ما هو CBRS؟

سميت من قبل لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) ، CBRS هو نطاق الطيف من 3.55 جيجاهرتز إلى 3.7 جيجاهرتز. تتمثل الفكرة وراء CBRS في تمكين الوصول المشترك إلى الطيف بحيث يمكن لعدد أكبر من المستخدمين تنفيذ الشبكات الخلوية الخاصة بتكلفة منخفضة.

في حين أن الولايات المتحدة قد خصصت نطاق 3.55 جيجاهرتز - 3.7 جيجاهرتز لـ CBRS ، تستخدم دول أخرى ترددات مختلفة للطيف المشترك. على سبيل المثال ، قام المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات بتنفيذ الوصول المشترك المرخص باستخدام النطاق 2.3 جيجا هرتز -2.4 جيجا هرتز.

قال Andrew Froehlich ، المؤسس والمحلل الرئيسي في InfraMomentum ، خلال ندوة عبر الإنترنت حول نشر CBRS ، إن أحد الدوافع الأساسية لاهتمام المؤسسات بـ CBRS هو مستوى الأداء والموثوقية الذي يأتي بتكلفة منخفضة نسبيًا.

قال فروليش: "يعود سبب حديثنا عن الهاتف الخلوي الخاص إلى حد كبير إلى حقيقة أن LTE و 5G قد أغلقا فجوة الأداء مقارنة بشبكة Wi-Fi". "السبب الآخر هو أن لدينا القدرة على الاستفادة من طيف CBRS الذي لا يتطلب ترخيصًا باهظًا للعمل."

طبقات ترخيص CBRS

ينقسم نطاق CBRS إلى ثلاث طبقات من النفاذ المشترك إلى الطيف. هذه المستويات هي كما يلي:

1. الوصول الحالي
2. وصول الأولوية
3. الوصول العام المصرح به (GAA)

الوصول الحالي محجوز للبحرية الأمريكية ومحطات خدمة الأقمار الصناعية الثابتة ، والتي تتلقى الأولوية والحماية من التداخل من المستويات الأخرى.

في عام 2020 ، عقدت لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) مزادات يمكن لمزودي خدمات الإنترنت والمنظمات من خلالها تقديم عطاءات على تراخيص الوصول ذات الأولوية (PALs) لمجموعات 10 ميجا هرتز من الطيف في مقاطعات مختلفة ، والتي تلقت عددًا مخصصًا من وحدات العطاء بناءً على حجم السكان. قام مقدمو العروض المهتمون بدفع دفعة مقدمة تقدر بـ 0.01 دولار لكل ميغا هرتز من السكان المشمولين ، وفقًا للجنة الاتصالات الفيدرالية. جمع مزاد أغسطس 2020 4,543,232,339،228،20,625،XNUMX دولارًا أمريكيًا في صافي العطاءات ، حيث تلقى ما مجموعه XNUMX مزايدًا XNUMX،XNUMX PALs ، وفقًا لـ مذكرة عامة من FCC.

تقدم طبقة GAA النهائية طيفًا مجانيًا غير مرخص لأي مستخدم لديه أجهزة متوافقة مع CBRS.

كيفية الحصول على طيف CBRS

يجب على الشركات المهتمة بالحصول على الطيف ضمن فئة GAA اتباع بعض الخطوات الضرورية.

1. إجراء تحليل توافر الطيف

الشركات التي تريد نشر شبكة خلوية خاصة باستخدام CBRS قال مارك برومفيلد ، مهندس ممارسة التنقل في Insight Enterprises ، وهي شركة خدمات تكنولوجيا المعلومات مقرها في تشاندلر بولاية أريزونا ، يجب أولاً تحديد الطيف المتاح في منطقتهم الجغرافية. للقيام بذلك ، يمكن للفرق إجراء تحليل توفر الطيف الذي يظهر خرائط الحرارة CBRS النشاط الحالي وإحصائيات أخرى.

2. تحقق مع نظام الوصول إلى الطيف الترددي

ضمن طبقة GAA ، يعتبر الطيف غير مرخص ولكنه مُدار ، مقارنة بـ "الغرب المتوحش" لشبكة Wi-Fi حيث يتنافس العملاء من أجل الطيف ، كما قال فروليش. لذلك ، بينما يمكن لأي شخص استخدام طبقة GAA للهاتف الخلوي الخاص ، يجب عليه أولاً الحصول على التحقق لاستخدام تردد معين.

تتم إدارة CBRS بواسطة خدمة قائمة على السحابة تسمى Spectrum Access System (SAS) ، والتي تعمل كمستودع مركزي لجميع مشغلي أجهزة CBRS. تتعقب SAS موقع كل نقطة وصول (AP) أو محطة قاعدة باستخدام CBRS في مناطق محددة. عندما يقوم شخص ما بتثبيت AP جديد ، يتحقق الجهاز من مستودع SAS ويطلب منحة لاستخدام قناة معينة. هذا التحقق يساعد على تجنب تدخل الجار.

قال فروليش: "الكثير من عمليات نشر Wi-Fi لها تداخل خطير لأنها الغرب المتوحش". "لكن CBRS لديها القدرة على التحكم في الترددات التي يمكن استخدامها في أي مكان معين ، مما يساعد على تقليل مخاطر التداخل."

3. تقييم أجهزة CBRS

تتطلب CBRS من المؤسسات استخدام الأجهزة المعتمدة من قِبل FCC والمتوافقة مع طيف CBRS. تتراوح هذه الأجهزة من الأجهزة الشخصية ، مثل الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، إلى أجهزة مثل نقاط الوصول ومستشعرات إنترنت الأشياء والبوابات وأجهزة التوجيه و خلايا صغيرة.

أفضل ممارسات نشر CBRS

بمجرد أن تتحقق الفرق من توفر الطيف ، يمكنهم المضي قدمًا في توصيل أجهزتهم بالإنترنت. نصح برومفيلد الفرق بالبدء بشكل بسيط حيث يقومون بتصميم ونشر بيئة CBRS الخاصة بهم ، مضيفين طبقات من التعقيد لأنهم يرون نتائج جيدة.

أجهزة متوافقة

بينما تقوم الفرق بتقييم نوع الأجهزة التي يريدون وضعها على الشبكة الخلوية الخاصة ، يجب عليهم البحث عن الأجهزة التي تحمل علامة Band 48 (B48) ، وهو اسم آخر لـ CBRS. قال برومفيلد إن معظم الأجهزة في بيئات العميل ، بدءًا من طرازي iPhone 11 و Samsung S20 ، تدعم بالفعل B48. بالنسبة للأجهزة التي لا تدعم B48 ، يمكن للفرق أيضًا استخدام USB dongles والبوابات الخلوية والمحولات للأجهزة الموجودة على الشبكة الخلوية الخاصة.

تركيب الجهاز

يمكن للفرق تركيب نقاط الوصول الخلوية في مواقع مشابهة لنقاط الوصول لشبكات Wi-Fi التقليدية. ومع ذلك ، بالنسبة للبيئات الخارجية ، قال برومفيلد إنه من المهم أن تضع في اعتبارك كيف ستصل نقاط الوصول إلى الطاقة المحلية ومكان تركيب الهوائيات.

قال برومفيلد: "اذهب إلى الموقع لترى كيف تبدو البيئة ، وابدأ في التوثيق". تساعد هذه الوثائق في توفير رؤى لفرق الكابلات حول ما سيتم تضمينه أثناء التثبيت.

قال بريان وايت ، مدير هندسة الأنظمة في شركة Celona Inc. ، وهي شركة خاصة ، إن الشركات يمكنها أيضًا تراكب شبكة خلوية خاصة فوق شبكة Wi-Fi ، ولكن يجب على الفرق التأكد من تركها مسافة متر واحد بين نقاط الوصول الخلوية وشبكات Wi-Fi. بائع خلوي.

التنزيل

قال برومفيلد إنه يمكن لأي شخص تثبيت جهاز CBRS ، ولكن يجب على المثبت المحترف المعتمد تسجيل الجهاز داخل SAS من أجل توصيله بالإنترنت. يجب أن تضمن الشركات أن أجهزتها تحتوي على بطاقات SIM وشرائح مصممة لدعم CBRS.

الكابلات

في البيئات الداخلية ، تستخدم الشبكات الخلوية الخاصة كابلات Cat6 موصول بالمفاتيح المعتادة.

متطلبات الطاقة

الهاتف الخلوي الخاص له نفس متطلبات الطاقة لشبكة Wi-Fi العادية. يمكنه استخدام محولات الطاقة عبر الإيثرنت ، على سبيل المثال.

تغطية

توفر الخدمة الخلوية الخاصة مع CBRS تغطية أفضل من شبكات Wi-Fi ، وتتطلب عددًا أقل من أجهزة الراديو ونقاط الوصول.

يغطي طيف [CBRS] بالتأكيد مساحات أكبر من شبكات Wi-Fi التقليدية.

قال برومفيلد: "إذا كنت تريد التغطية ، سيكون لديك عدد أقل من أجهزة الراديو الداخلية التي تغطي منطقة مقارنة بشبكة Wi-Fi". "يغطي طيف [CBRS] بالتأكيد مناطق أكبر من شبكات Wi-Fi التقليدية."

قال وايت إنه يميل إلى الابتعاد عن النظر في مقدار التغطية التي يقدمها الجهاز لكل قدم مربع لأن البيئات يمكن أن يكون لها عوامل تداخل وانتشار مختلفة. بدلاً من ذلك ، يميل إلى التمسك بنسبة نقطة وصول خلوية واحدة لكل أربعة أو خمسة نقاط وصول لشبكة Wi-Fi.

قال: "تميل هذه النسبة إلى الصمود ، بغض النظر عن نوع النشر الذي تتحدث عنه".

كيفية الاختيار بين CBRS و Wi-Fi

يبلغ قطر كلاً من CBRS و Wi-Fi تقدم مزايا التنقل والاتصال للمؤسسات. قال برومفيلد إن هناك متسعًا لكليهما.

"لن يحل أحدهم محل الآخر. قال برومفيلد "إنها أداة مختلفة لوظيفة مختلفة".

تحتاج الشركات إلى تحديد الأداة التي تتوافق مع حالات استخدامها بشكل أفضل. قال وايت إن الهدف من استخدام Wi-Fi هو التنقل أكثر من الموثوقية. شبكة Wi-Fi هي وسيط قائم على التنازع ، حيث يتقاتل كل جهاز وراديو للوصول إلى الطيف.

قال وايت: "تخيل 50 شخصًا في غرفة يحاولون الحصول على كلمة". "إنها فوضوية. نعم ، التواصل يحدث. قد أطلب منك أن تعيد نفسك. قد أسمعك أو أفتقد كلمة ".

الفرق التي تنفذ شبكات Wi-Fi مستعدة لقبول عدم موثوقية الارتباط لأنها تستفيد من التنقل. وأضاف أنه لا يمكن لجميع حالات الاستخدام تحمل عدم القدرة على التنبؤ.

على النقيض من ذلك ، فإن الهاتف الخلوي عبارة عن وسيط يتم التحكم فيه من خلال البنية التحتية ، مما يعني أنه لا يوجد جهاز يرسل دون جدولة البنية التحتية ويخبره بموعد الإرسال. لذلك ، في تلك الغرفة التي تضم 50 شخصًا ، يخبر شخص واحد جميع الآخرين متى يتحدثون. في السياق الخلوي الخاص ، يضيف هذا مزيدًا من النظام ، فضلاً عن القدرة على تحديد أولويات عملاء معينين وتحديد مقدار زمن انتقال يمكن التنبؤ به ، بغض النظر عن حجم حركة المرور على القناة ، كما قال وايت.

في النهاية ، عند اتخاذ قرار بتنفيذ شبكة خلوية خاصة أو شبكة Wi-Fi ، قال وايت إنه يجب على المؤسسات طرح السؤالين التاليين:

1. هل حالة الاستخدام تتطلب التنقل؟
2. هل يتطلب موثوقية فائقة لطبقة الارتباط وزمن انتقال متوقع؟

"إذا كانت هذه هي المعايير التي تضعها مع هذه السيناريوهات - والإجابة هي نعم فعلا لكلا السؤالين - فالخلية الخاصة تصبح منطقية.

ملاحظة المحرر: تم تحديث هذه المقالة في نوفمبر 2022 لتشمل معلومات عامة حول CBRS وتحسين تجربة القارئ.