Spektrni boshqarish reglamenti sifatida litsenziyalangan asos, uni lsa deb qayta nomlash

Muvofiqlashtirish protokoli - bir xil turdagi/texnologiyadagi mustaqil 5G tarmoqlari o'rtasida samarali spektr almashish uchun.
Spektr koordinatorini qo'llab-quvvatlash - almashishni yanada qattiqroq muvofiqlashtirishda texnologiyadan neytral markazlashtirilgan spektrdan foydalanish alternativalari uchun.
Dinamik chastotani tanlash yoki dinamik kanal tanlash mexanizmlari
— spektr almashishni amalga oshirishning oddiy mexanizmi

Rasm. 14.11. "Spektr asboblar qutisi" funksiyasidan foydalanish spektrni boshqarishning eng past darajasi, bu kanalda boshqa almashish usullari qo'llanilishidan oldin eng qulay kanal tanlanishini ta'minlaydi.

Geolokatsiya ma'lumotlar bazalarini qo'llab-quvvatlash - asosiy foydalanuvchining (almashish diapazoni egasi) Wi-Fi tarmog'ining muvofiqligi rejimi spektriga shovqinlardan himoyalangan taqdirda Regulyator nomidan almashish stsenariylarini amalga oshirishni ta'minlash - bilan birgalikda ishlashni ta'minlash. Litsenziyasiz diapazonlarda Wi-Fi kanallari.
14.3. QoS talablari asosida 5G tarmoqlarida litsenziyalangan spektr almashish uchun dinamik chastotali manbalarni boshqarish
5G mobil aloqa tarmoqlarida radiochastota spektridan foydalanishning asosiy xususiyati NG-RAN radio ulanish tarmog‘ining ko‘p diapazonli va ko‘p kanalliligidir.
Spektrga individual va umumiy kirishga asoslangan uyali aloqa operatorlari uchun spektrga kirishni avtorizatsiya qilishning belgilangan printsipi, shuningdek, yangi tamoyil - spektrga litsenziyalangan birgalikda kirish (litsenziyali almashish) paydo bo'lishi bilan samarali radioresurslarni boshqarish vujudga keladi. Ushbu muammoni hal qilish uchun NG-RAN radio ulanish tarmog'iga Spektr menejeri (HSM) maxsus funktsional elementi kiritilgan.
Hozircha 5G ekotizimini (3GPP va ITU) global standartlashtirish bilan radio spektriga kirish va undan foydalanish huquqlarini avtorizatsiya qilishda “spektr menejeri” uchun 5G tarmog‘ining spektral resurslarini boshqarish algoritmlari ishlab chiqilmagan. Shu sababli, spektrni boshqarishning asosiy mezoni 5G tarmog'i foydalanuvchilariga taqdim etilayotgan xizmatlar sifati bo'ladi, chunki energiya mezoni - almashish paytida qo'shma kanal aralashuvining ruxsat etilgan darajasiga muvofiqligi Regulyator tomonidan nazorat qilish uchun yanada qiyinroq mezon bo'ladi. spektrga kirishga ruxsat berish usuli sifatida litsenziyalangan almashishni joriy qiladi.
Litsenziyalangan almashish bilan spektr diapazonidan foydalanganda 5G tarmog'ida chastota resurslarini boshqarish intranet darajasida amalga oshirilgan QoS parametrlarining joriy monitoringiga asoslanadi. Keling, ushbu masalani turli xil spektrlardan foydalanish stsenariylari uchun batafsil ko'rib chiqaylik.
Litsenziyalangan spektr almashish 5G tarmoq elementi, Spectrum Manager tomonidan amalga oshiriladi. RFSni gibrid ishlatish stsenariylari "Spektr asboblar qutisi" modulining spektrini boshqarish usullari to'plami bilan amalga oshiriladi. Ushbu usullardan foydalanish tarmoqdagi 5G abonent terminali so‘ragan xizmat turiga, tizim ichidagi va tizimlararo shovqinlarning umumiy darajasiga va LSA uchun Spektr regulyatori tomonidan ruxsat etilgan diapazonlarda o‘rnatilgan QoS darajasiga bog‘liq.
5G operator tarmoqlari oʻrtasida spektrni gorizontal taqsimlashning muqobil varianti spektr resurslarining teng ustuvorlikdagi tizimlar oʻrtasida taqsimlanishi ustidan gorizontal nazoratni taʼminlash uchun spektr boshqaruvchisidan foydalanish hisoblanadi. Spektr menejeri tomonidan 5G tarmog'ini boshqarish markaziga taqdim etilgan spektr mavjudligi haqidagi ma'lumotlar eksklyuzivdir, ya'ni kirish uchun ajratilgan spektr resurslari faqat bitta tarmoq uchundir.
5G spektr menejeri kosmosda shovqinsiz spektrdan qayta foydalanish uchun mas'uldir, ya'ni. spektrning bir xil qismida (chastota kanali) bir xil chastota resursi boshqa foydalanuvchiga qayta tayinlanishi mumkin bo'lgan masofani belgilaydi. Chastota resursini ajratish to'g'risidagi qaror foydalanish siyosatiga asoslanadi
Litsenziyalangan almashishga asoslangan diapazondan foydalangan holda aloqa operatorlari o'rtasidagi muzokaralar yoki savdolarni o'z ichiga olishi mumkin bo'lgan spektr [12-14]. Foydalanuvchilar o'rtasida tarmoq siyosatini tanlash bo'yicha barcha LSA cheklovlari spektral almashish yoki tarmoq ichidagi aralashuv natijasida hosil bo'lgan shovqinlarning qabul qilinishi mumkin bo'lmagan darajasidagi cheklovlarga asoslanadi.
Agar spektr menejeri tomonidan boshqariladigan spektr resursi LSA diapazonining asosiy foydalanuvchisini himoya qilish talablariga javob bersa (QoS > QOSTP), shunda spektr menejeri 5G tarmog'ini joylashtirish hududida geolokatsiya spektri ma'lumotlar bazasidan foydalanishi mumkin. GLDB ma'lumotlar bazasi LSA foydalanuvchilari o'rtasida spektrni gorizontal va vertikal taqsimlash zarur bo'lgan hollarda asosiy foydalanuvchiga tegishli bo'lgan spektrdan foydalanish bilan bog'liq ma'lumotlarni to'plash uchun ishlatiladi.
Spektr menejeri faqat qayta foydalanish uchun mavjud bo'lgan chastota resurslarini ko'rib chiqadi va ularni ikkinchi darajali foydalanuvchilarga ajratadi.
Spektr menejerining roli Regulyator, mustaqil ishonchli uchinchi tomon yoki hatto spektr litsenziyasi egalaridan biri tomonidan belgilanishi mumkin.
Mobil operatorlar har bir operatorning spektr resurslari bilan to'ldirilgan va barcha almashuvchi operatorlar uchun mavjud bo'lgan umumiy spektr resursiga ega bo'lish uchun Spektr menejeri yordamida spektrdan foydalanishlari mumkin. Xususan, LSA texnologiyasi kelajakda qo'shimcha imkoniyatlarni taqdim etishi kutilmoqda. Bunday boshqaruv sxemalarida spektr menejeri cheklangan yoki umumiy spektr resurslaridan foydalanishi mumkin.
Geolokatsiya maʼlumotlar bazasi 5G tarmogʻida spektr resursini vertikal boshqarish va taqsimlash uchun markazlashtirilgan boshqaruv tizimidir. U spektr resursidan shovqinsiz foydalanishni ta'minlaydi, shu bilan birga spektr pastroq ustuvorlikka ega bo'lgan tizimga ajratilgan bo'lsa, yuqoriroq ustuvorlikka ega bo'lgan har bir foydalanuvchi shovqinsiz ishlashini ta'minlaydi. Bu LSA ning litsenziyalangan spektr almashishiga asoslangan spektrdan litsenziyasiz foydalanishga ham, spektrdan foydalanishga ham tegishli.
GLDB ma'lumotlar bazasi tomonidan taqdim etilgan spektr mavjudligi haqidagi ma'lumot spektrning gorizontal taqsimlanishini, ya'ni asosiy foydalanuvchilarga bir xil spektr resurslarining mavjudligini hisobga olmaydi. Shunday qilib, GLDB ma'lumotlar bazasi spektral resurslarni gorizontal taqsimlash mexanizmi bilan to'ldirilishi kerak.
gorizontal spektrni taqsimlash uchun dinamik mexanizm va sobit subbandlarni belgilash kabi oddiy mexanizmlardan foydalanish. Dinamik spektrni taqsimlash uchun spektr boshqaruvchisi afzalroqdir, chunki bu funktsional modul GLDB ma'lumotlar bazasi bilan bir xil jismoniy modulda amalga oshirilishi mumkin.
Ikkilamchi spektr foydalanuvchilari spektr resurslaridan foydalanishdan oldin GLDB bilan maslahatlashishlari kerak. Ushbu ikkilamchi tarmoqlar o'zlarining joylashuvini aniqlashlari va ma'lum bir geografik joylashuvda qaysi chastotalardan foydalanish mumkinligini bilish uchun ma'lumotlar bazasiga murojaat qilishlari kerak. Bunday yechimning samaradorligi bir nechta parametrlarga bog'liq: RES joylashuvini aniqlashning aniqligi, ma'lumotlar bazasiga so'rovlar chastotasi va ma'lumotlar bazasi sifati. Ikkilamchi spektr foydalanuvchilariga mavjud bo'lgan spektr ma'lumotlarini ma'lumotlar bazasidan ikkilamchi spektr foydalanuvchisi RES joylashgan joyda qaysi kanallar mavjudligini tekshirmaguncha uzatishga ruxsat berilmaydi.
Ba'zi litsenziyalash regulyatorlari uyali aloqa operatorlariga qo'shimcha spektr resurslarini taklif qilish uchun GLDB ma'lumotlar bazasidan foydalanadilar (masalan, Buyuk Britaniyadagi Milliy Regulyatorlar Ofcom va AQShdagi FCC).
Spektrning bandligini aniqlash oddiy va arzon ish bo'lsa-da, spektrning bandligini aniqlamaslik va shu bilan asosiy spektr foydalanuvchisiga aralashuvni keltirib chiqarish xavfi mavjud. Bundan tashqari, taqsimlangan spektrning bandligini aniqlash tizimidan foydalanilganda, asosiy foydalanuvchilar tomonidan yuzaga keladigan umumiy shovqinni nazorat qilish qiyin [1,2].

Dala sinovlari mobil keng polosali tarmoqlarni rivojlantirishning hozirgi bosqichida litsenziyalangan LSA almashish uchun texnologik yechimni joriy qilish mumkinligini tasdiqladi.

5G operatori va LSA almashish texnologiyasidan foydalanadigan boshqa operatorlar o'rtasida spektr almashish uchun ikkita modeldan birini amalga oshirish mumkin:
• statik spektr almashish modeli (SSM);
• dinamik spektr almashish modeli (DSM).

Rasm. 14.12. 5G tarmog'ida litsenziyalangan spektr almashish boshqaruviga misol
SSM modeli spektrning amaldagi foydalanuvchisi mobil bo'lmagan radioaloqa tizimini (masalan, statsionar radioaloqa xizmati) ishlatganda qo'llaniladi.
DSM modeli spektrning amaldagi foydalanuvchisi 5G operatori bo'lsa va boshqa 5G operatorlari bilan birgalikda ishlaganda qo'llaniladi.
Almashish uchun litsenziyalangan spektrga kirishni ta'minlaydigan asosiy modul ikki rejimda ishlashi mumkin bo'lgan umumiy spektr serveri (SAS serveri) hisoblanadi:
• SAS serverining mustaqil ishlashi;
• onlayn SAS server rejimi.
SAS serveri onlayn bo'lganda, RRM radio resurslarini boshqarish funksiyasini 5G NG-RAN radio kirish tarmog'idan SAS serveriga topshirish (eskalatsiya qilish) va spektrni almashish protsedurasida ishtirok etgan har bir 5G operatorining radio resurslarini boshqarish talab qilinadi. 5G operatori unga ajratilgan asosiy spektrdan boshqa 5G operatorlari bilan birgalikda radio resurslarni spektrning geografik, vaqtinchalik va chastota koordinatalarida taqsimlanishini kengaytirish va o‘zgartirish uchun foydalanishi mumkin.


Statik kirish modeli (14.13-rasm) litsenziyalangan almashish uchun foydalaniladigan spektr egasining RES xizmatlarining QoS darajasini joriy nazorat qilishga asoslangan.
Litsenziyalangan spektr almashishning statik holati statsionar xizmat ko'rsatish radio tarmog'ining ish sikllarida uzoq muddatli spektr oynalaridan (erkin diapazonlar) foydalanish va egasining ushbu oynalarni ijaraga olishdan manfaatdorligidan kelib chiqadi. Spektr egasining 5G operatoriga ijaraga bergan bu faoliyati ijara haqini yig‘ishda LSA dan foydalanadigan egalar uchun xizmat ko‘rsatish sifatiga xalaqit bermasligi kerak. Shu bilan birga, Regulyator SAS serveridan foydalangan holda xizmat ko'rsatish sifati indikatorini (KPI QoS) nazorat qilishi kerak.
Shu sababli, spektrning asosiy egasi va ijarachining (5G operatori) ikkala spektrdan foydalanuvchilarning xizmat ko'rsatish sifati ko'rsatkichlari ushbu shartnoma ishtirokchilari tomonidan spektrni almashish shartlarini belgilaydigan spektrni taqsimlash shartnomasiga asoslanadi. Birlamchi spektr egasi, SAS serveri va ikkilamchi spektr foydalanuvchilari (5G operatori) o'rtasida uzatiladigan buyruqlar ma'lumotlar grammasi rasmda ko'rsatilgan. 4.14.
Dinamik spektrni almashish modeli 4.15-rasmda ko'rsatilgan. Ushbu model SAS serveri orqali ikki yoki undan ortiq 5G tarmoq operatorlari o'rtasida erkin spektr ma'lumotlarini almashishga asoslangan.

Rasm. 14.13. LSA asosidagi statik spektrga kirish modeli

Rasm. 14.14. Spektrning asosiy egasi o'rtasida uzatilgan buyruqlar ma'lumotlari,

SAS serveri va 5G operatori

Ushbu stsenariyda bitta operator birlamchi spektrning egasi sifatida ishlaydi va Regulyator tomonidan birlamchi asosda ajratilganiga qo'shimcha ravishda boshqa 5G operatoriga o'zining bepul chastota resursini taqdim etadi, lekin boshqa hududda.

Rasm. 14.15. LSA dinamik kirish modeli

Rasm.14.16. Asosiy spektr egasi operatori 2, SAS serveri va almashish maydonlari bilan operator 1 o'rtasida uzatilgan buyruqlar ma'lumotlar grammasi

Shunday qilib, ikkala 5G operatori ham birlamchi asosda ajratilgan spektr segmentlariga ega va tarmoqdagi trafik va xizmat ko‘rsatish ko‘rsatkichlari sifatiga qarab spektrni bir-biriga dinamik qayta taqsimlash asosida spektrni almashish imkoniyatiga ega.
Ushbu stsenariyda LSA shartnomasini imzolagan va litsenziyalangan spektr almashishda ishtirok etgan har bir operatorning RRM radio resurslarini boshqarish sifatni baholash bilan bog'liq protseduralar asosida spektrdan dinamik foydalanishni boshqaradigan SAS serveriga topshiriladi. har bir 5G operatori tarmog'idagi xizmat ko'rsatish parametrlari.
5G operatorlari, asosiy spektr egalari va SAS serveri o'rtasida buyruq almashinuvi ma'lumotlar sxemasi 1-rasmda ko'rsatilgan. 4.16.
Har bir 5G operator tarmog‘ining radio resurs menejeridan kelgan barcha so‘rovlar SAS serveriga yo‘naltiriladi, u 5G operatorlarining radio resurslarini litsenziyalangan spektr almashish bilan izchil boshqarish uchun birlashtiradi.
5G tarmoqlarida LSA texnologiyasidan foydalanishning kamchiliklari geolokatsiya maʼlumotlar bazasiga kirish orqali spektr menejeri tomonidan LSA diapazonlaridan foydalanish imkoniyati toʻgʻrisida qaror qabul qilishda kechikishlarning toʻplanishi boʻlib, bu ularni uRLLC kabi muhim 5G xizmatlarining biznes modellarida qoʻllanilmaydi. Bundan tashqari, LSA texnologiyasidan 5G tarmoqlarida millimetr to'lqin diapazonida 1 gigagertsli kenglikdagi chastota kanallarini taqsimlash uchun yuqori resurs imkoniyatlaridan foydalanishning maqsadga muvofiqligi hali aniqlanmagan.