Dokumen ini memberikan ringkasan mendetail tentang Spectrum Access System (SAS), termasuk fitur dan arsitekturnya, serta cara kerjanya dengan komponen jaringan lainnya.
Teknologi nirkabel telah berkembang pesat selama beberapa dekade terakhir. Dengan miliaran perangkat yang terhubung ke jaringan seluler di seluruh dunia, permintaan untuk akses internet yang lebih cepat dan lebih baik terus meningkat. Untuk mengimbangi permintaan yang terus meningkat ini, penyedia layanan berinvestasi secara signifikan untuk meningkatkan infrastruktur nirkabel mereka dan mendorong akses ke lebih banyak spektrum nirkabel.
Karena sebagian besar spektrum nirkabel berlisensi sudah dialokasikan, National Telecommunications and Information Administration (NTIA) dan Federal Communications Commission (FCC) bersama-sama telah mengidentifikasi band spektrum Citizens Broadband Radio Service (CBRS) 3550 MHz hingga 3700 MHz yang dapat digunakan kembali untuk layanan internet broadband nirkabel komersial.
Untuk penggunaan komersial CBRS, FCC telah menentukan peraturan bagian 96 yang telah dikembangkan menjadi standar oleh Wireless Innovation Forum (WInnForum). Standar, proses, dan prosedur ini memastikan bahwa spektrum CBRS dapat dibagikan antara pengguna federal dan non-federal tanpa mengganggu layanan satu sama lain. Misalnya, saat sistem radar pemerintah tidak menggunakan saluran pada waktu tertentu, spektrum tersebut dapat dibebaskan untuk penggunaan komersial.
Operator jaringan seluler dan perusahaan jaringan nirkabel tetap menggunakan spektrum CBRS untuk membangun jaringan pribadi mereka sendiri. Untuk membangun jaringan ini, mereka memerlukan layanan yang dapat membantu mereka melakukan hal berikut:
- Merencanakan, men-deploy, dan mengelola jaringan yang hemat biaya
- Men-deploy jaringan berbiaya rendah untuk menjual akses secara grosir
- Mengelola biaya dengan memindahkan traffic data dari jaringan host ke spektrum CBRS
- Menemukan solusi algoritma untuk masalah seperti koeksistensi jaringan
- Berbagi jaringan menggunakan aturan prioritas pengguna
- Meningkatkan kapasitas ke jaringan mobilitas yang ada
Google adalah administrator SAS bersertifikasi FCC dan juga merupakan salah satu kontributor utama spesifikasi WInnForum CBRS dan Aliansi OnGo. Google telah mengembangkan rangkaian produk dan layanan berbasis cloud yang membantu operator jaringan ini untuk membuat ekosistem CBRS yang menyediakan internet nirkabel yang lebih baik. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang berbagai produk dan layanan Google di ruang spektrum bersama, lihat Pembagian spektrum.
Band CBRS adalah spektrum nirkabel bersama dengan band frekuensi dari 3550 MHz hingga 3700 MHz. FCC telah menentukan tiga tingkat pengguna CBRS berdasarkan prioritas:
Pengguna lama tingkat 1.
Pengguna prioritas tinggi seperti kapal induk dan stasiun satelit tetap.
Pengguna Priority Access Licensee (PAL) tingkat 2.
Pengguna berlisensi yang tidak mengganggu pengguna lama, dan mentolerir kemungkinan gangguan dari mereka.
Pengguna General Authorized Access (GAA) tingkat 3.
Pengguna umum yang diberi otorisasi untuk menggunakan band CBRS selama pengguna tersebut tidak mengganggu pengguna Tingkat 1 dan Tingkat 2.
Perangkat Citizens Broadband Radio Service (CBSD) adalah perangkat pemancar yang beroperasi di spektrum Citizens Broadband Radio Service (CBRS), seperti Evolved NodeB (eNodeB).
Fungsi utama Spectrum Access System (SAS) adalah mengontrol akses spektrum untuk CBSD. CBSD hanya mengirimkan setelah menerima otorisasi dari SAS. Kontrol ini memastikan perlindungan pengguna CBRS dengan prioritas lebih tinggi dengan mengontrol parameter operasi seperti saluran atau daya transmisi perangkat CBRS dengan prioritas lebih rendah.
CBSD memulai semua komunikasi yang diperlukan dengan SAS menggunakan protokol standar yang ditentukan oleh WInnForum. SAS kemudian menerbitkan sewa spektrum jangka pendek ke CBSD ini, yang memisahkan kompleksitas untuk memfasilitasi koeksistensi di antara banyak sistem yang berbeda yang bersaing untuk mendapatkan resource spektrum bersama.
Fitur Google SAS
Google SAS adalah layanan cloud yang membantu operator jaringan mengelola komunikasi nirkabel di band CBRS. Sebagai operator jaringan, Anda dapat menggunakan Google SAS untuk melakukan hal berikut:
- Daftarkan perangkat CBRS.
- Memantau status perangkat dengan tampilan peta terintegrasi.
- Delegasikan akses kontrol dan administrasi ke jaringan Anda di seluruh pengguna.
- Memilih saluran terbaik untuk CBSD.
- Melihat area perlindungan dinamis sebagai overlay.
- Perbarui dan tanda tangani beberapa konfigurasi CBSD dengan template impor.
- Visualisasikan konektivitas Customer Premises Equipment (CPE) dan stasiun pangkalan di peta.
- Menyelesaikan interferensi antara CBSD.
- Menonaktifkan atau memindahkan CBSD.
- Lihat histori perangkat CBSD selama 30 hari terakhir.
- Periksa setelan penagihan Anda di Portal SAS untuk transparansi yang lebih besar.
- Atur CBSD menurut deployment jaringan di SAS Portal.
Fitur dan kemampuan berikut disediakan oleh Google SAS.
Membuat deployment CBSD yang dioptimalkan di jaringan Anda.
Deployment adalah cara mengatur CBSD di Portal SAS. Akun ini memiliki ID pengguna unik dan dikaitkan dengan akun SAS Anda. Anda juga dapat memantau status deployment, membuat pengguna untuk mengelola akses ke jaringan, dan mengakses resource dukungan. Untuk informasi selengkapnya, lihat Memulai SAS Portal.
Mengidentifikasi ketersediaan spektrum menggunakan peta panas.
Portal SAS menyediakan batas lingkungan Dynamic Protection Area (DPA) dan peta panas ketersediaan spektrum CBRS di seluruh Amerika Serikat menggunakan antarmuka Google Maps. Peta panas membantu Anda menentukan jumlah saluran yang tersedia di suatu area sebelum men-deploy CBSD. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang peta panas spektrum, lihat Memahami ketersediaan spektrum CBRS.
Pilih rencana channel berdasarkan panduan channel.
Portal SAS menawarkan panduan saluran untuk membantu Anda memaksimalkan spektrum CBRS dan mengelola interferensi. Anda dapat meninjau dan menerapkan rencana saluran yang paling sesuai untuk jaringan CBRS dari Portal SAS. Rencana saluran dioptimalkan untuk meminimalkan gangguan dengan CBSD lainnya. Untuk informasi selengkapnya tentang saluran, mask saluran, dan rencana saluran, lihat Mengelola interferensi jaringan.
Mengelola alur kerja CBSD menyeluruh.
SAS mendukung seluruh siklus proses CBSD, mulai dari pendaftaran, permintaan spektrum, permintaan hibah, permintaan detak jantung, dan pembatalan pendaftaran. Untuk informasi selengkapnya, lihat Tentang CBSD.
Minimalkan dampak aktivasi DPA dan zona bisik.
Untuk informasi selengkapnya, lihat Praktik terbaik operator CBSD.
Analisis status jaringan menggunakan dasbor pemantauan real-time.
SAS Portal memberikan status real-time untuk hibah saat ini, heartbeat terakhir, dan histori hibah untuk setiap CBSD. Fitur ini juga menyediakan data real-time tentang daftar pemindahan DPA untuk melacak hibah yang ditangguhkan selama aktivitas incumbent.
Melindungi operator PAL dari gangguan pengguna GAA.
Untuk informasi selengkapnya tentang alokasi saluran PAL dan perlindungan interferensi, lihat Mengelola Lisensi Akses Prioritas.
Pilih paket penagihan berdasarkan persyaratan organisasi Anda.
Untuk informasi selengkapnya tentang berbagai opsi penagihan yang tersedia di SAS, lihat Penagihan SAS.
Keuntungan menggunakan SAS
Pembagian saluran.
SAS secara otomatis membagi permintaan permintaan spektrum menjadi saluran 10 MHz. Karena kondisi dapat bervariasi secara signifikan di antara saluran, pemisahan permintaan memberikan informasi maksimum ke CBSD.
Penghematan biaya.
SAS mengalokasikan kapasitas atau cakupan jaringan sesuai kebutuhan. Hal ini membantu mengurangi biaya operasional secara signifikan.
Parameter
maxEirpmenentukan EIRP maksimum yang disetujui.Parameter
maxEirpdalam respons permintaan spektrum adalah estimasi terbaik Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) yang dapat diberi otorisasi untuk transmisi langsung. Jika CBSD meminta pemberian lebih dari 10 MHz, EIRP maksimum yang disetujui adalah yang terendah dari semua saluran dalam rentang tersebut. Jika pemberian dengan EIRP yang ditentukan tidak diotorisasi oleh SAS, hal ini mungkin karena aktivasi DPA.
Arsitektur layanan Google SAS
Jaringan spektrum bersama terdiri dari berbagai elemen jaringan yang berinteraksi dengan menggunakan antarmuka tertentu. SAS adalah layanan inti di jaringan dan bertanggung jawab atas alokasi frekuensi dinamis dalam rentang spektrum bersama.
Layanan inti SAS
Seperti yang ditunjukkan dalam diagram sebelumnya, SAS terdiri dari tiga komponen utama:
Portal SAS Google.
Mencakup UI Portal dan Portal API yang mengelola CBSD yang terhubung ke SAS.
Backend SAS (SAS BE).
Mencakup semua layanan yang ditawarkan SAS.
Database (DB) SAS.
Mencakup DB yang menyimpan semua CBSD yang terdaftar dengan SAS beserta informasi yang diperlukan untuk mengelola CBSD. Informasi ini mencakup detail tentang hibah yang saat ini aktif dan interferensi gabungan untuk titik atau area yang dilindungi. Server ini juga menyimpan informasi yang dikumpulkan dari SAS lain tentang lokasi CBSD dan titik atau area perlindungan yang ada.
Ketiga modul SAS ini berinteraksi satu sama lain dan dengan elemen jaringan lainnya untuk memberi operator jaringan semua alat dan proses yang diperlukan untuk mengelola jaringan CBRS mereka.
Pemancar CBSD
Pemancar CBSD mengirimkan permintaan pendaftaran ke SAS dengan informasi seperti pemilik, lokasi, dan karakteristik transmisi.
Setelah SAS menyetujui permintaan pendaftaran, CBSD siap melakukan beberapa operasi seperti berikut:
- Meminta hibah spektrum
- Membuat pertanyaan terkait spektrum
- Memberikan health check
- Membatalkan pemberian izin
- Batalkan pendaftaran
CBSD dapat mendaftar dengan beberapa SAS, tetapi tidak dapat memiliki hibah aktif dari beberapa SAS secara bersamaan. Untuk memastikan tidak ada pemberian izin aktif yang tumpang-tindih, sinkronisasi SAS-SAS harian diperlukan. Dalam jenis sinkronisasi ini, SAS berkomunikasi dengan SAS lain di jaringan untuk memastikan konsistensi alokasi bandwidth di antara SAS. Saat sinkronisasi SAS- SAS terjadi, semua CBSD dan area titik perlindungan yang diketahui SAS akan dibagikan dengan SAS lain di jaringan. Pelajari lebih lanjut cara CBSD berkomunikasi dengan SAS nanti di halaman ini.
Perangkat Kemampuan Deteksi Lingkungan
FCC telah memberikan panduan dan peraturan ketat untuk berbagi spektrum berdasarkan prioritas pengguna. Panduan ini memastikan bahwa transmisi pengguna berprioritas lebih tinggi tidak mendapatkan interferensi dari pengguna berprioritas lebih rendah. Perangkat Kemampuan Pemindaian Lingkungan (ESC) menerapkan aturan FCC dan memungkinkan SAS mengelola alokasi spektrum tanpa mengganggu penyedia lama dan pengguna prioritas lainnya.
ESC diposisikan di sepanjang pantai AS untuk mendeteksi kapan DPA aktif. DPA adalah zona pengecualian yang umumnya menjadi aktif saat pengguna lama melakukan transmisi di spektrum CBRS. SAS mengelola daftar CBSD untuk setiap lingkungan DPA. Saat mendeteksi aktivasi DPA di channel tertentu, ESC akan mengirimkan informasi ini ke SAS. SAS kemudian menangguhkan pemberian ke CBSD di area DPA di saluran tersebut untuk memastikan tidak ada interferensi.
Cara kerja SAS
Fungsi utama SAS adalah untuk memberikan otorisasi dan mengelola komunikasi nirkabel CBSD yang melakukan transmisi di band CBRS. Oleh karena itu, CBSD harus dapat berkomunikasi dengan SAS untuk memulai transmisi. WInnForum telah menentukan standar dan protokol untuk mengaktifkan komunikasi ini. SAS menerapkan spesifikasi teknis SAS-CBSD API untuk antarmuka CBSD-SAS. Antarmuka ini didasarkan pada protokol HTTP melalui Transport Layer Security (HTTPS).
Antarmuka CBSD-SAS
CBSD bertanggung jawab untuk memulai komunikasi dengan SAS dengan cara berikut:
- CBSD mengirim permintaan pendaftaran ke SAS untuk menunjukkan niatnya untuk beroperasi. Pendaftaran yang berhasil menyiratkan validasi oleh SAS bahwa CBSD telah disertifikasi FCC dan diberi otorisasi untuk menerima hibah spektrum untuk transmisi.
- Setelah pendaftaran berhasil, CBSD dapat meminta pemberian spektrum.
- SAS mengalokasikan saluran dan level daya ke CBSD. Saluran ini diidentifikasi oleh ID hibah unik. CBSD dapat memulai transmisi dalam hibah yang dialokasikan hanya setelah mengirim permintaan detak jantung.
- Saat menerima respons positif untuk permintaan heartbeat, CBSD dapat memulai transmisi.
- CBSD dapat meminta beberapa hibah di saluran spektrum yang berbeda dan melepaskan hibah yang tidak lagi diperlukan.
Diagram berikut menunjukkan alur kerja CBSD menyeluruh:
SAS telah menerapkan enam metode yang ditentukan dalam SAS-CBSD API untuk antarmuka CBSD-SAS:
- Pendaftaran
- Pertanyaan terkait spektrum
- Memberikan permintaan
- Permintaan heartbeat
- Melepaskan hibah
- Pembatalan pendaftaran
Subbagian berikut menjelaskan metode ini.
Pendaftaran
CBSD harus terdaftar di SAS. Selama proses pendaftaran, setiap CBSD mengirimkan informasi penginstalan seperti lokasi tetap, ID unik, keanggotaan grup, dan kemampuan terkait radio ke SAS Portal.
Jika pendaftaran berhasil, SAS akan mengirimkan kembali ID unik untuk CBSD tersebut. Jika SAS menolak permintaan pendaftaran, SAS akan merespons dengan pesan error. CBSD kemudian harus memperbaiki error dan mengirim permintaan pendaftaran lain. Untuk informasi selengkapnya tentang pendaftaran, lihat Pendaftaran CBSD.
Permintaan terkait Spectrum
Permintaan spektrum adalah prosedur opsional yang dapat dimulai CBSD terdaftar dengan SAS untuk menanyakan spektrum yang tersedia di lokasi dan karakteristik penginstalannya. SAS merespons dengan informasi mendetail tentang frekuensi yang tersedia untuk penggunaan CBSD dan informasi tambahan apa pun yang dapat membantu CBSD memilih rentang frekuensi. Untuk informasi selengkapnya tentang permintaan spektrum, lihat Ketersediaan spektrum CBSD.
Memberikan permintaan
CBSD meminta hibah untuk mencadangkan sebagian spektrum untuk penggunaannya. Permintaan pemberian terdiri dari beberapa parameter operasional yang bergantung pada kemampuan CBSD, operasi saat ini, dan konfigurasi.
Jika disetujui, SAS akan merespons dengan ID pemberian dan parameter lainnya seperti interval habis masa berlaku pemberian, interval heartbeat, dan jenis saluran. Saat izin disetujui, SAS akan membuat reservasi untuk CBSD yang meminta. Namun, CBSD belum diberi otorisasi untuk melakukan transmisi menggunakan hibah tersebut. Untuk informasi selengkapnya, lihat Pelajari lebih lanjut cara meminta hibah.
Permintaan heartbeat
CBSD secara berkala mengirimkan permintaan heartbeat untuk setiap izin yang disetujui untuk menerima otorisasi transmisi. Untuk informasi selengkapnya, lihat Pelajari lebih lanjut permintaan heartbeat.
Membatalkan pemberian izin
Jika tidak ingin lagi menggunakan hibah, CBSD akan melepaskan hibah tersebut. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Pelajari lebih lanjut cara melepaskan hibah.
Pembatalan pendaftaran
Jika CBSD dinonaktifkan atau dipindahkan, CBSD akan berhenti terdaftar dari SAS. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Pelajari lebih lanjut pembatalan pendaftaran.
Antarmuka SAS-SAS
Antarmuka SAS-SAS menyinkronkan Google SAS dengan Operator SAS lainnya. Dengan menggunakan antarmuka ini, SAS membagikan semua perubahan penyimpanan persisten yang relevan kepada Administrator SAS lainnya. Server ini juga menerima dan memproses perubahan dari Administrator SAS lainnya.
Antarmuka SAS-SAS memungkinkan pertukaran data berikut:
- Pertukaran data pendaftaran
- Pertukaran semua hibah yang dikeluarkan oleh SAS
- Pertukaran semua perubahan dalam status pendaftaran dan hibah
- Pertukaran input peraturan yang diterima oleh database FCC dan WInnForum
SAS menggunakan Aktivitas Berkala Terkoordinasi di antara SAS (CPAS) untuk memfasilitasi komunikasi dengan SAS sejawat. CPAS adalah proses harian yang dijalankan oleh semua SAS dalam jaringan untuk bertukar informasi. Google menerapkan CPAS, seperti yang ditentukan oleh WInnForum dalam WINNF-SSC-0008. Untuk informasi selengkapnya tentang CPAS dan pertukaran peer SAS, lihat Pelajari CPAS lebih lanjut dan pengaruhnya terhadap Operator CBSD.
Cara SAS melindungi pengguna berprioritas lebih tinggi
SAS terus berkomunikasi dengan CBSD untuk memastikan pengguna lama, seperti radar angkatan laut, terlindungi dari pengguna PAL dan GAA. Untuk memastikan tidak ada gangguan bagi pengguna dengan prioritas lebih tinggi ini, SAS melakukan hal berikut:
- SAS menggunakan jaringan ESC untuk mendeteksi kapan pengguna lama menggunakan spektrum. Setiap kali aktivitas terdeteksi, spektrum tempat aktivitas tersebut ditransmisikan tidak akan tersedia untuk pengguna lain. Untuk informasi selengkapnya, lihat Pelajari cara mengoperasikan CBSD di dekat pantai.
- Setiap malam, semua SAS mengeksekusi CPAS untuk memastikan bahwa semuanya beroperasi dengan informasi terbaru.
Langkah selanjutnya
- Pelajari Portal Spectrum Access System.
- Pelajari Perangkat Citizens Broadband Radio Service.
- Memecahkan masalah SAS.