國(guó)內(nèi)UWB頻段新規(guī)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎變
近期，工信部無(wú)線電管理局發(fā)布《超寬帶（UWB）設(shè)備無(wú)線電管理規(guī)定（征求意見(jiàn)稿）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“征求意見(jiàn)稿”），面向社會(huì)公開(kāi)征求意見(jiàn)。這是針對(duì)2008年12月《超寬帶（UWB）技術(shù)頻率使用規(guī)定》（工信部無(wú)[2008]354號(hào)）（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“規(guī)定”）發(fā)布14年以來(lái)進(jìn)行的首次重要修訂。
新版《規(guī)定》最重要的變化就是對(duì)于國(guó)內(nèi)UWB使用頻段規(guī)定在：7235-8750MHz，以及對(duì)發(fā)射功率上的約束。此外，新版《規(guī)定》對(duì)超寬帶（UWB）設(shè)備的無(wú)線電管理也提出了更為細(xì)致的管理辦法，并進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整了超寬帶（UWB）無(wú)線電發(fā)射設(shè)備的射頻技術(shù)的參數(shù)要求。
之前傳統(tǒng)的UWB信道頻段分配，較為通用的定義是采用IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議關(guān)于UWB的信道頻段分配。如下表1所示。其中頻段組0（Band group 0）在1GHz以下。頻段組1（Band group 1）包括4個(gè)頻道，其中心頻率大致在3GHz到4GHz之間。頻段組2（Band group 2）包括了從頻道5（Channel 5）到頻道15（Channel 15）共11個(gè)頻道，其中心頻率從6.5GHz到10GHz。若考慮UWB帶寬，其UWB頻段覆蓋了從6GHz到10.5GHz的頻譜范圍。
我們將新版《規(guī)定》中限定的頻段，分別與IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中趨近的8、9、10、11幾個(gè)頻段對(duì)比，可以較為清晰的看出差異。無(wú)線電管理局新版《規(guī)定》中的UWB發(fā)射信號(hào)頻譜掩膜，其10dB帶寬頻率范圍為7235MHz到8750MHz。該掩膜完全覆蓋了頻道9，但是不完全覆蓋頻道8，10以及11。盡管和IEEE規(guī)定的頻譜掩膜不完全重合，但是實(shí)際上支持了對(duì)頻譜8，10和11的開(kāi)發(fā)。因?yàn)椴恢睾系牟糠侄荚陬l道邊緣，完全可以通過(guò)設(shè)計(jì)和重構(gòu)脈沖波形同時(shí)滿(mǎn)足無(wú)線電管理局與IEEE的標(biāo)準(zhǔn)要求。
而對(duì)8-11頻道之外的其他頻段則是非常大的變動(dòng)，比如行業(yè)中經(jīng)常使用的CH2、CH5等，尤其是sub—6GHz范圍的頻段，被排除在可用范圍之外。
我們分析，這些調(diào)整可能是考慮到以下幾個(gè)方面：
首先，隨著無(wú)線通信技術(shù)與市場(chǎng)需求的不斷發(fā)展，可用的頻譜資源日益緊張，尤其是sub-6GHz范圍內(nèi)，UWB通信頻段與其他無(wú)線通信（5G，Wi-Fi等）的共存難度不斷提高。
另一方面，原有各類(lèi)國(guó)際及國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)給予了UWB技術(shù)較為寬泛的頻段支持，眾多廠商使用的頻段各不相同，五花八門(mén)，這也使得行業(yè)內(nèi)產(chǎn)生了無(wú)形的壁壘，為適應(yīng)各類(lèi)頻段也產(chǎn)生了較大的成本。加上部分UWB設(shè)備為了發(fā)揮更好的性能，會(huì)通過(guò)增加PA來(lái)增強(qiáng)輸出功率。這都給UWB設(shè)備的互聯(lián)互通以及應(yīng)用生態(tài)的普及造成了阻礙。
綜合而言，相信此次新版《規(guī)定》做出的調(diào)整應(yīng)是從UWB的規(guī)范使用和行業(yè)生態(tài)的健康發(fā)展出發(fā)，促進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，效率提升，產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)。
這也勢(shì)必會(huì)對(duì)目前的UWB從業(yè)者帶來(lái)或多或少的“困擾”。部分廠商的UWB產(chǎn)品使用的頻段或因不在此次新版《規(guī)定》的限定范圍內(nèi)，需要做出較大的調(diào)整和優(yōu)化。這都需要投入研發(fā)和時(shí)間成本，尤其是對(duì)于一些產(chǎn)品線固化、開(kāi)發(fā)新品流程較長(zhǎng)的規(guī)模廠商而言，并不算是好的消息，可能會(huì)造成戰(zhàn)略的重新調(diào)整，產(chǎn)品線的全面升級(jí)改造。
規(guī)范行業(yè)發(fā)展，制定科學(xué)規(guī)定
征求意見(jiàn)稿與此前規(guī)定多有不同，不僅限于內(nèi)容制定上，在目的上更多的原因是出于對(duì)當(dāng)前UWB產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段的考慮。如果2008版規(guī)定是為國(guó)內(nèi)UWB產(chǎn)業(yè)發(fā)展先畫(huà)一個(gè)框框，那么征求意見(jiàn)稿的發(fā)布就是從科學(xué)角度出發(fā)進(jìn)一步規(guī)范行業(yè)發(fā)展的重要舉措。
從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度來(lái)看，2008年UWB正處于研究起步階段，彼時(shí)市場(chǎng)鮮有產(chǎn)品推出，之后才出現(xiàn)個(gè)別公司開(kāi)始在國(guó)內(nèi)應(yīng)用timedomain和Ubisense的產(chǎn)品，不過(guò)也都屬于非標(biāo)產(chǎn)品。在工信部于2008年12月6日首次針對(duì)UWB技術(shù)使用公布的規(guī)定中能夠明確，規(guī)定制定的目的就是為了市場(chǎng)需求，這一點(diǎn)在公告開(kāi)頭就有體現(xiàn)：
為滿(mǎn)足短距離高速無(wú)線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用需求，提高頻率利用率，根據(jù)我國(guó)無(wú)線電頻率劃分和實(shí)際使用情況，制定超寬帶（UWB）技術(shù)頻率使用規(guī)定。
所以，2008版規(guī)定的制定也是遵從相對(duì)寬松的原則，并沒(méi)有對(duì)UWB技術(shù)的使用頻率以及產(chǎn)品型號(hào)申報(bào)進(jìn)行特別的限制，比如頻率范圍大致為6-9GHz。這也反映了政策層面上對(duì)新技術(shù)開(kāi)放、鼓勵(lì)的態(tài)度，對(duì)于促進(jìn)國(guó)內(nèi)UWB技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展都大有裨益。
而如今時(shí)隔14年再看，市場(chǎng)上至少已經(jīng)發(fā)生兩大重要變化：第一，UWB已經(jīng)從“鮮有人知”發(fā)展到了產(chǎn)業(yè)內(nèi)“人盡皆知”的新階段，更重要的是，基于UWB技術(shù)的應(yīng)用在此期間從2B到2C已經(jīng)呈現(xiàn)出百花齊放的態(tài)勢(shì)，比如蘋(píng)果AirTag、小米“一指連”等；第二，不僅UWB技術(shù)熱度空前高漲，隨著5G、Wi-Fi 6/Wi-Fi 7等新通信手段的逐步普及，無(wú)線通信迎來(lái)了一個(gè)“五花八門(mén)”的新時(shí)代，而這也導(dǎo)致了通信過(guò)程中各種技術(shù)之間頻段交疊、互相干擾等問(wèn)題出現(xiàn)，比如UWB和Wi-Fi在channel 5上使用的頻段就十分接近，倘若把UWB設(shè)備輸出功率放大，就有可能影響到其他Wi-Fi設(shè)備的正常工作。
因此在征求意見(jiàn)稿中可以看到，不僅使用頻率范圍進(jìn)行了一定程度的收窄（征求意見(jiàn)稿規(guī)定UWB工作頻率范圍在7235—8750MHz），在頻率劃分上更加詳細(xì)，同時(shí)還對(duì)PA的發(fā)射功率進(jìn)行了嚴(yán)格的限制（等效全向輻射功率譜密度限制為不大于-41dBm/MHz）。這對(duì)為國(guó)內(nèi)各頻段內(nèi)的資源做好歸位，使其能夠各司其職、共同發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎變，一分為二來(lái)看
“頻率”和“功率”無(wú)疑是本次征求意見(jiàn)稿最值得關(guān)注的兩塊內(nèi)容，“細(xì)化”和“限制”無(wú)疑是最顯著的特點(diǎn)。對(duì)于已經(jīng)經(jīng)過(guò)10余年發(fā)展相對(duì)成熟的UWB產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，這些改動(dòng)幅度無(wú)疑還是相對(duì)較大的，因此勢(shì)必將產(chǎn)生一定的影響，對(duì)此也需要一分為二的來(lái)看待。
有助于產(chǎn)業(yè)積極規(guī)范的發(fā)展
標(biāo)準(zhǔn)先行，應(yīng)用后至。在UWB標(biāo)準(zhǔn)方面，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)給予了UWB技術(shù)寬泛的支持，頻率劃分了十幾個(gè)信道。目前國(guó)內(nèi)眾多廠家使用頻段多種多樣，產(chǎn)品五花八門(mén)，都沒(méi)有嚴(yán)格按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。尤其在行業(yè)應(yīng)用中，各自有各自的頻率使用范圍，內(nèi)部協(xié)議壁壘高立，而且國(guó)內(nèi)的UWB設(shè)備往往為了發(fā)揮更好的性能，還會(huì)增加PA來(lái)增強(qiáng)輸出功率。這些問(wèn)題對(duì)UWB應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范化和各個(gè)設(shè)備廠商間的互聯(lián)互通都帶來(lái)了一定的阻礙。
本次征求意見(jiàn)稿，一方面從使用頻率、功率限制等方面對(duì)UWB企業(yè)使用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了統(tǒng)一和限制；另一方面，其也對(duì)UWB產(chǎn)品的測(cè)試有了更寬泛的要求和更嚴(yán)格的監(jiān)管。這無(wú)疑對(duì)進(jìn)一步促進(jìn)UWB企業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范，促進(jìn)各個(gè)廠商間的互聯(lián)互通和產(chǎn)品質(zhì)量提升產(chǎn)生了積極作用。
尤其是在2C消費(fèi)領(lǐng)域的短距離應(yīng)用場(chǎng)景中，可以使用更干凈的頻段，加密通訊也更加安全。比如，目前支持UWB技術(shù)的手機(jī)通常支持channel 5和 Channel 9兩個(gè)頻段，而廠商在做產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)候也通常要支持這兩個(gè)頻段，這給設(shè)計(jì)帶來(lái)難度的同時(shí)也增加了新的成本，如果確定了channel 9這一單一頻段，那么對(duì)于手機(jī)廠商而言就只需要針對(duì)channel 9進(jìn)行設(shè)計(jì)即可，不用預(yù)留其他的頻段支持。
另外，從頻譜利用的角度來(lái)看也有積極之處，比如前文提到的UWB和Wi-Fi頻段疊用的問(wèn)題，頻段沖突越是盡早的解決，也就對(duì)行業(yè)未來(lái)發(fā)展愈加有利，這是毋庸置疑的。
而對(duì)于一些仍舊致力于UWB芯片量產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)創(chuàng)新企業(yè)來(lái)說(shuō)，也能夠帶來(lái)一定的好處。征求意見(jiàn)稿的發(fā)布給這類(lèi)企業(yè)“填了坑”，可以借助成熟的市場(chǎng)環(huán)境和技術(shù)，在國(guó)家信創(chuàng)大政策的指導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)一波國(guó)產(chǎn)替代，進(jìn)而從巨頭們的手中搶奪資源，爭(zhēng)取在本土市場(chǎng)的利益最大化。
對(duì)某些應(yīng)用有一定的制約
除了有利的一面，不利的一面也需要更積極的態(tài)度去面對(duì)。征求意見(jiàn)稿發(fā)布后所引起的最直接的連鎖反應(yīng)，就是產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的重度調(diào)整，比如芯片的升級(jí)換代、射頻調(diào)參要換信道、產(chǎn)品的全線重耕，以及尤其是針對(duì)部分行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景的戰(zhàn)略性調(diào)整。
以UWB定位廠商為例，征求意見(jiàn)稿的發(fā)布，可能對(duì)于一直使用UWB低頻帶信道的廠家來(lái)說(shuō)面臨的將是全部產(chǎn)品線的更新?lián)Q代。同時(shí)，征求意見(jiàn)稿在產(chǎn)品測(cè)試上增加了更多的帶外雜散測(cè)試要求，這些因素將導(dǎo)致UWB廠商在產(chǎn)品研發(fā)成本上付出相當(dāng)大的代價(jià)。
另外，這些問(wèn)題還會(huì)進(jìn)一步延伸至企業(yè)的運(yùn)營(yíng)當(dāng)中，假如未來(lái)招投標(biāo)在嚴(yán)格按照征求意見(jiàn)稿要求的前提下，那么對(duì)有測(cè)距距離要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景將產(chǎn)生較大的影響，因?yàn)?/span>UWB功率能支撐的定位范圍也將因征求意見(jiàn)稿而受到限制，像是在一些井下定位、煤礦開(kāi)采、隧道等場(chǎng)景，恐將無(wú)法輕易實(shí)現(xiàn)。即便可以通過(guò)提升基站部署密度來(lái)實(shí)現(xiàn)，但高昂的成本費(fèi)用也會(huì)嚇退一批應(yīng)用方。
UWB已經(jīng)從主要面向工業(yè)應(yīng)用的神秘小眾黑科技，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榘ㄊ謾C(jī)、汽車(chē)等領(lǐng)域都在積極擁抱的大眾高科技，因此征求意見(jiàn)稿的發(fā)布毫無(wú)懸念的引起了業(yè)界熱議，各種聲音此起彼伏。不過(guò)無(wú)論如何討論，實(shí)際針對(duì)的無(wú)非兩個(gè)方面——有利和不利。
（來(lái)源于工信部無(wú)線電管理局等資料整理）
