨點,使用這些方法的組合來協助定位周遭其他的室內存取點。無論選擇何種方法,都必須使用適當的演算法來確定定位精度達到FCC要求的95%信賴區間。這種複雜程度可能需要額外的技術組合、開發時間以及成本。
u-blox M10是u-blox整合了超過5億顆GNSS接收器銷售的20年經驗,所研發出的第十代GNSS技術平台。MIA-M10採用4.5×4.5mm SiP封裝,在連續追蹤模式下,功耗低於25mW。該模組可同時接收GPS、GLONASS、Galileo以及北斗等4個主要全球衛星系統,以確保最大的定位可用性,並獲得高度可靠的定位精準度。該平台還具有優越的防干擾、防詐騙和RF干擾緩解功能,並且透過u-blox Super-S技術進一步提高了準確性,該技術提高了在弱訊號環境中與小型天線一起使用時的性能,提高25%無視線天線放置的定位精準度。使用u-blox M10的存取點能夠使用保護級別(Protection Level)功能以滿足FCC 95%的定位精度信賴區間的要求。
另外,u-blox M10也支援u-blox AssistNow輔助定位服務,這是透過網際網路提供星曆數據的一種服務,可縮短設備初始定位的時間,因此能夠立即追蹤衛星,無須等待緩慢的衛星數據下載才能完成,對於GNSS收訊不佳的室內存取點有所助益。針對需要超長電源續航性的應用,則可採用u-blox的CloudLocate服務,透過把耗電的定位運算從設備端轉到雲端運算,來延長IoT設備的使用壽命。
u-blox M10為開發人員提供了快速、精巧尺寸與低功耗的解決方案,可滿足FCC對標準功率存取點的不確定性報告要求,以提供公尺級精準度的解決方案。其晶片及相關模組和開發套件簡化GNSS功能的設計,可協助縮短開發週期並加速產品上市時間。除了Wi-Fi 6E的室內外寬頻設備,包含人員、寵物和牲畜追蹤器,還有工業感測器和穿戴式商品等,也都是u-blox M10適合的應用領域。
MIA-M10為u-blox M10標準精準度GNSS SiP模組(圖1),是用於微型資產追蹤設備的超低功耗GNSS模組。MIA-M10為4.5×4.5mm超小晶片尺寸模組,不需要外加任何元件,在不影響GNSS性能的情況下功耗低於25Mw,優化的省電模式可將電池壽命延長一倍。該模組可同時接收4個GNSS衛星訊號,達到最大位置可用性
MAX-M10為適用於高效能資產追蹤裝置的超低功耗u-blox M10 GNSS模組(圖2),功耗低於25mW,且具備優異GNSS效能,可同時接收4種GNSS訊號(GPS、伽利略、GLONASS,北斗),並具備偵測詐騙和干擾的功能。
UBX-M10050-KB為u-blox M10標準精準度GNSS晶片(圖3),是適用於高效能資產追蹤應用的超低功耗GNSS接收器,在不影響GNSS性能的情況下功耗低於15mW,可同時接收4個GNSS衛星訊號,達到最大位置可用性。該晶片使用小型天線,也可得到經過驗證的卓越性能。