CBRSとは？

連邦通信委員会 (FCC) によって命名された CBRS は、3.55 GHz ～ 3.7 GHz のスペクトル帯域です。 CBRS の背後にある考え方は、スペクトルへの共有アクセスを可能にし、より多くのユーザーがプライベート携帯電話ネットワークを低コストで実装できるようにすることです。

米国は CBRS に 3.55 GHz ～ 3.7 GHz 帯域を割り当てていますが、他の国は共有スペクトルに異なる周波数を使用しています。 たとえば、欧州電気通信標準化協会は、2.3 GHz ～ 2.4 GHz 帯域を使用して認可された共有アクセスを実装しています。

CBRS に対する企業の関心の主な要因の XNUMX つは、比較的低コストで得られるパフォーマンスと信頼性のレベルであると、InfraMomentum の創設者兼主任アナリストである Andrew Froehlich 氏は CBRS 導入に関するウェビナーで述べました。

「私たちがプライベートセルラーについて話している理由は、主に、LTE と 5G が Wi-Fi と比較したパフォーマンスの差を縮めているという事実によるものです」と Froehlich 氏は述べています。 「もう XNUMX つの理由は、運用に高価なライセンスを必要としない CBRS スペクトルを利用できることです。」

CBRS ライセンス階層

CBRS 帯域は、共有スペクトル アクセスの XNUMX 層に分割されます。 それらの層は次のとおりです。

1. 既存のアクセス
2. 優先アクセス
3. 一般許可アクセス (GAA)

既存のアクセスは、米国海軍および固定衛星サービス ステーション用に予約されており、他の層から優先および干渉保護を受けています。

2020年、FCCはオークションを開催し、ISPや組織がさまざまな郡のスペクトルの10 MHzブロックの優先アクセスライセンス（PAL）に入札できるようにし、人口規模に基づいて入札ユニット数の割り当てを受けました。 興味を持った入札者は、対象となる人口のメガヘルツ当たり 0.01 ドルと見積もられる前払い金を支払いました。 FCCによると。 によると、2020年4,543,232,339月のオークションでは純入札額で228億20,625万XNUMXドルを集め、合計XNUMX人の入札者がXNUMX個のPALを受け取ったという。 公告 FCCから。

最後の GAA 層では、CBRS 互換デバイスを使用するすべてのユーザーに、ライセンス不要の周波数帯を無料で提供します。

CBRSスペクトルの取得方法

GAA 層内のスペクトルの取得に関心のある企業は、いくつかの必要な手順に従う必要があります。

1. スペクトル可用性分析の実施

したい企業 CBRS を使用してプライベート携帯電話ネットワークを展開する アリゾナ州チャンドラーに本拠を置く IT サービス会社、Insight Enterprises のモビリティ プラクティス アーキテクトであるマーク ブラムフィールド氏は、まず自分の地理的エリアで利用可能なスペクトルを判断する必要があると述べています。これを行うために、チームは CBRS ヒート マップを示すスペクトル利用可能性分析を実行できます。現在の活動やその他の統計。

2. スペクトラムアクセスシステムで検証する

Froehlich氏は、クライアントがスペクトルをめぐって争うWi-Fiの「西部」と比較して、GAA層内ではスペクトルは認可されていないが管理されていると述べた。 したがって、誰でもプライベート携帯電話に GAA 層を使用できますが、特定の周波数を使用するにはまず認証を取得する必要があります。

CBRS は、Spectrum Access System (SAS) と呼ばれるクラウドベースのサービスによって管理され、すべての CBRS デバイス オペレーターの集中リポジトリとして機能します。 SAS は、特定のエリアで CBRS を使用して、すべてのアクセス ポイント (AP) または基地局の位置を追跡します。 誰かが新しい AP をインストールすると、デバイスは SAS リポジトリを確認し、特定のチャネルの使用許可を求めます。 この検証は、近隣の干渉を回避するのに役立ちます。

「ここは西部地域であるため、多くの Wi-Fi 導入では深刻な干渉が発生しています」とフレーリッヒ氏は言います。 「しかし、CBRS には、特定の場所でどの周波数を使用できるかをある程度制御する機能があり、干渉のリスクを軽減するのに役立ちます。」

3. CBRS デバイスの評価

CBRS では、FCC によって認定され、CBRS スペクトルと互換性のあるデバイスを使用することが組織に求められます。 これらのデバイスは、携帯電話、タブレット、ラップトップなどの個人用デバイスから、AP、IoT センサー、ゲートウェイ、ルーターなどのデバイスまで多岐にわたります。 小さな細胞.

CBRS 導入のベスト プラクティス

チームがスペクトルの可用性を確認したら、デバイスをオンラインにできるようになります。 Brumfield 氏は、CBRS 環境の設計と展開はシンプルに始めて、良い結果が得られるにつれて複雑さを段階的に追加するようにチームにアドバイスしました。

対応機器

チームがプライベート携帯電話ネットワークにどのような種類のデバイスを配置するかを評価するときは、CBRS の別名であるバンド 48 (B48) というラベルが付いているデバイスを探す必要があります。 ブラムフィールド氏によると、iPhone 11やSamsung S20モデル以降、クライアント環境のほとんどのデバイスはすでにB48をサポートしているという。 B48 をサポートしていないデバイスの場合、チームは USB ドングル、セルラー ゲートウェイ、アダプターを使用してデバイスをプライベート セルラー ネットワークにオンボードすることもできます。

デバイスの取り付け

チームは、従来の Wi-Fi AP と同様の場所にセルラー AP を取り付けることができます。 ただし、屋外環境の場合は、AP が地域の電力にどのように接続するか、アンテナをどこに設置するかを念頭に置くことが重要だと Brumfield 氏は述べています。

「その場所に行って環境がどのようなものかを確認し、文書化を開始してください」とブラムフィールド氏は言いました。 このドキュメントは、設置中に何が必要になるかについてケーブル配線チームに洞察を提供するのに役立ちます。

企業はWi-Fiネットワークの上にプライベートセルラーネットワークをオーバーレイすることもできるが、チームはセルラーAPとWi-FiAPの間に1メートルの距離を確保する必要があると民間企業Celona Inc.のシステムエンジニアリングディレクターのブライアン・ホワイト氏は述べた。携帯電話ベンダー。

インストール

CBRSデバイスは誰でも設置できるが、認定された専門設置者がデバイスをオンラインにするにはSAS内に登録する必要がある、とブラムフィールド氏は述べた。 企業は、自社のデバイスに CBRS をサポートするように設計された SIM とチップセットが搭載されていることを確認する必要があります。

ケーブル接続

屋内環境では、プライベート携帯電話ネットワークが使用します。 Cat6ケーブル 通常のスイッチに接続します。

電源要件

プライベートセルラーには、通常の Wi-Fi ネットワークと同じ電力要件があります。 たとえば、Power over Ethernet スイッチを使用できます。

カバレッジ

CBRS を備えたプライベートセルラーは、Wi-Fi ネットワークよりも優れたカバレッジを提供し、必要な無線機と AP の数が少なくなります。

[CBRS] スペクトルは、従来の Wi-Fi よりも確実に広いエリアをカバーします。

「通信範囲を確保する場合、Wi-Fi に比べて、エリアをカバーできる屋内無線機の数は少なくなります」とブラムフィールド氏は言います。 「[CBRS] スペクトルは、従来の Wi-Fi よりも確実に広いエリアをカバーします。」

ホワイト氏は、環境によって干渉や伝播の要因が異なる可能性があるため、デバイスが平方フィートあたりどの程度のカバー範囲を提供するかを考慮することを避ける傾向があると述べた。 代わりに、XNUMX つまたは XNUMX つの Wi-Fi AP ごとに XNUMX つのセルラー AP の比率にこだわる傾向があります。

「どのような展開について話しているとしても、この比率は維持される傾向があります」と彼は言いました。

CBRS と Wi-Fi のどちらを選択するかを決める方法

両方 CBRS と Wi-Fi 企業にモビリティと接続のメリットを提供します。 そして、その両方を受け入れる余地がある、とブラムフィールド氏は語った。

「一方が他方に取って代わられるわけではありません。 異なる仕事には異なるツールです」とブラムフィールド氏は語った。

企業は、どのツールが自社のユースケースに最も適しているかを判断する必要があります。 Wi-Fi では、信頼性よりもモビリティが目標であるとホワイト氏は述べています。 Wi-Fi は競合ベースのメディアであり、すべてのデバイスと無線がスペクトルへのアクセスをめぐって競合します。

「50人が部屋にいて、全員が言葉を伝えようとしているところを想像してみてください」とホワイト氏は言う。 「混沌としているよ。 そう、コミュニケーションが生まれているんです。 もう一度言っていただくかもしれません。 あなたの声が聞こえたり、言葉を聞き逃したりするかもしれません。」

Wi-Fi ネットワークを実装するチームは、モビリティの利点を享受できるため、リンクの信頼性が低いことを喜んで受け入れます。 しかし、すべてのユースケースがそのような予測不能な状況に耐えられるわけではない、と同氏は付け加えた。

対照的に、セルラーはインフラストラクチャによって制御されるメディアです。つまり、インフラストラクチャがスケジュールを設定し、いつ送信するかを指示しない限り、デバイスは送信できません。 つまり、50 人がいる部屋では、XNUMX 人が他の全員にいつ話すかを指示します。 プライベートセルラーのコンテキストでは、これにより秩序がさらに増すとともに、チャネル上のトラフィック量に関係なく、特定のクライアントを優先し、予測可能な遅延量を規定できる機能が追加されるとホワイト氏は述べた。

最終的に、プライベート携帯電話ネットワークか Wi-Fi ネットワークの導入を決定する際には、企業は次の XNUMX つの質問をする必要があるとホワイト氏は述べています。

1. ユースケースにはモビリティが必要ですか?
2. 極めて高いリンク層の信頼性と予測可能な遅延が必要ですか?

「これらがこれらのシナリオに設定する基準である場合、その答えは次のとおりです。 はい どちらの疑問にも答えられるなら、プライベートセルラーが理にかなっているのです」と彼は言った。

編集者注： この記事は、CBRS に関する一般情報を追加し、読者エクスペリエンスを向上させるために 2022 年 XNUMX 月に更新されました。