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深度分析：LTE頻譜共享只是“看起來很美好”

近日，無線行業(yè)咨詢公司Rysavy Research總裁、以及便攜式計(jì)算機(jī)和通信聯(lián)盟執(zhí)行董事Peter Rysavy在FierceWireless上發(fā)表了一篇名為L(zhǎng)TE頻譜共享可行但卻微不足道的文章，分析了目前美國(guó)在遭遇頻譜困境的情況下，雖極力號(hào)召進(jìn)行LTE頻譜共享，但從實(shí)際來看，這一方法的可行性仍有待考量。作者認(rèn)為，頻譜共享在短期內(nèi)并非解決運(yùn)營(yíng)商頻譜困境的解決方案。
以下為文章全文：
這聽起來是非常誘人的。你有一些非常寶貴但你卻用不著的資源，那么，為什么不在你不用的時(shí)候讓別人來使用呢？這里所指的資源就是頻譜，而在考慮之中頻段的主要用戶則是政府。這是總統(tǒng)科技顧問委員會(huì)(PCAST)在今年7月的報(bào)告實(shí)現(xiàn)政府擁有頻譜的全部潛力，用以刺激經(jīng)濟(jì)發(fā)展中推薦的方法，這份報(bào)告主張將頻譜共享作為未來發(fā)展中管理頻譜的主要方法。
然而，這種方法是非常復(fù)雜的，而絕非是簡(jiǎn)單的使用案例。我在今年7月的一份報(bào)告頻譜共享——諾言與現(xiàn)實(shí)中進(jìn)行了解釋。現(xiàn)在我想在這里說明的是，在LTE技術(shù)中，頻譜共享如何在假設(shè)的情況下實(shí)現(xiàn)，以及其他一些相關(guān)問題。LTE在實(shí)際操作中的確可以使用頻譜共享方案，盡管LTE的設(shè)計(jì)目的從來不是這些。
LTE被設(shè)計(jì)為運(yùn)行在高干擾環(huán)境下。這種技術(shù)將5 MHz或10 MHz這樣比較寬的無線電波信道劃分成15kHz的微小副載波(subcarrier)用于實(shí)際傳輸，它可在特定時(shí)間選擇僅使用副載波的一個(gè)子集。這使LTE從根本上不同于以前的CDMA技術(shù)，如CDMA2000和HSPA。CDMA2000采用頻寬為1.25MHz的無線信道，而HSPA則采用5MHz。對(duì)副載波的使用，使LTE能夠避免那些可能被過分干擾的頻率。
LTE這一核心功能使該技術(shù)能夠支持頻譜共享，但是不要因此便以為我們解決了迫在眉睫的頻譜短缺問題而太過興奮。因?yàn)楝F(xiàn)在有許多注意事項(xiàng)。
干擾
調(diào)查研究的頻譜共享方法之一是，一些政府系統(tǒng)與商業(yè)系統(tǒng)使用同樣的頻率，但是簡(jiǎn)單地應(yīng)付處理干擾問題。這與現(xiàn)在(和歷史上)的方法有著顯著的不同，過去每一個(gè)系統(tǒng)都有其自有專用的頻率范圍。
LTE對(duì)干擾的耐受性和避免，使頻譜有效共享成為可能。然而，問題是這種干擾LTE的類型被設(shè)計(jì)為是自干擾，也即那些LTE在使用中的相鄰區(qū)域的相同副載波。這樣的干擾水平是可預(yù)測(cè)的，并且在區(qū)域間以及城市連接城市的部署中是有點(diǎn)一致的。與此相反，來自政府系統(tǒng)中的干擾，或許是一個(gè)雷達(dá)系統(tǒng)，則可能對(duì)LTE的覆蓋區(qū)域造成巨大的改變。如果過高的話，干擾可能會(huì)完全阻止LTE網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)作。確定對(duì)LTE的準(zhǔn)確影響將需要大量的分析，以及盡可能多的測(cè)試測(cè)量。
至于來自商業(yè)系統(tǒng)對(duì)政府系統(tǒng)造成的干擾，如果LTE系統(tǒng)使用的是上行線路的頻段，那么較低功耗水平的移動(dòng)傳輸將不會(huì)對(duì)政府系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。但是著同樣也需要進(jìn)行非常仔細(xì)地評(píng)估，特別是因?yàn)椋@可能決定于多個(gè)移動(dòng)傳輸同時(shí)進(jìn)行時(shí)造成的整體影響。
一些運(yùn)營(yíng)商正在評(píng)估潛在的共享1755 MHz-1780 MHz頻譜的機(jī)會(huì)，理想情況下將與2155 MHz-2180 MHz配對(duì)來創(chuàng)造額外的、急需的AWS頻段(被稱為AWS-3)，這將大幅增加多達(dá)90 MHz的AWS頻段。此次調(diào)查的結(jié)果尚未公布。
不過，即使在一個(gè)地理區(qū)域?qū)σ粋€(gè)政府應(yīng)用的干擾情況進(jìn)行了分析，并有可能決定LTE能夠與政府系統(tǒng)共存，但是這種測(cè)量和干擾分析可能需要在每一個(gè)覆蓋區(qū)域都進(jìn)行重復(fù)，從而使之成為一個(gè)繁瑣和復(fù)雜的過程。然后，即便這個(gè)共享方法對(duì)一個(gè)政府應(yīng)用是有效的，但整體的分析卻必須對(duì)其他的政府應(yīng)用進(jìn)行重復(fù)。
時(shí)間
有些人認(rèn)為，頻譜共享可以在避免主要政府系統(tǒng)與次要商業(yè)系統(tǒng)之間同時(shí)進(jìn)行傳輸?shù)姆绞较聦?shí)現(xiàn)。但是，目前使其成為可能的必要協(xié)議還不存在。
具體來看，如果一個(gè)政府系統(tǒng)能夠每時(shí)每刻通知LTE網(wǎng)絡(luò)它需要什么頻譜，那么理論上而言，LTE網(wǎng)絡(luò)可以據(jù)此相應(yīng)地進(jìn)行操作調(diào)整。實(shí)際問題是，LTE網(wǎng)絡(luò)上并沒有這樣一個(gè)接口來接收信息，并且沒有增強(qiáng)功能來實(shí)現(xiàn)和完成，這甚至是在所有3GPP的Release 12路線圖中才會(huì)出現(xiàn)的。
由于3GPP發(fā)布的功能是在具體部署前提前進(jìn)行定義，往往距離正式商用設(shè)備至少提前一年，因此，LTE頻譜協(xié)調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)方法也還需要幾年時(shí)間(發(fā)展)。
短期內(nèi)的相關(guān)工作，可能涉及到供應(yīng)商和運(yùn)營(yíng)商發(fā)展和實(shí)施特定場(chǎng)景下、非標(biāo)準(zhǔn)的解決方案。這些實(shí)驗(yàn)可以形成動(dòng)態(tài)光譜協(xié)調(diào)的最終標(biāo)準(zhǔn)化方法，然而，通常情況下，場(chǎng)景特定的解決方案是不可擴(kuò)展的或不可持續(xù)的，因此并非長(zhǎng)期解決方案。
所以，理論上LTE可能與其他系統(tǒng)支持共享場(chǎng)景。但是真的使共享可行的話，將需要付出巨大的努力來評(píng)估各個(gè)政府系統(tǒng)的特點(diǎn)。隨著時(shí)間的推移，行業(yè)和政府將學(xué)習(xí)到其中涉及的奧妙，在這樣的情況下，LTE本身將會(huì)發(fā)展得更好。
但是所有這些都需要時(shí)間，幾年或者幾十年來落實(shí)大量的頻譜(共享)。我并非天生地就反對(duì)頻譜共享。它極有可能是遙遠(yuǎn)的未來如何使用頻譜的基礎(chǔ)——考慮到有多少系統(tǒng)需要頻譜，以及頻譜本身是多么稀缺的資源。只是在短期內(nèi)，我沒有將它視作解決我們頻譜困境的解決方案。

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深度分析：LTE頻譜共享 只是“看起來很美好”

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