Vilka är de framtida trenderna för spektrumanvändning av mobilnät?

Hej där! Som spektrumleverantör har jag hållit ett öga på de framtida trenderna inom cellulära nätverksspektrumanvändning. Det är ett superspännande område som ständigt utvecklas, och jag är sugen på att dela mina tankar med er.

Först och främst, låt oss prata om den växande efterfrågan på mer spektrum. Med explosionen av mobila enheter och den ökande populariteten för data – hungriga applikationer som videostreaming, onlinespel och molntjänster, är behovet av ytterligare spektrum skyhögt. Konsumenter vill ha högre hastigheter och mer pålitliga anslutningar, och mobilnätsoperatörer är under press att leverera.

En av de stora trenderna är utvecklingen mot högre frekvensband. Traditionellt har cellulära nätverk förlitat sig på lägre frekvensband (under 3 GHz) eftersom de erbjuder bättre utbredningsegenskaper, vilket innebär att signalerna kan resa längre sträckor och lättare tränga in i byggnader. Men dessa lägre frekvensband börjar bli trångt. Så, operatörer börjar titta på högre frekvensband, såsom millimeter - våg (mmWave) frekvenser (över 24 GHz).

MmWave-frekvenser erbjuder en enorm mängd tillgängligt spektrum, vilket kan stödja extremt höga datahastigheter. Till exempel börjar 5G-nätverk använda mmWave-band för att tillhandahålla gigabithastighetsanslutningar. Men det finns utmaningar också. MmWave-signaler har kortare räckvidd och blockeras lättare av hinder som byggnader och träd. För att övervinna dessa utmaningar använder nätverksoperatörer ett stort antal små celler. Dessa små celler är basstationer med låg effekt som kan placeras närmare användarna, vilket hjälper till att öka signalstyrkan och täckningen i områden med mmWave-frekvenser.

En annan trend är konceptet med spektrumdelning. Istället för exklusiv användning av ett visst spektrumband tillåter delning flera operatörer eller tjänster att använda samma spektrum vid olika tidpunkter eller i olika geografiska områden. Detta kan göra en effektivare användning av de begränsade spektrumresurserna. Till exempel tillåter Citizens Broadband Radio Service (CBRS) i USA för delad användning av 3,5 GHz-bandet. Detta inkluderar kommersiella trådlösa leverantörer, såväl som statliga och ideella organisationer. Spektrumdelning kan också minska kostnaden för spektrumanskaffning för operatörer, eftersom de inte behöver bjuda på exklusiva rättigheter till en stor del av spektrumet.

Dynamic Spectrum Access (DSA) är en avancerad form av spektrumdelning. Med DSA kan enheter automatiskt upptäcka och använda tillgängligt spektrum i realtid. Detta innebär att om ett visst band inte används av dess primära användare, kan sekundära användare hoppa in och använda det. DSA kan avsevärt förbättra spektrumanvändningseffektiviteten och förväntas spela en stor roll i framtida cellulära nätverk.

Låt oss nu prata om vikten av spektrumanalys i allt detta. Som spektrumleverantör förlitar jag mig på högkvalitativa spektrumanalysatorer för att övervaka och hantera spektrumet. Till exempelN9340A Agilent Handheld RF Spectrum Analyzer, 3 GHzär ett bra verktyg. Den är handhållen, vilket innebär att jag kan ta ut den till olika platser för att analysera spektrumet på plats. Den har ett frekvensområde på upp till 3 GHz, vilket är användbart för att analysera de traditionella lägre frekvensbanden som fortfarande används i stor utsträckning i cellulära nätverk.

DeFSP7 Rohde & Schwarz Spectrum Analyzer, 9 KHz - 7 GHzär ett annat utmärkt alternativ. Med ett frekvensområde från 9 KHz till 7 GHz kan den täcka ett brett spektrum av frekvenser, inklusive några av de framväxande mellanbandsfrekvenserna som används i 5G-nätverk. Denna analysator ger exakta och detaljerade spektrummätningar, vilket är avgörande för att förstå hur spektrumet används och för att upptäcka eventuella störningsproblem.

De8560EC Agilent Portable Spectrum Analyzer, 30 Hz till 2,9 GHzär också en värdefull tillgång. Den är bärbar, så jag kan lätt flytta runt den. Frekvensområdet från 30 Hz till 2,9 GHz är idealiskt för att analysera lågfrekvensbanden som fortfarande är viktiga för mobilnätets täckning i många områden.

Framöver kan vi förvänta oss att se mer integration av olika typer av trådlös teknik. Till exempel kombinationen av Wi - Fi och mobilnätverk. Wi - Fi kan avlasta en betydande mängd datatrafik från cellulära nätverk, särskilt i inomhusområden där Wi - Fi-signaler kan vara starka. Operatörer arbetar med tekniker som Wi - Fi Calling och LTE - Wi - Fi Aggregation (LWA) för att göra övergången mellan Wi - Fi och mobilnät sömlös för användarna.

Dessutom kommer Internet of Things (IoT) att ha en stor inverkan på användningen av cellulära nätverksspektrum. IoT-enheter, som smarta mätare, wearables och uppkopplade bilar, förväntas uppgå till miljarder under de kommande åren. Dessa enheter kommer att kräva anslutning, och cellulära nätverk är väl positionerade för att tillhandahålla det. IoT-enheter har dock ofta andra krav jämfört med traditionella mobila enheter. De kan behöva lågeffekt, långdistansanslutning, vilket är anledningen till att tekniker som Narrowband IoT (NB - IoT) och Long - Range Wide - Area Network (LoRaWAN) utvecklas. Dessa teknologier är designade för att fungera i specifika spektrumband och kan stödja ett stort antal IoT-enheter med minimal strömförbrukning.

Som spektrumleverantör är jag verkligen exalterad över dessa framtida trender. De ger både utmaningar och möjligheter. Å ena sidan kräver den ökande efterfrågan på spektrum och behovet av att hantera komplexa scenarier för spektrumdelning att vi är mer innovativa och effektiva. Å andra sidan öppnar nya tekniker och applikationer upp nya marknader och intäktsströmmar.

Om du sysslar med mobilnätverk, utveckling av IoT eller något annat område som förlitar sig på spektrum, skulle jag gärna få en pratstund med dig. Oavsett om du behöver hjälp med spektruminsamling, spektrumhantering eller bara vill lära dig mer om de senaste trenderna, är jag här för att hjälpa dig. Kontakta mig så kan vi starta en konversation om hur vi kan arbeta tillsammans för att få ut det mesta av framtiden för användning av mobilnätsspektrum.

Referenser

• Andrews, JG, Buzzi, S., Choi, W., Hanly, SV, Lozano, A., Soong, ACK, & Zhang, JC (2014). Vad blir 5G? IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 32(6), 1065 - 1082.
• Rappaport, TS, Sun, S., Mayzus, R., Zhao, H., Azar, Y., Wang, K., … & Qiao, G. (2013). Millimetervåg mobilkommunikation för 5G-mobil: Det kommer att fungera! IEEE Access, 1, 335 - 349.
• Akyildiz, IF, & Lee, WY (2010). En undersökning om spektrumhantering i kognitiva radionät. IEEE Communications Magazine, 48(4), 234 - 240.