NIST -simulering som visar trådlösa användare av delat radiofrekvens (RF) spektrum i Boston till Cape Cod, Massachusetts, område. Färgade markörer identifierar användare som kan fortsätta att arbeta (blått) eller måste stängas av (rött) för att tillgodose prioriterat behov av trådlöst band från marinfartyg inom offshore "avsett skyddsområde" (grått). Kredit:Michael Souryal/NIST (med Google Earth -karta över Massachusetts kust)
Under de senaste tre åren har en viktig mäklare har haft ögonen på en utmärkt fastighet som den vill tilldela flera hyresgäster för att säkerställa maximal användning. Dock, "För uthyrning" -skylten finns inte på någon lugn förortsgata, längs en strandvista, eller någon fysisk plats alls. Det är publicerat framför en liten del av radiofrekvensspektrumet (RF) som mäklaren vill att två "hyresgäster" - militären och den privata sektorn - tillsammans ska uppta för båda sina trådlösa bredbandsbehov.
Mäklaren är Federal Communications Commission (FCC), och med hjälp av National Institute of Standards and Technology (NIST) och andra byråer, FCC kommer snart att göra det möjligt att dela en 150 megahertz (MHz) omfattande del av RF-spektrumet.
"Det här är första gången som kommersiella bredbandsanvändare delar spektrum dynamiskt med statliga användare, och om det fungerar, FCC kan tilldela andra för närvarande skyddade RF -band för gemensamt bruk, "sa Michael Souryal, leda för spektrumdelningsstödprojektet inom NIST:s kommunikationsteknologilaboratorium. "Mer spektrumdelning kan ge mindre överbelastade trådlösa kanaler för tätbefolkade områden och mer tillförlitliga anslutningar för avancerade kommunikationsbehov som 5G trådlöst och internet of things-applikationer."
Sedan 2015 har FCC -regler har funnits som banar väg för kommersiella trådlösa användare att använda det vanligen kallade "3,5 Gigahertz (" 3,5 GHz ") bandet, "eller" Innovationsband, "när det inte behövs för dess nuvarande primära användning, offshore radarverksamhet av den amerikanska flottan. LTE (långsiktig utveckling) utrustningsleverantörer och tjänsteleverantörer som AT&T, Google, Nokia, Qualcomm, Sony och Verizon har varit ivriga att få tillgång till detta band (mellan 3550 och 3700 MHz) eftersom det kommer att expandera produktmarknaderna och ge slutanvändare bättre täckning och högre datahastighetshastigheter i en mängd olika miljöer där tjänsten traditionellt är svag.
Enligt reglerna för den FCC-reglerade 3,5 GHz Citizens Broadband Radio Service (CBRS), marinen behåller sin första rätt till bandet och privat bruk sker endast under dess stillestånd. Leverantörer och andra organisationer kommer att beviljas åtkomst med hjälp av en prioritetsallokeringsstruktur med tre nivåer:(1) befintliga användare som den amerikanska flottan, (2) LTE -leverantörer och andra organisationer som betalar licensavgifter för rätten att dela, och (3) allmänna användare.
NIST har spelat en stor roll i utvecklingen av standarder, testprocedurer och certifieringsverktyg som gör det möjligt för tjänsteleverantörer och andra potentiella användare att bevisa att de kan fungera i 3,5 GHz -bandet enligt FCC -föreskrifter och försäkra marinen att bandet framgångsrikt kan delas utan RF -störningar. Nyligen, Wireless Innovation Forum Spectrum Sharing Committee (WINNF SSC) det offentlig-privata standardiseringsorganet för CBRS, godkänt 10 standarder för drift av tjänsten, inklusive algoritmen för att skydda militära sittande användare. En NIST-designad datorreferensmodell för den algoritmen kommer att vara en integrerad del av certifieringsprocessen.
Ett exempel på NIST -modellen simulerar 45, 000 LTE mindre nätverk (kända som små celler) med 3,5 GHz-bandet i nordöstra USA. Som svar på ett simulerat behov av bandet av ett offshore marinefartyg, modellen beräknar vilka små celler som måste stängas av och vilka som kan fortsätta sända. Dessa simuleringar, tillsammans med andra som modellerar trådlösa nätverk i andra amerikanska kustregioner, kommer att tillåta FCC att testa och utvärdera hur effektivt en kommersiell LTE -leverantör kan dela bandet med marinen.
"Dynamisk spektrumdelning kommer att revolutionera branschen genom att släppa loss trådlösa funktioner och prestanda som inte har varit möjliga i konventionella licensierade eller olicensierade spektrumband, "sa Kurt Schaubach, teknikchef för Federated Wireless. "Vårt företags ansträngningar, NIST och de andra medlemmarna i WINNF SSC för att fastställa standarder, testning och certifiering för spektrumdelning sätter scenen för att förbättra den trådlösa tjänsten inomhus, utöka bredbandstjänsterna till landsbygden, och tillhandahålla privata trådlösa funktioner för industriella användare. Det är ett enastående exempel på offentligt-privat samarbete, " han sa.