اصول اشتراک گذاری طیف

به اشتراک گذاری طیف اشاره به عمل که در آن سیستم های بی سیم متعدد، اپراتورهای یا کاربران دسترسی به همان باند فرکانس به طور همزمان یا بر اساس هماهنگ شده است، بر خلاف مجوز سنتی منحصر به فرد، که در آن یک نهاد واحد دارای حق به یک بلوک از طیف، به اشتراک گذاری مدل هدف به حداکثر رساندن ابزار از منابع رادیو محدود است. مفهوم به دست آورد کشش به عنوان تقاضا برای داده های بی سیم ادامه به آسمان، رانده شده توسط تلفن همراه، اینترنت، و ارتباطات (IoT) و ماموریت حیاتی.

انواع مختلفی از اشتراک گذاری طیف وجود دارد. [Licenseded Shared Access (LSA] اجازه می دهد تا یک شرکت کننده اولیه (به عنوان مثال، یک ماهواره یا سیستم نظامی) برای به اشتراک گذاری طیف با مجوز ثانویه تحت شرایط تعریف شده است. ، مانند تکنیک های دسترسی به اینترنت و استفاده از باندهای دسترسی فنی (Fase4D.

ظرفیت کانال در تئوری و تمرین

و در این میان، در این میان، به صورت مستقیم به صورت زیر به صورت زیر به صورت زیر به کار می رود و در آن می توان گفت: «وَهُمْهُمَهُمَهُمَهُمَهُوا بِنَهُمَهُمَهُمَهُمَهُمَهُوا بِهُمَهُمَهُمَهُمَهُهُهُهُهُهُهُوا بِهُهُهُهُهُوا مَهُمَهُمَهُمَهُمَهُمَهُوا مَهُمَهُمَهُمَهُمَهُوا بِهُمَهُوا بِهُوا بِهُمَهُمَهُوا بِهُمَهُوَهُمَهُهُوَهُمَهُوَهُمَهُمَهُوَهُمَهُوَهُمَ

تکنیک های پیشرفته مانند MIMO (Multi Input Multi Output) و beam] بیشتر تغییر چشم انداز ظرفیت، MIMO می تواند بهره برداری از تنوع فضایی برای خدمت به کاربران متعدد به طور همزمان در همان فرکانس، به طور موثر ضرب ظرفیت.

چگونه اشتراک گذاری طیف بهبود ظرفیت کانال

افزایش بهره وری طیف

مطالعات نشان داده اند که در بسیاری از مناطق شهری، باندهای دارای مجوز برای بخش های قابل توجهی از روز کم اهمیت می شوند. اشتراک گذاری طیف به کاربران ثانویه اجازه می دهد تا این شکاف ها را پر کنند، به طور چشمگیری افزایش اندازه متوسط نیمه دوم در مقایسه با مدل های مجوز پهنای باند (CBRS) در ایالات متحده (3.5.۵ گیگاهرتز) از یک چارچوب به اشتراک گذاری سه لایه ای استفاده می کند که ظرفیت دو برابر بیشتر از مدل های مجوز اختصاصی را به ازای هر واحد ارائه می دهد.

Dynamic and Real-Time Allocation

رادیو شناختی و شبکه تعریف شده نرم افزار سازگاری زمان واقعی را با بارهای ترافیکی فعال می کند. [۵] در یک محیط شلوغ، یک ایستگاه پایه می تواند به طور پویا طیف اضافی را از یک استخر به اشتراک بگذارد، زمانی که سلول آن را به هم ریخته است، و آن را آزاد کند که این رفتار بار سازگار با تقاضا، به حداکثر رساندن کل ترافیک حمل شده است.

اجتناب از مداخله و هماهنگی

سیستم های اشتراک گذاری مدرن از پایگاه های داده، سنجش طیف و پروتکل های هماهنگی برای جلوگیری از مداخله مضر استفاده می کنند.[۵] با اطمینان از اینکه انتقال ها تنها زمانی اتفاق می افتند و کاربر اصلی غایب است، طبقه مداخله موثر پایین نگه داشته می شود، حفظ ظرفیت بالا (FLT:0S / N[FLT 1 برای همه کاربران.

تکنولوژی های کلیدی برای اشتراک گذاری های موثر

چندین ستون تکنولوژیکی از اجرای عملی به اشتراک گذاری طیف در محیط های شلوغ حمایت می کنند:

  • [CR] رادیو تشخیص (CR: دستگاه های قادر به سنجش محیط RF، الگوهای یادگیری و به طور خودکار انتخاب فرکانس ها و پارامترهای انتقال است. CR ستون فقرات DSA و امکان دستیابی به ظرفیت فرصت طلبانه است.
  • [Licenseded Shared Access (LSA) و CBRS: چارچوب های تنظیم مقررات که ترکیب حقوق منحصر به فرد استفاده با به اشتراک گذاری تضمین.در CBRS، یک سیستم دسترسی طیف (SAS) به طور مرکزی هماهنگ دسترسی در میان سه اتصال: شرکت کنندگان، مجوز دسترسی اولویت (PAL)، و دسترسی عمومی مجاز (GA) ظرفیت این افزایش یافته است.
  • تکنیک های ورودی تداخل: الگوریتم های گیرنده پیشرفته، مداخله پس از پیگیری، و انتقال چند مرحله ای هماهنگ (CoMP) تاثیر منفی به اشتراک گذاری این روش ها اجازه می دهد تا فرستنده های متعدد به طور همزمان با حداقل تخریب ظرفیت کار کنند.
  • Slicing و Virtualization: در 5G و فراتر از آن، شبکه شبکه شبکه شبکه شبکه شبکه های مجازی اختصاصی را قادر می سازد تا همان زیرساخت فیزیکی و طیف را به اشتراک بگذارند. هر برش می تواند تضمین ظرفیت خود را داشته باشد، و به اشتراک گذاری قابل اعتماد برای خدمات مختلف از eMBB به URLLC.
  • [اطلاعات هنری و یادگیری ماشین: مدل های AI /ML به طور فزاینده ای برای مدیریت طیف پیش بینی شده، پیش بینی ترافیک و طبقه بندی مداخله در زمان واقعی استفاده می شود.این ابزار بهبود بهره وری از تخصیص پویا فراتر از آنچه سیستم های مبتنی بر قانون می توانند به دست آورند.

چالش ها و اخراج های تجاری در محیط های پرجمعیت

علی رغم پتانسیل، اشتراک گذاری طیف چالش های مختلفی را معرفی می کند که می تواند ظرفیت را در صورت عدم توجه محدود کند:

  • اتهام تداخل: در یک محیط شهری با هزاران دستگاه در هر کیلومتر مربع، حتی کمک های کوچک از بسیاری از کاربران ثانویه می تواند به مداخله قابل توجهی جمع آوری، کاهش S / N و بنابراین ظرفیت برای کاربران اولیه و ثانویه به طور یکسان نیاز به کنترل قدرت و کنترل پذیرش.
  • هماهنگی Overhead: مذاکرات مکرر، چرخه های سنجش و پرس و جو پایگاه داده زمان و انرژی مصرف می کنند.در سناریوهای بسیار پویا، این سربار می تواند سود ظرفیت را از به اشتراک گذاری جبران کند.
  • امنیت و اعتماد: کاربران ماکیف می توانند عمداً منجر به مداخله یا نتایج سنجش spoof شوند، ظرفیت درجه بندی برای همه.
  • تقسیم بندی مجدد: کشورهای مختلف دارای قوانین اشتراک گذاری مختلف، گروه ها و فن آوری ها هستند.این قطعه طراحی دستگاه و رومینگ جهانی را پیچیده می کند و می تواند استفاده از فن آوری های به اشتراک گذاری را که ظرفیت را افزایش می دهد، کند.

تنظیم مقررات و چشم انداز استانداردها

اشتراک گذاری طیف نه تنها یک موضوع فنی است؛ بلکه به شدت با سیاست شکل می گیرد.[۱] کمیسیون ارتباطات (FCC) در ایالات متحده پیشگام چارچوب استاندارد های CBRS بوده و طیف بیشتری را برای به اشتراک گذاری یکپارچه در گروه ۶ گیگاهرتز باز کرده است. [F:2] [ITU] [F] توصیه های منطقه ای [F3]

مسیر های آینده و روند نوظهور

آینده اشتراک طیف در محیط های شلوغ توسط چندین روند شکل می گیرد (FLT:0LTAI-based Management وعده می دهد که سرعت هماهنگی را کاهش دهد و پیش بینی های مداخله را بهبود بخشد، امکان اشتراک گذاری بیشتر تهاجمی بدون ظرفیت: FLT:26G تحقیق پیش بینی می کند که به اشتراک گذاری باندهای فرعی که به اشتراک گذاری آنها نیاز دارند و به اشتراک گذاری مجدد شبکه های ارتباطی دارند.

نتیجه گیری

به اشتراک گذاری طیف یک ابزار قدرتمند برای بهبود ظرفیت کانال در محیط های رادیویی شلوغ است.با فعال کردن استفاده کارآمد تر از باند های کمپوست، تخصیص پویا بر اساس تقاضا و تکنیک های پیشرفته مدیریت مداخله، به اشتراک گذاری می تواند بیت تحویل داده شده در ثانیه به ازای هر واحد از طیف، با این حال، تحقق این دستاوردها نیاز به طراحی دقیق از چارچوب های تنظیم مقررات، استقرار فن آوری های شناختی و AI، و انعطاف پذیری مداوم برای ایجاد شرایط یکپارچه، نه تنها به عنوان یک گزینه های تعاملی فشرده تر.