相比近地空间,无线电频谱更加拥挤

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卫星技术的出现彻底改变了我们通信、导航和观察地球的方式。然而,随着越来越多的国家和组织向太空发射卫星,曾经广阔的空间正变得越来越拥挤。这种拥挤不仅仅是物理上的;无线电频谱是用于无线通信的宝贵而有限的资源,也日益拥挤。

最近围绕AT&T反对SpaceX和T-Mobile计划直接向手机提供Starlink卫星服务的争议凸显了这个问题。AT&T持有在PCS C Block中使用相邻频谱的许可证,担心拟议的星链服务可能会干扰地面无线通讯服务,包括移动宽带。这个案例说明了对频谱资源的日益激烈的竞争,以及地面和天基通信系统之间潜在的冲突。

无线电频谱从3 kHz到300 GHz不等,是各种应用的关键资源,包括广播、移动通信、卫星操作、雷达和导航系统。随着5G、物联网(IoT)和卫星通信等新技术和服务的出现,对频谱的需求正在增加,导致需求往往超过供应。这种“频谱紧缩”是一项重大挑战,需要谨慎的管理和监管。

无线电频谱的拥挤反映了空间的拥挤。随着更多卫星的发射,不同系统之间干扰的风险增加,这种双重拥挤对这些宝贵资源的管理和监管构成了重大挑战。鉴于频谱的有限性及其在现代通信中的关键作用,这一点尤其令人担忧。与其他资源不同,频谱无法创建或扩展,这使得其高效使用和管理至关重要。

当然,人们也在探索新的方法来更有效地使用它。这包括开发可以在更高频段运行的先进技术,实施动态频谱共享机制,以及促进未充分利用频段的使用。

该领域的最新进展之一是使用机器学习(ML)和人工智能(AI)进行频谱管理。这些技术可以帮助预测频谱使用模式并优化分配,从而更有效地使用可用频谱。例如,谷歌的Project Taara使用ML算法来优化70/80 GHz频段的使用,由于其高频性质,该频段通常没有得到充分利用。

动态频谱共享(DSS)是另一种有前途的技术,允许4G和5G用户在同一频段上共存。这项技术已经由AT&T和Verizon等主要电信公司实施。DSS允许运营商在4G频谱上提供5G速度,为用户提供无缝体验,并为运营商提供优雅的频谱过渡。DSS中的“动态”一词是指根据需求为每种技术分配资源的能力。这要求DSS具有流量意识,并能够响应变化。

此外,3.5 GHz频段的公民宽带无线电服务(CBRS)是频谱共享的另一个成功例子。大型电信提供商正在依赖CBRS建立商业网络,使其成为在其他频段应用的可行模式。

归根结底,空间和无线电频谱的拥挤是我们必须共同面对的挑战。它需要政府、行业、学术界和民间社会的集体努力。通过共同努力,我们可以确保这些宝贵的资源以有利于全人类的方式使用,无论是现在还是将来。

 

 

2023-05-21 08:46
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