广电频谱认知WiFi技术

广电频谱认知WiFi技术余少波博aminopro@163.com米风通信技术有限公司概述有线无线卫星融合网技术框架有线无线卫星融合网是以广电有线无线卫星现有网络技术为基础，以U频段无线广播电视双向技术自主研发为突破，充分发挥广播电视有线无线卫星协同覆盖的资源优势，综合利用广播电视有线网、无线双向网、WiFi网、无线广播网和卫星广播网等技术标准及产业链资源，打通传输渠道，构建的面向媒体融合发展的可管、可控、可信的广播电视数据网。作为技术创新、应用示范类项目，有线无线卫星融合网建设重点围绕广电自主无线双向技术、广电自适应Wi-Fi技术和有线无线卫星融合互通技术开展研究工作，内容包含关键技术研究、设备研发和融合试验网搭建、融合业务示范三个方面的工作。其中关键技术包括广电自适应WiFi无线网关键技术研究、广电无线双向网关键技术研究、有线无线卫星融合技术研究三个方面。基于广电无线双向技术、自适应WiFi技术和融合技术的研究成果，研发满足融合协同覆盖需求的基站设备和接收终端，在浙江、广东、重庆、贵州建设规模化试验网，对相关研究成果进行测试和试验，验证各种技术实现和业务平台的有效性和可靠性。然后针对示范地区不同业务特点开展应用示范。广电有线无线卫星融合网是将有线电视网、无线广播网、WiFi网、无线广播电视双向网和卫星广播网的有机结合，五张网络面向示范地区，通过重叠互补实现室内室外全覆盖，形成广电特色的有线无线卫星融合的广播电视数据网，其系统由内容层、平台层、承载网、接入网和终端层组成。国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》二、推动信息技术产业跨越发展，拓展网络经济新空间实施网络强国战略，加快建设“数字中国”，推动物联网、云计算和人工智能等技术向各行业全面融合渗透，构建万物互联、融合创新、智能协同、安全可控的新一代信息技术产业体系。到2020年，力争在新一代信息技术产业薄弱环节实现系统性突破，总产值规模超过12万亿元。（一）构建网络强国基础设施。深入推进“宽带中国”战略，加快构建高速、移动、安全、泛在的新一代信息基础设施。

加快构建下一代广播电视网。推动有线无线卫星广播电视网智能协同覆盖，建设天地一体、互联互通、宽带交互、智能协同、可管可控的广播电视融合传输覆盖网。加速全国有线电视网络基础设施建设和双向化、智能化升级改造，推进全国有线电视网络整合和互联互通。推动下一代地面数字广播电视传输技术研发及产业化，加强地面无线广播电视与互联网的融合创新，创建移动、交互、便捷的地面无线广播电视新业态。TVWS未完全利用的频谱sub-GHz：均使用效率：13-17%

(2007)白频谱(WS)：暂时闲置的许可频谱白频谱TV白频谱,TVWSTV白频谱,TVWSTV发射机2TV发射机3TV发射机1TV发射机覆盖区域低功率白频谱局部覆盖广电的农村无线宽带格局广电没有电信的3G/4G基站，因此，无法采用电信的覆盖方式。采用一般的WiFi进行覆盖，最大的覆盖范围只有2公里，远远不能满足要求。因为，广电不能保证在农村，特别是边远农村，在2公里范围内有一个光纤节点。为此，广电的覆盖半径至少要达到10-15公里才能满足现实的需求。这就需要使用电视白频谱技术。

实现NLOS

覆盖区域扩展,3x-5x

更好的覆盖–10xWi-FiAPs

他用过数据库来管理共存

更多的频谱可以使用!2.4GHzcoverage600MHzcoverage为什么使用电视白频谱使用地理信息数据库(白频谱数据库)通过政策和反馈机制，可以严格控制频谱这种政策是灵活和可扩展到任何虚拟的频谱-规则和政策可以实时修改和实现。

电视白频谱如何工作非视距传输（NLOS）白频谱应用场景家庭网络，农村宽带，智慧网格和蜂窝卸载应用场景。宽带接入应用互联网宽带接入应用基站发射器基站控制器15kM

1-4W15kM操作管理中心网络架构使用广电频谱认知无线宽带接入要注意什么？广电的频谱是用于电视的，不是用于无线宽带接入的，因此，在进行无线宽带接入的时候，要充分考虑电视传输的要求。不能干扰电视的传输。由于电视传输为了避免干扰，在各地的频谱使用是不一样的，因此，就要求广电的无线宽带接入必须是跳频的，可以避免干扰到电视的传输。无线宽带接入的功率必须有限制，一般不能够超过4W。固定频点超级WiFi有什么危害？由于频点是固定的需要定制，在成本上就会高。在由于电视传输需要改变频点的时候，等于是重新建设，运营成本非常高。需要到每家每户重新更换设备。终端用户无法随意更换地点，因为，地点的更换就需要更换终端设备，用户的体验非常差，最终是倒向电信的无线宽带接入，给用户的发展带来了巨大的难度。难以发展用户。所以，千万不要将广电频谱认知无线宽带接入和超级WiFi（实质上是降频WiFi）混为一谈。广电频谱认知无线宽带接入的特点是什么？白频谱无线宽带接入的最大特点就是跳频，通过跳频来避免干扰电视的传输。只是使用电视传输的空白频点来传输数据，完成宽带的接入。在早期，跳频的序列是通过人工来设置的，后期，跳频序列是通过与白频谱数据库的连接来自动完成的。因此，白频谱无线宽带接入是有白频谱数据库的接口的。一般跳频序列可以达到8个频点的长度。采用跳频方式的白频谱无线宽带接入的优势在于：1、不会干扰电视的传输。2、电视的传输可以随时随地选择任何频点，剩下的事情由白频谱无线宽带接入系统来解决。3、所有的终端，可以在所有的地方接入，终端的接入通过扫描当地的无线宽带接入频点来完成接入和认证。4、与超级WiFi（实际上是降频WiFi）相比较，可以大量节省运营成本，大幅度提高用户的体验。使得营销变得更容易。技术特点基本特性470~784MHz1000mW。与三大运营商使用2400MHz的频谱比较，频谱干净，干扰少。带宽6/7/8MHz。可以设置。频点可以设置或者是按照频谱数据库来自动设定。

满足FCC要求。广电自适应Wi-Fi基本技术指标基于WiFi，采用TDD/TDMA方式。使用8MHz频谱带宽。使用MIMO。漫游。支持移动速率120km/h。功率在500-1000mw。频率在470-790MHz。频率可以在470-790MHz之间跳频，避免干扰。单个基站采用四个扇区，提供最大600Mbps的传输速率。单个扇区提供150个终端连接，一个基站提供600个终端连接。广电自适应Wi-Fi采用模块结构射频板主板2.4GWiFi5.8GWiFi认知WiFi，架构信道BW6,7,8MHz(region-specific)峰值速率384.0Mbps(6or7MHz),568.9Mbps(8MHz)

管道:

TVHT_W,

TVHT_W+W,TVHT_2W,

TVHT_2W+2W,TVHT_4WCCA

and

MCSMCS

indexModulation

typeCoding

rate6and7

MHzchannels8

MHzchannels6µsGI3µsGI4.5µsGI2.25µsGI0BPSK1/21.82.02.42.71QPSK1/23.64.04.85.32QPSK3/45.46.07.28.0316-QAM1/27.28.09.610.7416-QAM3/410.812.014.416.0564-QAM2/314.416.019.221.3664-QAM3/416.218.021.624.0764-QAM5/618.020.024.026.78256-QAM3/421.624.028.832.09256-QAM5/624.026.732.035.6传输速率基本模式(BCU):

W

=6,7,or

8MHzTVHT_MODE_1:WTVHT_MODE_2C:

2WTVHT_MODE_2N:

W+WTVHT_MODE_4C:

4WTVHT_MODE_4N:

2W+2W强制模式:TVHT_MODE_1

(W)a

single

spatial

stream

(SS)TVHT信道多达4个信道在一个或两个临近模块中绑定。临近模式:2W,4W非临近模式:W+W,2W+2WTVHT

PHY基于

11ac40

MHz

VHT

OFDM

PHYCBW40:

128

subcarriers

(SCs)in

40

MHz,

#

occupied

SCs(NST)=

114144

SCsperBCU(not

128),

for55

dBACLR(Adjacent

Channel

Leakage

Ratio)BCU(MHz)678#

SCs

per

BCU144168(=

144

*

7/6)144#

SCs

used128128128BWused(MHz)5.33

(=

6

*128/144)5.33

(=

7

*128/168)7.11

(=

8

*128/144)scaling

factorfor

sampling

freq.7.5

(=

40/5.33)7.5

(=

40/5.33)5.625

(=

40/7.11)#

occupied

SCs

(NST)114114114#

pilot

tones

(NSP)666TVHTvs.VHT:带宽&OFDM认知WiFi可以实用不连续的频点DS—13470DS—14478DS—15486DS—16494DS—17502DS—18510DS—19518DS—20526DS—21524DS—22542DS—23550DS—24558DS—13470DS—14478DS—15486DS—16494DS—17502DS—18510DS—19518DS—20526DS—21524DS—22542DS—23550DS—24558认知WiFi可以使用不连续的频点进行聚合。WiFi必须使用连续的频点进行聚合。米风通信物联网通信频谱分配物联网通信下行信标与导航认知WiFi400KHz100KHz8MHz（广电频点带宽）7.11MHz30dBm43dBm245KHz395KHz米风物联网通信频谱分配

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590

598DS—25606DS—26614DS—27622DS—28630DS—29638DS—30646DS—31654DS—32662DS—33670DS—34678DS—35686DS—36694DS—37702DS—38710DS—39718DS—40726DS—41734DS—13470DS—14478DS—15486DS—16494DS—17502DS—18510DS—19518DS—20526DS—21524DS—22542DS—23550DS—24558DS—42742DS—43750DS—44758DS—45766DS—46774DS—47782DS—48790DS—49798DS—50806DS—51714DS—528222020年全国电视频谱分配

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598DS—25606DS—26614DS—27622DS—28630DS—29638DS—30646DS—31654DS—32662DS—33670DS—34678DS—35686DS—36694DS—37702DS—38710DS—39718DS—40726DS—41734DS—13470DS—14478DS—15486DS—16494DS—17502DS—18510DS—19518DS—20526DS—21524DS—22542DS—23550DS—24558DS—42742DS—43750DS—44758DS—45766DS—46774DS—47782DS—48790全国DS—49798DS—50806DS—51714DS—52822地级省级国家2020年XX省电视频谱分配

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598DS—25606DS—26614DS—27622DS—28630DS—29638DS—30646DS—31654DS—32662DS—33670DS—34678DS—35686DS—36694DS—37702DS—38710DS—39718DS—40726DS—41734DS—13470DS—14478DS—15486DS—16494DS—17502DS—18510DS—19518DS—20526DS—21524DS—22542DS—23550DS—24558DS—42742DS—43750DS—44758DS—45766DS—46774DS—47782DS—48790全国DS—49798DS—50806DS—51714DS—52822省级国家地级测试结果采用1W功率，在市区内，通信距离大于10公里。测试结果采用1W功率，在市区内，通信距离大于10公里。频谱数据库接口电视检测台、电视检测中心已有的电视频道、规章制度、文件资料等数据库电视白频谱数据库其它数据库固定设备注册互联网一般设备带频谱感知设备家庭宽带应用M2M，物联网应用频谱数据库位置频谱数据库中的数据是供各个使用频谱进行通信的终端进行访问以得到频谱使用情况的，因此必须定义终端访问白频谱数据库的API。访问频谱数据库的API按照IETFPAWS（ProtocoltoAccessWhiteSpacedatabase）来执行。微软也定义了相应的API，作为参考。这里，我们要加强IETFPAWS，终端设备也可以向频谱数据库提供当地的频谱使用情况。频谱数据库API认知WiFi优势更高的频谱利用率，在8MHz带宽内，可以达到35.6Mbps，而WiFi只能做到24Mbps。