ההשפעה של שיתוף ספקטרום על יכולת ערוץ בסביבת רדיו קרואו

עקרונות שיתוף ספקטרום

שיתוף Spectrum מתייחס לפרקטיקה שבה מערכות אלחוטיות מרובות, מפעילי או משתמשים ניגשים ללהקות תדר זהה או על בסיס מתואמת.בניגוד לרישיון בלעדי מסורתי, שבו ישות אחת מחזיקה בזכויות לבלוק של ספקטרום, מודלים לשיתוף שואפים למקסם את התועלת של משאב רדיו סופי.המושג צבר חתירה לנתונים אלחוטיים ממשיך לרוקט, מונע על ידי פס רחב נייד, האינטרנט של הדברים (IoT), ומשימה תקשורת ביקורתית.

(ב) ישנם מספר צורות של שיתוף ספקטרום (FLT:0)Licensed Joint Access (LSA)Building:(LSA)Build Access (LSA) ReveFLT:1) מאפשר שיתוף עיקרי (למשל, לוויין או מערכת צבאית) לשתף ספקטרום עם רישיון משני בתנאים מוגדרים.FLT:2Un מורשה שיתוף פעולה 3FLT 3, כגון Wi-Fi הפועל ב-2.4GHz ו-5GHz, מאפשר לכל מכשיר ל-Fericicicicicicicicicicicicicic Access ל-Fericial Access.

יכולת ערוץ בתיאוריה ופרקטיקה

(ב) ,(א) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

טכניקות מתקדמות כגון:0.(Multiple Input Multiple Output)BuildFLT:1 ו-FLT:2beamformingFLT 3) עוד יותר לשנות את היכולת. MIMO יכול לנצל מגוון מרחבי כדי לשרת משתמשים מרובים בו זמנית באותו תדירות, ביעילות להכפיל את יכולת שיתוף ספקטרום, מערכות MIMO יכולות גם לעזור להפחית את היגוי על ידי ביטולים להתנגשות בין טכנולוגיות שיתוף פעולה פיזיקלריות להגשמה.

כיצד שיתוף ספקטרום משפר את יכולת הערוץ

הגדלת יעילות Spectrum Utilization Efficiency

מחקרים הראו כי באזורים עירוניים רבים, להקות ספקטרום מורשה הם underutilized עבור חלקים משמעותיים של היום. ספקטרום שיתוף מאפשר למשתמשים משניים למלא את הפערים האלה, להגדיל באופן דרמטי את מדד ה bits-per-Hertz. לדוגמה, האזרחים Broadband Radio Service (CBRS) בארה"ב (3.5 GHz) משתמש מסגרת שיתוף משולשת אשר הוכח לקיבולת כפולה יותר מאשר לדגמי הרישוי הבלעדית.

דינמי ומציאותי אל-מיקום

(הרדיו הקוגניטיבי ורשת מוגדרת תוכנה מאפשרת הסתגלות בזמן אמת לעומסי תנועה.בסביבה צפופה, תחנת בסיס יכולה לבקש ספקטרום נוסף מבריכת משותפת כאשר תאו מכווץ, ולשחרר אותו כאשר הביקוש subsides.

הימנעות מהתערבות ותיאום

מערכות שיתוף מודרניות מעסיקות מסדי נתונים, ספקטרום ופרוטוקולים תיאום כדי להימנע מהתערבות מזיקה. על ידי הבטחת כי שידורים מתרחשים רק כאשר והיכן המשתמש הראשי נעדר, רצפת ההתערבות האפקטיבית נשמרת נמוכה, שמירה על גבוהה FLT:0S / NIRFLT:1 עבור כל המשתמשים.

כמה עמודי אינטרנט טכנולוגיים תומכים ביישום המעשי של שיתוף ספקטרום בסביבות צפופות:

(FLT:0) תקשורת קוגניטיבית (CR): ציוד 1FLT) המסוגל לחישה את סביבת RF, דפוסי למידה, ובחירת תדרים ופרמטרי שידור אוטונומיים. CR הוא עמוד השדרה של DSA ומאפשר רווחי יכולת ⁇ סטית.
(FLT:0)Licensed Joint Access (LSA) ו- CBRS:Felo:FLT:1 מסגרות רגולטוריות המשלבות זכויות שימוש בלעדיות עם ערבויות שיתוף (CBRS, מערכת גישה ספציפית (SAS) לתאם את הגישה המרכזית בין שלושה מורדים:, הרשאות עדיפות (PALs), ו- Generalized Access (GA) משתמשים אלה הוכחו על ידי קיבולת עירונית של 300%.
(FLT:0) שיטות מייגציה בין-היק: אלגוריתמים מתקדמים של המקלט, ביטול התערבות מוצלח, ותמסורת רב-נקודות מתואמת (CoMP) להפחית את ההשפעה השלילית של שיתוף. שיטות אלה מאפשרות משדרים מרובים לפעול במקביל עם הפחתה מינימלית של יכולת.
(FLT:0Network Slicing and Virtualization:FearLT:1) ב 5G ומעבר לכך, רשת סליקה מאפשרת רשתות וירטואליות ייעודיות לשתף את אותה תשתית פיזית וספקטרום.כל פרוסה יכולה להיות ערבויות יכולת משלה, מה שהופך שיתוף בר קיימא עבור שירותים מגוונים מ- eMBB ל-URL.
(FLT:0) אינטליגנציה מלאכותית ולמידה של מכונות: FLT:1 מודלים AI / ML משמשים יותר ויותר לניהול ספקטרום חיזוי, תחזית תנועה, וסיווג בזמן אמת.כלים אלה לשפר את היעילות של הקצאה דינמית מעבר למה מערכות מבוססות חוק יכול להשיג.

אתגרים וסחר-offs בסביבה מואצת

למרות הפוטנציאל, שיתוף ספקטרום מציג מספר אתגרים שיכולים להגביל את יכולת אם לא לטפל בהם:

(FLT:0) השוואות בין-לאומית: 1.10.10.1 בסביבה עירונית צפופה עם אלפי מכשירים לקילומטר רבוע, אפילו תרומות קטנות של משתמשים משניים רבים יכולות לצבור הפרעה משמעותית, צמצום ה-FLT:2S/NearFLT:3 ובכך יש צורך בקיבולת של משתמשים ראשוניים ומשניים כאחד.
(FLT:0) תיאום מעל ראש:FLT:1 מו"מ תכופים, מחזורי חישה, ושאילתות מסד נתונים לצרוך זמן ואנרגיה.בתרחישים דינמיים מאוד, זה יכול להוריד את הרווחים של שיתוף.
(FLT:0) סודיות ואמון: משתמשים מ Malicious יכולים לגרום בכוונה להפרעות או לנפיחות בתוצאות, יכולת משפילה לכולם.
(FLT:0) רישום Fragmentation: FharveLT:1 מדינות שונות יש כללים שונים לשיתוף, להקות וטכנולוגיות. פיצול זה מסבך עיצוב המכשיר ושיטפונות גלובליים, והוא יכול להאט את אימוץ טכנולוגיות שיתוף אשר יגביר את יכולת.

סיקור ו- Standards Landscape

[ה] שיתוף הוא לא רק עניין טכני; הוא מעוצב מאוד על ידי מדיניות: ועדת התקשורת של ספקטרום:0Federal (FCC) ⁇ FLT:1 בארצות הברית חלוצי מסגרת CBRS ופתח יותר ספקטרום לשיתוף בלתי מורשה ב- 6 GHz GHz , קונסולת:2 Telecommunication Union (ITU)LTF:3 מספק המלצות גלובליות, בעוד ש-FDU כולל ספקטרום כולל ספקטרום כולל ספקטרום כולל PTU: 7B5.

כיוונים עתידיים ומגמות מתפתחות

[ה] עתיד שיתוף ספקטרום בסביבות צפופות ייווצר על ידי מספר מגמות. ניהול ספקטרום מונע על ידי התעשייה האווירית: 1. [FLT] מבטיח להפחית את התיאום מעל פני השטח ולשפר את התחזיות, המאפשר שיתוף אגרסיבי יותר ללא אובדן יכולת.

מסקנה

שיתוף Spectrum הוא כלי רב עוצמה לשיפור יכולת הערוץ בסביבות רדיו צפופות.על ידי כך שהוא מאפשר שימוש יעיל יותר של להקות underutilized, הקצאה דינמית המבוססת על הביקוש, וטכניקות ניהול התערבות מתקדמות, שיתוף יכול להגדיל את ביטים-per-II מועבר ליחידת ספקטרום.עם זאת, מימוש רווחים אלה דורש תכנון קפדני של מסגרות רגולטוריות, פריסת טכנולוגיות קוגניטיביות ו- AI, והסתגלות מתמשכת לתנאי התערבות אלחוטיים.