Mik a jövőbeli trendek a mobilhálózatok spektrumhasználatában?

Szia! Spektrumszolgáltatóként szorosan figyelemmel kísérem a mobilhálózatok spektrumhasználatának jövőbeli trendjeit. Ez egy rendkívül izgalmas terület, amely folyamatosan fejlődik, és szívesen megosztom veletek a gondolataimat.

Először is beszéljünk a több spektrum iránti növekvő igényről. A mobileszközök robbanásszerű terjedésével és az adatok – olyan éhes alkalmazások, mint a videostreaming, az online játékok és a felhőszolgáltatások – növekvő népszerűsége miatt óriási szükség van a további spektrumra. A fogyasztók nagyobb sebességet és megbízhatóbb kapcsolatokat szeretnének, a mobilhálózat-üzemeltetők pedig nyomás alatt állnak, hogy teljesítsenek.

Az egyik fő tendencia a magasabb frekvenciasávok felé történő elmozdulás. Hagyományosan a mobilhálózatok alacsonyabb (3 GHz alatti) frekvenciasávokra támaszkodtak, mert jobb terjedési jellemzőket kínálnak, ami azt jelenti, hogy a jelek nagyobb távolságra jutnak el, és könnyebben hatolnak be az épületekbe. Ezek az alacsonyabb frekvenciasávok azonban egyre zsúfoltak. Így az üzemeltetők elkezdik keresni a magasabb frekvenciasávokat, például a milliméter-hullám (mmWave) frekvenciákat (24 GHz felett).

Az MmWave frekvenciák hatalmas mennyiségű rendelkezésre álló spektrumot kínálnak, amely rendkívül nagy adatátviteli sebességet képes támogatni. Az 5G hálózatok például az mmWave sávokat kezdik használni a gigabites sebességű kapcsolatok biztosítására. De vannak kihívások is. Az MmWave jelek hatótávolsága kisebb, és könnyebben blokkolják azokat az akadályok, például épületek és fák. E kihívások leküzdésére a hálózatüzemeltetők nagyszámú kis cellát telepítenek. Ezek a kis cellák kis teljesítményű bázisállomások, amelyek közelebb helyezhetők el a felhasználókhoz, és így növelik a jelerősséget és a lefedettséget az mmWave frekvenciájú területeken.

Egy másik irányzat a spektrummegosztás koncepciója. Egy adott spektrumsáv kizárólagos használata helyett a megosztás lehetővé teszi, hogy több szolgáltató vagy szolgáltatás ugyanazt a spektrumot használja különböző időpontokban vagy különböző földrajzi területeken. Ezzel hatékonyabban lehet kihasználni a korlátozott spektrumerőforrásokat. Például az Egyesült Államokban a Citizens Broadband Radio Service (CBRS) lehetővé teszi a 3,5 GHz-es sáv megosztott használatát. Ide tartoznak a kereskedelmi vezeték nélküli szolgáltatók, valamint a kormányzati és non-profit szervezetek. A spektrummegosztás csökkentheti a szolgáltatók spektrumszerzési költségeit is, mivel nem kell licitálniuk a spektrum nagy részének kizárólagos jogáért.

A dinamikus spektrumhozzáférés (DSA) a spektrummegosztás fejlett formája. A DSA segítségével az eszközök automatikusan felismerik és valós időben használják a rendelkezésre álló spektrumot. Ez azt jelenti, hogy ha egy adott sávot nem az elsődleges felhasználó használja, a másodlagos felhasználók beugorhatnak és kihasználhatják. A DSA jelentősen javíthatja a spektrumkihasználás hatékonyságát, és várhatóan nagy szerepet fog játszani a jövőbeni mobilhálózatokban.

Most pedig beszéljünk a spektrumelemzés fontosságáról mindebben. Spektrumszolgáltatóként kiváló minőségű spektrumanalizátorokra támaszkodom a spektrum figyeléséhez és kezeléséhez. Például aN9340A Agilent kézi RF spektrumanalizátor, 3 GHzegy nagyszerű eszköz. Kézi, ami azt jelenti, hogy különböző helyekre kivihetem, hogy a helyszínen elemezzem a spektrumot. Akár 3 GHz-es frekvenciatartománysal rendelkezik, ami hasznos a hagyományos alacsonyabb frekvenciasávok elemzéséhez, amelyeket még mindig széles körben használnak a mobilhálózatokban.

AFSP7 Rohde & Schwarz spektrumanalizátor, 9 kHz - 7 GHzegy másik kiváló lehetőség. A 9 KHz és 7 GHz közötti frekvenciatartományával a frekvencia széles skáláját képes lefedni, beleértve az 5G-hálózatokban használt, feltörekvő középsávú frekvenciák egy részét is. Ez az analizátor pontos és részletes spektrumméréseket biztosít, amelyek elengedhetetlenek a spektrum használatának megértéséhez és az esetleges interferencia-problémák észleléséhez.

A8560EC Agilent hordozható spektrumanalizátor, 30 Hz - 2,9 GHzis értékes eszköz. Hordozható, így könnyen mozgatható. A 30 Hz-től 2,9 GHz-ig terjedő frekvenciatartomány ideális az alacsony frekvenciasávok elemzéséhez, amelyek sok területen továbbra is fontosak a mobilhálózat lefedettsége szempontjából.

A jövőre nézve a különböző típusú vezeték nélküli technológiák nagyobb mértékű integrációjára számíthatunk. Például a Wi-Fi és a mobilhálózatok kombinációja. A Wi-Fi jelentős mennyiségű adatforgalmat képes tehermentesíteni a mobilhálózatokról, különösen beltéri területeken, ahol a Wi-Fi jelek erősek lehetnek. Az üzemeltetők olyan technológiákon dolgoznak, mint a Wi - Fi Calling és az LTE - Wi - Fi Aggregation (LWA), hogy zökkenőmentessé tegyék a Wi-Fi és a mobilhálózatok közötti átmenetet a felhasználók számára.

Ezenkívül a dolgok internete (IoT) jelentős hatással lesz a mobilhálózatok spektrumhasználatára. Az IoT-eszközök, például az intelligens mérőórák, a viselhető eszközök és a csatlakoztatott autók száma a következő években várhatóan milliárdokra tehető. Ezekhez az eszközökhöz csatlakozásra lesz szükség, és a mobilhálózatok megfelelő helyzetben vannak ennek biztosításához. Az IoT-eszközök azonban gyakran eltérő követelményeket támasztanak a hagyományos mobileszközökhöz képest. Lehetséges, hogy kis teljesítményű, nagy hatótávolságú kapcsolatra van szükségük, ezért olyan technológiákat fejlesztenek ki, mint a Narrowband IoT (NB - IoT) és a Long - Range Wide - Area Network (LoRaWAN). Ezeket a technológiákat úgy tervezték, hogy meghatározott spektrumsávokban működjenek, és nagyszámú IoT-eszközt támogathatnak minimális energiafogyasztás mellett.

Spektrumszolgáltatóként nagyon izgatott vagyok ezek miatt a jövőbeli trendek miatt. Kihívásokat és lehetőségeket is jelentenek. Egyrészt a spektrum iránti növekvő kereslet és az összetett spektrummegosztási forgatókönyvek kezelésének igénye megkívánja, hogy innovatívabbak és hatékonyabbak legyünk. Másrészt az új technológiák és alkalmazások új piacokat és bevételi forrásokat nyitnak meg.

Ha mobilhálózati üzemeltetéssel, IoT-fejlesztéssel vagy bármely más, spektrumra építő területtel foglalkozik, szívesen beszélgetnék Önnel. Ha segítségre van szüksége a spektrumszerzésben, a spektrumkezelésben, vagy csak szeretne többet megtudni a legújabb trendekről, itt vagyok, hogy segítsek. Lépjen kapcsolatba velem, és elkezdhetünk beszélgetést arról, hogyan dolgozhatunk együtt annak érdekében, hogy a legtöbbet hozzuk ki a mobilhálózati spektrumhasználat jövőjéből.

Hivatkozások

• Andrews, JG, Buzzi, S., Choi, W., Hanly, SV, Lozano, A., Soong, ACK és Zhang, JC (2014). Mi lesz az 5G? IEEE Journal on Selected Areas in Communication, 32(6), 1065-1082.
• Rappaport, TS, Sun, S., Mayzus, R., Zhao, H., Azar, Y., Wang, K., … & Qiao, G. (2013). Milliméteres hullámú mobilkommunikáció 5G mobilhálózathoz: működni fog! IEEE Access, 1, 335-349.
• Akyildiz, IF és Lee, WY (2010). Felmérés a kognitív rádióhálózatok spektrumkezeléséről. IEEE Communications Magazine, 48(4), 234–240.