Каковы будущие тенденции в использовании спектра сотовой сети?

Привет! Как поставщик спектра, я внимательно слежу за будущими тенденциями в использовании спектра сотовой сети. Это очень интересная область, которая постоянно развивается, и я рад поделиться с вами своими мыслями.

Прежде всего, давайте поговорим о растущем спросе на больший спектр. С ростом количества мобильных устройств и растущей популярностью приложений, требующих больших объемов данных, таких как потоковое видео, онлайн-игры и облачные сервисы, потребность в дополнительном спектре становится заоблачной. Потребители хотят более высоких скоростей и более надежных соединений, а операторы сотовых сетей вынуждены их обеспечивать.

Одной из основных тенденций является переход к более высоким диапазонам частот. Традиционно сотовые сети использовали более низкие частоты (ниже 3 ГГц), поскольку они обеспечивают лучшие характеристики распространения, а это означает, что сигналы могут распространяться на большие расстояния и легче проникать в здания. Однако эти нижние частотные диапазоны становятся переполненными. Поэтому операторы начинают присматриваться к более высоким диапазонам частот, например, к частотам миллиметрового диапазона (mmWave) (выше 24 ГГц).

Частоты MmWave предлагают огромный объем доступного спектра, который может поддерживать чрезвычайно высокие скорости передачи данных. Например, сети 5G начинают использовать диапазоны миллиметровых волн для обеспечения гигабитных соединений. Но есть и проблемы. Сигналы MmWave имеют меньший радиус действия и их легче блокировать такими препятствиями, как здания и деревья. Чтобы преодолеть эти проблемы, сетевые операторы развертывают большое количество малых сот. Эти небольшие соты представляют собой базовые станции с низким энергопотреблением, которые можно размещать ближе к пользователям, помогая повысить мощность сигнала и покрытие в зонах с частотами миллиметрового диапазона.

Еще одной тенденцией является концепция совместного использования спектра. Вместо эксклюзивного использования определенного диапазона спектра совместное использование позволяет нескольким операторам или службам использовать один и тот же спектр в разное время или в разных географических регионах. Это может обеспечить более эффективное использование ограниченных ресурсов спектра. Например, Служба гражданской широкополосной радиосвязи (CBRS) в США разрешает совместное использование диапазона 3,5 ГГц. Сюда входят коммерческие поставщики беспроводной связи, а также государственные и некоммерческие организации. Совместное использование спектра также может снизить стоимость приобретения спектра для операторов, поскольку им не придется бороться за эксклюзивные права на большую часть спектра.

Динамический доступ к спектру (DSA) — это усовершенствованная форма совместного использования спектра. С помощью DSA устройства могут автоматически обнаруживать и использовать доступный спектр в режиме реального времени. Это означает, что если конкретный диапазон не используется его основным пользователем, вторичные пользователи могут подключиться и использовать его. DSA может значительно повысить эффективность использования спектра и, как ожидается, сыграет большую роль в будущих сотовых сетях.

Теперь давайте поговорим о важности спектрального анализа во всем этом. Как поставщик спектра, я полагаюсь на высококачественные анализаторы спектра для мониторинга и управления спектром. Например,N9340A Портативный анализатор радиочастотного спектра Agilent, 3 ГГцэто отличный инструмент. Он портативный, а это значит, что я могу брать его с собой в разные места для анализа спектра на месте. Он имеет диапазон частот до 3 ГГц, что полезно для анализа традиционных низкочастотных диапазонов, которые до сих пор широко используются в сотовых сетях.

FSP7 Анализатор спектра Rohde & Schwarz, 9 кГц–7 ГГцеще один отличный вариант. Благодаря диапазону частот от 9 кГц до 7 ГГц он может охватывать широкий диапазон частот, включая некоторые из новых частот среднего диапазона, которые используются в сетях 5G. Этот анализатор обеспечивает точные и подробные измерения спектра, которые имеют решающее значение для понимания того, как используется спектр, и для обнаружения любых проблем с помехами.

Портативный анализатор спектра Agilent 8560EC, от 30 Гц до 2,9 ГГцтакже является ценным активом. Он портативный, поэтому я могу легко его перемещать. Диапазон частот от 30 Гц до 2,9 ГГц идеально подходит для анализа низкочастотных диапазонов, которые по-прежнему важны для покрытия сотовой сети во многих регионах.

Заглядывая в будущее, мы можем ожидать большей интеграции различных типов беспроводных технологий. Например, сочетание Wi-Fi и сотовой сети. Wi-Fi может разгрузить значительный объем трафика данных из сотовых сетей, особенно в помещениях, где сигналы Wi-Fi могут быть сильными. Операторы работают над такими технологиями, как Wi-Fi Calling и LTE-Wi-Fi Aggregation (LWA), чтобы сделать переход между Wi-Fi и сотовыми сетями плавным для пользователей.

Кроме того, Интернет вещей (IoT) окажет серьезное влияние на использование спектра сотовой сети. Ожидается, что в ближайшие годы количество устройств Интернета вещей, таких как интеллектуальные счетчики, носимые устройства и подключенные автомобили, исчислятся миллиардами. Эти устройства потребуют подключения, и сотовые сети имеют хорошие возможности для его обеспечения. Однако к устройствам Интернета вещей часто предъявляются другие требования по сравнению с традиционными мобильными устройствами. Им может потребоваться малое энергопотребление и возможность подключения на большие расстояния, поэтому разрабатываются такие технологии, как узкополосный Интернет вещей (NB – IoT) и широкополосная сеть большого радиуса действия (LoRaWAN). Эти технологии предназначены для работы в определенных диапазонах спектра и могут поддерживать большое количество устройств Интернета вещей с минимальным энергопотреблением.

Как поставщик спектра, я очень воодушевлен этими будущими тенденциями. Они представляют собой как проблемы, так и возможности. С одной стороны, растущий спрос на спектр и необходимость управления сложными сценариями совместного использования спектра требуют от нас большей инновационности и эффективности. С другой стороны, новые технологии и приложения открывают новые рынки и потоки доходов.

Если вы занимаетесь эксплуатацией сотовых сетей, разработкой Интернета вещей или любой другой областью, в которой используется спектр, я хотел бы с вами поговорить. Если вам нужна помощь в приобретении спектра, управлении использованием спектра или вы просто хотите узнать больше о последних тенденциях, я здесь, чтобы помочь. Свяжитесь со мной, и мы сможем начать разговор о том, как мы можем работать вместе, чтобы максимально эффективно использовать будущее использования спектра сотовой сети.

Ссылки

• Эндрюс Дж.Г., Баззи С., Чой В., Ханли С.В., Лозано А., Сунг А.К. и Чжан Дж.К. (2014). Каким будет 5G? Журнал IEEE по избранным областям коммуникаций, 32 (6), 1065–1082.
• Раппапорт, Т.С., Сунь, С., Майзус, Р., Чжао, Х., Азар, Ю., Ван, К.,… и Цяо, Г. (2013). Мобильная связь миллиметрового диапазона для сотовой связи 5G: она будет работать! Доступ IEEE, 1, 335–349.
• Акилдиз, ИФ, и Ли, Вайоминг (2010). Исследование по управлению использованием спектра в сетях когнитивного радио. Журнал IEEE Communications, 48 ​​(4), 234–240.