Simulation NIST montrant les utilisateurs sans fil du spectre radiofréquence (RF) partagé de Boston à Cape Cod, Massachusetts, Région. Les marqueurs de couleur identifient les utilisateurs qui peuvent continuer à fonctionner (bleu) ou doivent être éteints (rouge) pour répondre aux besoins prioritaires en bande sans fil par navire de guerre dans la "zone de protection désignée" au large (gris). Crédit :Michael Souryal/NIST (à l'aide de la carte Google Earth de la côte du Massachusetts)
Depuis trois ans, un important courtier a les yeux rivés sur une propriété de premier ordre qu'il souhaite attribuer à plusieurs locataires afin d'en assurer une utilisation maximale. Cependant, le panneau "For Lease" n'est pas dans une rue de banlieue tranquille, le long d'une vue en bord de mer, ou n'importe quel emplacement physique du tout. Il est affiché devant une petite partie du spectre des radiofréquences (RF) que le courtier souhaite que deux "locataires" - l'armée et le secteur privé - occupent conjointement pour leurs deux besoins en haut débit sans fil.
Le courtier est la Federal Communications Commission (FCC), et avec l'aide du National Institute of Standards and Technology (NIST) et d'autres agences, le FCC permettra bientôt le partage d'une section de 150 mégahertz (MHz) du spectre RF.
"Ce sera la première fois que les utilisateurs commerciaux à large bande partageront le spectre de manière dynamique avec les utilisateurs gouvernementaux, et si ça marche, la FCC peut allouer d'autres bandes RF actuellement protégées pour une utilisation partagée, " a déclaré Michael Souryal, responsable du projet de soutien au partage du spectre au sein du laboratoire de technologie des communications du NIST. "Un partage accru du spectre pourrait fournir des canaux sans fil moins encombrés pour les zones densément peuplées et des connexions plus fiables pour les besoins de communication avancés tels que les applications sans fil 5G et Internet des objets."
Depuis 2015, Les règles de la FCC ont été mises en place qui ouvrent la voie aux utilisateurs commerciaux sans fil pour utiliser la bande communément appelée "3,5 gigahertz ("3,5 GHz"), " ou "Groupe d'innovation, " lorsqu'il n'est pas nécessaire pour son utilisation principale actuelle, opérations radar en mer par la marine américaine. Les fournisseurs d'équipements LTE (évolution à long terme) et les fournisseurs de services tels que AT&T, Google, Nokia, Qualcomm, Sony et Verizon sont impatients d'accéder à cette bande (entre 3550 et 3700 MHz) car elle élargira les marchés de produits et offrira aux utilisateurs finaux une meilleure couverture et des débits de données plus élevés dans une variété d'environnements où le service est traditionnellement faible.
En vertu des règles du Citizens Broadband Radio Service (CBRS) de 3,5 GHz réglementé par la FCC, la Marine conserve le premier droit sur le groupe et l'utilisation privée n'a lieu que pendant ses temps d'arrêt. Les fournisseurs et autres organisations se verront accorder l'accès en utilisant une structure d'allocation prioritaire à trois niveaux :(1) les utilisateurs titulaires tels que la marine américaine, (2) Les fournisseurs LTE et autres organisations qui paient des frais de licence pour le droit de partager, et (3) les utilisateurs généraux.
Le NIST a joué un rôle majeur dans l'élaboration de normes, des procédures de test et des outils de certification qui permettront aux fournisseurs de services et autres utilisateurs potentiels de prouver qu'ils peuvent fonctionner dans la bande 3,5 GHz conformément aux réglementations de la FCC et assureront à la Marine que la bande peut être partagée avec succès sans interférence RF. Récemment, le Wireless Innovation Forum Spectrum Sharing Committee (WINNF SSC), l'organisme de normalisation public-privé pour le CBRS, approuvé 10 normes pour le fonctionnement du service, y compris l'algorithme de protection des utilisateurs militaires en place. Un modèle informatique de référence conçu par le NIST pour cet algorithme fera partie intégrante du processus de certification.
Un exemple du modèle NIST simule 45, 000 réseaux LTE de plus petite taille (appelés petites cellules) utilisant la bande 3,5 GHz dans le nord-est des États-Unis. En réponse à un besoin simulé de la bande par un navire offshore de la Marine, le modèle calcule quelles petites cellules doivent être fermées et lesquelles peuvent continuer à émettre. Ces simulations, ainsi que d'autres modélisant des réseaux sans fil dans d'autres régions côtières des États-Unis, permettra à la FCC de tester et d'évaluer l'efficacité avec laquelle un fournisseur LTE commercial peut partager la bande avec la Marine.
« Le partage dynamique du spectre est sur le point de révolutionner l'industrie en libérant des capacités et des performances sans fil qui n'ont pas été possibles dans les bandes de spectre conventionnelles sous licence ou sans licence, " dit Kurt Schaubach, directeur de la technologie de Federated Wireless. "Les efforts de notre entreprise, NIST et les autres membres du WINNF SSC pour établir des normes, les tests et la certification pour le partage du spectre ouvrent la voie à l'amélioration du service sans fil à l'intérieur, étendre les services à large bande aux zones rurales, et fournir des capacités sans fil privées pour les utilisateurs industriels. C'est un exemple exceptionnel de collaboration public-privé, " il a dit.
