本文档详细介绍了频谱接入系统 (SAS)，包括其功能和架构，以及它与其他网络组件如何协同工作。
无线技术在过去几十年间发展迅速。全球有数十亿部设备连接到移动网络，对更快、更出色的互联网访问服务的需求不断增加。为了跟上不断增长的需求，服务提供商正在投入大量资金来增强其无线基础设施，并力争获得更多无线频谱。
由于大多数已获许可的无线频谱已分配完毕，美国国家通讯和信息管理局 (NTIA) 和美国联邦通信委员会 (FCC) 联合确定了 公民宽带无线服务 (CBRS) 频谱段（3550 MHz 到 3700 MHz），可用于商用无线宽带互联网服务。
对于 CBRS 的商业用途，FCC 定义了第 96 部分法规，这些法规已由无线创新论坛 (WInnForum) 发展成为标准。这些标准、流程和程序可确保联邦政府用户和非联邦政府用户之间可以共享 CBRS 频谱，而不会干扰对方的服务。例如，当政府雷达系统在特定时间不使用频道时，可以将该频谱释放出来供商业用途。
移动网络运营商和固定无线网络公司使用 CBRS 频谱构建自己的专用网络。为了构建此网络，他们需要服务来帮助他们实现以下目标：
- 规划、部署和管理经济实惠的网络
- 部署低成本网络，以批发方式销售访问权限
- 通过将数据流量从主机网络分流到 CBRS 频谱来管理费用
- 查找针对网络共存等问题的算法解决方案
- 使用用户优先级规则共享影音平台
- 提高现有移动网络的容量
Google 是 FCC 认证的 SAS 管理员，也是 CBRS WInnForum 规范和 OnGo 联盟的主要贡献者之一。Google 开发了一套基于云的产品和服务，可帮助这些网络运营商打造 CBRS 生态系统，从而提供更好的无线互联网服务。如需详细了解共享频谱空间中的各种 Google 产品和服务，请参阅频谱共享。
CBRS 频段是一种共享的无线频谱，频段介于 3550 MHz 到 3700 MHz 之间。FCC 已根据优先级定义了三层 CBRS 用户：
第 1 层级现有用户。
高优先级用户，例如海军航空母舰和固定卫星站。
第 2 层级优先访问权限许可证 (PAL) 用户。
不会干扰现有用户且能容忍现有用户可能造成的任何干扰的许可用户。
第 3 层级一般授权访问 (GAA) 用户。
只要不干扰第 1 层级和第 2 层级用户，获准使用 CBRS 频段的一般用户。
公民宽带无线电服务设备 (CBSD) 是一种在公民宽带无线电服务 (CBRS) 频谱中运行的发射器设备，例如演进型 NodeB (eNodeB)。
Spectrum Access System (SAS) 的主要功能是控制 CBSD 的频谱访问权限。CBSD 仅在收到 SAS 授权后才会传输。此控件通过控制优先级较低的 CBRS 设备的运行参数（例如信道或传输功率），来确保优先级较高的 CBRS 用户获得保护。
CBSD 使用 WInnForum 定义的标准协议与 SAS 发起所有必要的通信。然后，SAS 向这些 CBSD 发放短期频谱租约，从而抽象出协助许多互相竞争共享频谱资源的不同系统共存的复杂性。
Google SAS 功能
Google SAS 是一项云服务，可帮助网络运营商管理 CBRS 频段中的无线通信。作为网络运营商，您可以使用 Google SAS 执行以下操作：
- 注册 CBRS 设备。
- 通过集成的地图视图监控设备状态。
- 委托管理权限，并控制用户对网络的访问权限。
- 为 CBSD 选择最佳渠道。
- 以叠加层的形式查看动态保护区域。
- 使用导入模板更新和签署多个 CBSD 配置。
- 在地图中直观呈现客户本地设备 (CPE) 和基站连接情况。
- 解决 CBSD 之间的干扰。
- 停用或移动 CBSD。
- 查看过去 30 天的 CBSD 设备历史记录。
- 如需更透明地了解您的结算设置，请访问 SAS 门户。
- 在 SAS Portal 中按网络部署整理 CBSD。
Google SAS 提供以下特性和功能。
在您的网络中创建经过优化的 CBSD 部署。
部署是指在 SAS 门户中整理 CBSD 的方式。它具有唯一的用户 ID，并与您的 SAS 账号相关联。您还可以监控部署状态、创建用户来管理对网络的访问权限，以及访问支持资源。如需了解详情，请参阅 SAS 门户使用入门。
使用热图确定频谱可用性。
SAS 门户使用 Google 地图界面提供美国境内的动态保护区 (DPA) 邻区边界和 CBRS 频谱可用性热图。热图可帮助您在部署 CBSD 之前确定某个区域有多少个可用信道。如需详细了解频谱热图，请参阅了解 CBRS 频谱可用性。
根据渠道指南选择渠道方案。
SAS 门户提供频道指南，可帮助您最大限度利用 CBRS 频谱并管理干扰。您可以通过 SAS 门户查看并实现最适合您的 CBRS 网络的信道方案。频道方案经过优化，以最大限度地减少与其他 CBSD 的干扰。如需详细了解信道、信道掩码和信道方案，请参阅管理网络干扰。
管理端到端 CBSD 工作流。
SAS 支持 CBSD 的整个生命周期，从注册、频谱查询、授予请求、心跳请求和取消注册开始。如需了解详情，请参阅 CBSD 简介。
最大限度地减少 DPA 激活和耳语区域的影响。
如需了解详情，请参阅 CBSD 运营商最佳实践。
使用实时监控信息中心分析网络状态。
SAS 门户会提供每个 CBSD 的当前授权的实时状态、上次心跳以及授权历史记录。它还提供有关 DPA 移除列表的实时数据，以跟踪在现有活动期间哪些授权被暂停。
保护 PAL 操作员免受 GAA 用户干扰。
如需详细了解 PAL 频道分配和干扰保护，请参阅管理优先访问许可。
根据贵组织的要求选择结算方案。
如需详细了解 SAS 中提供的各种结算选项，请参阅 SAS 结算。
使用 SAS 的优势
渠道化。
SAS 会自动将频谱查询请求拆分为 10 MHz 频道。由于各个渠道之间的条件可能差异很大，因此拆分请求可为 CBSD 提供尽可能多的信息。
节省费用。
SAS 会根据需要分配网络容量或覆盖范围。这有助于大幅降低运营成本。
maxEirp参数决定了获批的最大 EIRP。频谱查询响应中的
maxEirp参数是对可获授权立即传输的有效等同辐射功率 (EIRP) 的最佳估算值。如果 CBSD 请求的授权频段超过 10 MHz，则获准的最大 EIRP 是该范围内所有频道的最低值。如果 SAS 未授权具有指定 EIRP 的授予，则可能是因为 DPA 已启用。
Google SAS 服务架构
共享频谱网络由各种网络元素组成，这些元素通过使用特定接口进行交互。SAS 是网络中的核心服务，负责在共享频谱范围内进行动态频率分配。
SAS 核心服务
如上图所示，SAS 由三个主要组件组成：
Google SAS 门户。
包括用于管理与 SAS 关联的 CBSD 的门户界面和 Portal API。
SAS 后端 (SAS BE)。
包含 SAS 提供的所有服务。
SAS 数据库 (DB)。
包含用于存储在 SAS 中注册的所有 CBSD 以及管理 CBSD 所需信息的数据库。这些信息包括有关当前有效的授权的详细信息，以及任何受保护点或区域的汇总干扰信息。它还会存储从其他 SAS 收集的信息，这些信息包括它们在哪些位置有 CBSD 以及存在哪些受保护的点或区域。
这三个 SAS 模块会相互交互，并与其他网络元素交互，为网络运营商提供管理其 CBRS 网络的所有必要工具和流程。
CBSD 发射器
CBSD 发射器向 SAS 发送注册请求，其中包含所有者、位置和传输特性等信息。
SAS 批准注册请求后，CBSD 即可执行多项操作，例如：
- 请求频谱授权
- 咨询频谱相关事宜
- 提供健康检查
- 放弃授权
- 取消注册
CBSD 可以向多个 SAS 注册，但不能同时拥有来自多个 SAS 的有效授予。为确保没有重叠的有效授权，您必须每天执行 SAS-SAS 同步。在此类同步中，SAS 会与网络中的其他 SAS 通信，以确保 SAS 之间的带宽分配一致。发生 SAS-SAS 同步时，SAS 知道的所有 CBSD 和受保护的点区域都会与网络中的其他 SAS 共享。请参阅本页面下文，详细了解 CBSD 如何与 SAS 通信。
具有环境感知能力的设备
FCC 针对用户优先级制定了严格的频谱共享准则和法规。这些准则可确保优先级较高的用户传输不会受到优先级较低的用户的干扰。环境感知能力 (ESC) 设备可强制执行 FCC 规则，并让 SAS 能够在不干扰现有用户和其他优先用户的情况下管理频谱分配。
ESC 沿着美国海岸线布置，用于检测 DPA 何时处于活跃状态。DPA 是一种排除区，通常在现有用户在 CBRS 频谱中传输时才会激活。SAS 会为每个 DPA 邻域维护一个 CBSD 列表。当 ESC 检测到特定渠道上启用了 DPA 时，会将此信息发送给 SAS。然后，SAS 会暂停向该频道上 DPA 邻域中的 CBSD 授予的许可，以确保不会发生干扰。
SAS 的运作方式
任何 SAS 的主要功能都是授权和管理在 CBRS 频段中传输的 CBSD 的无线通信。因此，CBSD 必须能够与 SAS 通信才能发起传输。WInnForum 定义了实现此通信的标准和协议。SAS 实现了 CBSD-SAS 接口的 SAS-CBSD API 技术规范。此接口基于 HTTP over Transport Layer Security (HTTPS) 协议。
CBSD-SAS 接口
CBSD 负责以以下方式发起与 SAS 的通信：
- CBSD 向 SAS 发送注册请求，以表明其运营意图。成功注册意味着 SAS 已验证 CBSD 已通过 FCC 认证，并已获授权接收用于传输的频谱许可。
- 注册成功后，CBSD 可以申请频谱许可。
- SAS 会向 CBSD 分配一个频道和功率级别。此渠道由唯一的授权标识符标识。CBSD 只有在发送了心跳请求后，才能在分配的授予中开始传输。
- 收到心跳请求的正响应后，CBSD 可以开始传输。
- CBSD 可以在不同的频谱频道中请求多个授权，并放弃不再需要的授权。
下图显示了端到端 CBSD 工作流：
SAS 已为 CBSD-SAS 接口实现了 SAS-CBSD API 中定义的 6 种方法：
以下小节介绍了这些方法。
注册
CBSD 必须向 SAS 注册。在注册过程中，每个 CBSD 都会向 SAS 门户发送安装信息，例如固定位置、唯一标识符、群组成员资格和与无线电相关的功能。
如果注册成功，SAS 会发回相应 CBSD 的唯一标识符。如果 SAS 拒绝注册请求，则会返回错误消息。然后，CBSD 必须更正错误并发送另一个注册请求。如需详细了解注册，请参阅 CBSD 注册。
频谱咨询
频谱查询是一项可选流程，已注册的 CBSD 可以通过 SAS 发起此流程，以便查询其位置和安装特征的可用频谱。SAS 会响应，并提供有关 CBSD 可使用的频率的详细信息，以及任何有助于 CBSD 选择频率范围的其他信息。如需详细了解频谱查询，请参阅 CBSD 频谱可用性。
授权请求
CBSD 会申请拨款，以便预留部分频谱供其使用。授予请求包含多个操作参数，这些参数取决于 CBSD 功能、当前操作和配置。
如果获得批准，SAS 会响应授予 ID 和其他参数，例如授予到期间隔、心跳间隔和渠道类型。授予批准后，SAS 会为请求的 CBSD 进行预订。不过，CBSD 尚无权使用该授权进行传输。如需了解详情，请参阅详细了解如何申请资助。
心跳请求
CBSD 会定期为其每个已获批准的授权发送心跳请求，以接收传输授权。如需了解详情，请参阅详细了解心跳请求。
放弃授权
当 CBSD 不再想使用某个授权时，可以放弃该授权。如需了解详情，请参阅详细了解如何放弃授权。
取消注册
如果 CBSD 被弃用或迁移，则会从 SAS 中取消注册。如需了解详情，请参阅详细了解如何取消注册。
SAS-SAS 接口
SAS-SAS 接口可将 Google SAS 与其他 SAS 运营商同步。使用此接口，SAS 会与其他 SAS 管理员共享所有相关的永久存储区更改。它还会接收和处理其他 SAS 管理员所做的更改。
SAS-SAS 接口支持交换以下数据：
- 交换注册数据
- 兑换 SAS 签发的所有奖学金
- 交换注册和授予状态的所有更改
- 交换 FCC 和 WInnForum 数据库收到的法规输入
SAS 使用 SAS 之间的协调周期性活动 (CPAS) 来促进与同级 SAS 之间的通信。CPAS 是网络中所有 SAS 执行的每日流程，用于交换信息。Google 实现了 CPAS，如 WINNF-SSC-0008 中所定义的 WInnForum 所定义。如需详细了解 CPAS 和 SAS 对等交换，请参阅详细了解 CPAS 及其对 CBSD 运营商的意义。
SAS 如何保护优先级较高的用户
SAS 会持续与 CBSD 通信，以确保现有用户（例如海军雷达）免受 PAL 和 GAA 用户的干扰。为确保不会干扰这些更高优先级的用户，SAS 会执行以下操作：
- SAS 使用 ESC 网络来检测现有用户何时使用频谱。每当检测到任何活动时，其他用户都无法使用其传输的频谱。如需了解详情，请参阅了解如何在海岸附近操作 CBSD。
- 每天晚上，所有 SAS 都会执行 CPAS，以确保它们均使用最新信息进行操作。