尽管5G仍有很大的增长空间，但随着5G Advanced刚刚开始推出，越来越明显的是，成功的关键在于正确地使用频谱方程。与从4G到5G的飞跃不同，向6G的过渡不仅关乎更高的速度和更低的延迟，还将涉及实现需要大幅提高容量和覆盖范围的全新类别的服务、应用和技术。这一雄心壮志的核心是7.125-8.400 GHz频谱范围，有时被称为“6G的黄金频段”。5G美洲白皮书题为“7-8 GHz频谱范围内的6G升级：覆盖、容量和技术”，根据初步研究，概述了该频谱对美洲的战略重要性，表明其有可能支持6G的容量和覆盖需求。
对于移动运营商来说，频谱是他们业务的命脉。每一代新的蜂窝技术都要求更多，6G也不例外。主要行业参与者的研究预测，每个运营商将需要400-500MHz的中频频谱来实现6G的宏伟目标，这意味着整个市场的需求为1.5-2GHz。这些数据来自最近的报告，这些报告强调了迫切需要大量的中频可用性，以使6G成为现实。7.125-8.400 GHz频段已成为满足这一需求的最有希望的候选者，不仅在美国和加拿大，而且在全球范围内。它在全球范围内协调频谱分配的潜力，对于使6G取得商业成功的经济规模至关重要。
7-8GHz频段具有独特的技术特性，使其成为6G的理想选择。它提供了足够高的频率来实现可观的带宽，实现了远高于5G的数据速率，同时保持了足够短的波长，以便在紧凑的空间中容纳更多的天线元件，这对于先进的波束形成和提高频谱效率至关重要。这使运营商能够有效地平衡容量和覆盖范围，而不会产生过高的基础设施成本。7-8GHz频段实现了理想的平衡，提供了可观的带宽，使数据速率比当前的5G高出20倍，同时仍然保持了有意义的覆盖范围，而无需大规模的新基础设施投资。这允许增加网络容量和数据吞吐量，而不需要显著增加基础设施密度。
7-8GHz频段的主要优势之一在于它能够增加网络容量并改善覆盖范围。将现有的5G基站站点重新用于6G部署是一种经济高效的方法，可以减少与新基础设施相关的资本和运营支出。先进的天线技术，特别是超大规模的多输入多输出（mMIMO），将使运营商能够通过显著提高网络容量来充分利用更高的频率。元件数量的增加实现了更精确的波束形成和更高的频谱效率，使其特别有利于6G的密集、高容量要求，显著增加了给定物理覆盖范围内的天线元件数量。
从长远来看，当我们从5G中使用的3.5 GHz频率移动到7 GHz范围时，波长减半，允许在相同尺寸内使用四倍多的天线元件。这实现了更好的波束形成、更高的天线增益和更高的频谱效率——所有这些都是提高容量和覆盖范围的关键因素。通过更先进的波束形成技术和人工智能驱动的优化，该网络将能够处理更高的数据负载，从而实现沉浸式VR和智慧城市基础设施等新兴6G应用所需的容量。
这些创新将为先进的应用铺平道路，这些应用具有丰富的带宽和快速的响应能力，正如我们在6G世界中所设想的那样——从沉浸式增强现实到机器人和无人机群之间的实时协作。容量的增加将是5G的20倍，这将使这些未来技术成为可能。
7.125-8.400 GHz频谱目前由联邦现有企业占用，这对短期内商业用途的专用频谱分配提出了重大挑战。虽然存在频谱共享的潜力，但该技术仍面临许多挑战，包括干扰管理和与现有用户的共存。由于这些复杂性，商业无线运营商对依赖共享频谱持谨慎态度。然而，至关重要的是探索每一条途径，包括独家许可和精心管理的共享安排，以释放中频段容量，满足美洲消费者和行业不断变化的需求。
频谱共享并不是一个新领域——6 GHz频段开创了自动频率协调（AFC）系统和谨慎干扰管理的先例，展示了成功和挑战。虽然AFC在管理频谱共享方面很有用，但它也面临着许多问题，包括复杂的干扰场景和确保不同用户之间合规的困难。这些挑战凸显了在考虑7-8GHz范围的AFC时需要采取谨慎的方法。类似的技术可能用于7-8GHz，但这些技术需要仔细调整，以解决频带的独特复杂性。自动频率协调（AFC）系统可用于管理共存，但其有效性在很大程度上取决于减轻干扰，特别是在联邦使用集中的地区。频带分割是另一种潜在的方法，允许根据地理和运营考虑，将部分频谱专门分配给联邦或商业用途。
对于运营商来说，独家授权频谱仍然是确保高质量服务和最大限度地降低部署成本的最可靠方式。共享频谱安排虽然是次要的选择，但需要仔细协调，以允许在最小的限制下进行全功率运行——监管机构在为7-8GHz频段开发共享框架时必须解决这一挑战。
7-8GHz频段通常被称为“6G黄金频段”，因为它具有全球协调的潜力。在主要市场之间拥有共同的频段可以实现规模经济，降低网络设备和用户设备的成本，同时实现无缝的国际漫游。例如，在向3G和4G过渡期间，碎片化的频谱分配导致设备制造成本增加，确保全球兼容性的复杂性增加，从而导致国际漫游的可靠性降低，消费者的成本增加。碎片化的频谱分配使生态系统中的每个人——制造商、运营商和消费者——的生活更加困难，因为它们使设备设计复杂化并推高了成本。
在美国和加拿大，大量中频频谱受到限制，7-8GHz范围为与全球频谱计划保持一致提供了独特的机会。WRC-23确定了这个频段进行研究，WRC-27的准备工作将是确保必要分配的关键。全球协调确保美洲始终处于无线创新的前沿。可持续性也是6G的一个核心方面，7-8GHz频段允许运营商重用现有基站并采用高效的天线技术。在此范围内使用的极端mMIMO天线提供了更高的增益，而不会显著增加能耗，从而减轻了高频的较高路径损耗。随着互联设备数量的持续增长，能源效率至关重要。实时AR和自动驾驶汽车网络等高能源需求应用对基础设施造成了巨大压力。高效的波束形成和混合波束形成技术将有助于最大限度地减少能源使用，同时最大限度地扩大覆盖范围和容量，从而有利于环境和运营成本。
6G之旅才刚刚开始，频谱管理面临重大挑战。共享频带中的共存和频谱重新分配中的延迟减缓了进展。实现“黄金地带”的潜力需要行业和监管机构之间的合作。政府必须与移动运营商密切合作，在保护现有用户的同时，实现7-8GHz频谱的商业使用。美国国家频谱战略和加拿大的频谱展望强调了7.125-8.400 GHz频段的重要性，使政策与全球协调一致。与联邦机构的公私伙伴关系对于制定共享框架和减少干扰至关重要。
6G的“黄金频段”有望通过提供下一代应用所需的容量和覆盖范围来改变移动通信，而不会给运营商带来巨大的基础设施成本负担。通过重复使用现有站点、先进的天线技术和智能频谱共享，6G在经济上可行，在环境上可持续。
最终，6G在7-8GHz频段的成功部署将取决于全球的协调、合作和对创新的共同承诺。如果实现，这个“黄金地带”将改变移动宽带，重塑我们与技术、行业和彼此的互动，开创一个真正互联的未来。
