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给GPS让道!出师未捷身先死的LTE网络 - 无图版
hansen --- 2012-03-22 08:44:48
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导读:LTE的推进不仅需要国家政策和法案的支持,更要处理好技术问题。而目前,还没有LTE与GPS信号之间融合的技术解决方案。
2011年11月,150名GPS方面的工程师齐聚斯坦福大学的斯坦福线性加速器中心,共同商议GPS在军事和商业航空系统上1100亿美元的市场。其间,一个重大的议题是Lightsquared的LTE(Long Term Evolution,长期演进)网络严重干扰GPS信号,对GPS的未来构成威胁。Lightsquared是新兴的LTE运营商,由于其运营的LTE网络干扰GPS信号在美国国内成为了众矢之的,引起了美国国内GPS制造商的强烈反对,美国军部、国防部、运输部、国土安全部、农业部门甚至美国国会都介入了这场信号干扰大战中。
3sNews 配图
获奥巴马政府支持 与GPS在相邻频谱
Lightsquared,是私人控股企业,由对冲基金菲利普?法尔肯投资和管理,成立于2010年年末,一直致力于发展LTE技术与卫星的融合网络,从2010年开始,Lightsquared就试图通过卫星与地面基地台相互使用,在L频段上部署一张覆盖全美的LTE网络,并雄心壮志地要在2012年商用LTE网络,到2015年覆盖92%的美国用户。那么Lightsquared的网络又是如何干扰GPS信号的?Lightsquared使用的卫星L光波频段(1525Mhz-1559Mhz),与GPS和其他卫星定位系统的频谱(1559Mhz-1610Mhz)非常接近,因此会极大干扰GPS接收器。作为一家私人企业,Lightsquared为何敢与GPS在同一光谱上运行,这与奥巴马政府的支持不无关系。早在2011年2月,奥巴马在北密歇根大学演讲时,提出了建设全国无线网络计划(National Wireless Initiative),该计划的目标是在未来5年内建成覆盖全美98%人口的高速无线网络,届时发展迅速的智能手机和平板电脑均能快速接入互联网,通过高速网络连接美国的每一个角落,从而让美国进入数字时代。因此,Lightsquared被奥巴马政府授权,可以与GPS在同一光谱上运行。此外,又获得了美国联邦通信委员会(FCC)的支持。早在2011年1月,其商用网络已获得FCC的初步批准。如果没有干扰GPS的问题,那么Lightsquared一切将顺风顺水,顺利获得FCC的最终商业审批,大张旗鼓地在全美国部署LTE网络。
干扰问题出现 美梦被打碎
可是,干扰GPS的问题打破了Lightsquared的美梦,并因此陷入了一场讨伐之争中。针对GPS阵营的责难,Lightsquared奋起抵抗,借FCC的保护伞,向FCC提出申请,认为干扰问题的主要原因在于GPS接收器的未授予权。GPS接收器会自动跟踪、收集位置数据,除了指定的频段外还会扫描相邻的频段。接收器因此会受到相邻Lightsquared网络信号的影响。此说法其实是Lightsquared巩固其合法地位的烟雾弹,FCC通常情况下不授权GPS或其他无线电接收器,用户也不需要为诸如汽车、收音机获得FCC许可。如果只是干扰小部分的商用GPS接收器,那么也许不会惊动美国军部、国防部甚至是美国国会。事实上,Lightsquared确确实实地存在干扰问题,而且威胁美国军方。2011年5月,国家天基全国执行委员会和联邦航空管理局与航空无线电技术委员会进行了Lightsquared对GPS的干扰测试,得出干扰非常显著的结论。在一些测试中,美国海岸防卫队的接收器、美国航空航天局用于科学使用的GPS系统受到严重影响,美国联邦航空局的测试结果类似。
hansen --- 2012-03-22 08:45:18
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其实,早在几年前,干扰问题就已经存在,也可以被阻止。但FCC在2010年把听证会缩短为10天,回应会缩短为7天,并且在干扰测试之前,投票批准了Lightsquared的宽带系统,因此让Lightsquared立刻完成了数以千计的高性能地面信号传送器建设。为何FCC主席Genachowski如此匆匆地批准Lightsquared的方案,并跳过了关键的干扰测试,其中的原因就不得而知。还有一点,FCC是美国政府的一个独立机构,负责授权和管理除联邦政府使用之外的射频传输装置和设备,直接对国会负责。美国各政府之间各自为政,缺乏沟通,也导致了FCC批准Lightsquared初步商用、出现干扰问题之后国防部、运输部的慌忙应对。
国会介入 被撤销4G网络许可
Lightsquared与GPS之间的战火最终烧到了国会那里,由于美国国会的施压,FCC被迫向Lightsquared发出必须解决干扰GPS问题,否则不予其网络运营许可的警告。针对干扰问题,有两种解决方案,一种是更换现有的GPS设备,或是为现有的GPS设备加上防干扰的过滤器;另外一种是Lightsquared转换到远离GPS频谱的频段上。针对第一种方案,更换现有的用于军用及各种商用的GPS设备,目前美国有大约50万部高精度GPS设备,而每一部设备的改造费用将从300到800美元不等,改造成本将达数十亿美元。Lightsquared只愿意拿出5000万美元用于解决军事和其他政府机关的GPS兼容性问题,不考虑其他商用GPS设备。对于解决干扰问题的过滤设备的开发,即使技术证明是可行的,仅就美国航空业来说,根本没有能力花费数十亿美元购买并安装这些过滤装备。对于美国国防部来说,在伊拉克战争和阿富汗战争结束后,就加紧了对国防预算的控制,因此不可能有足够的预算更换GPS接收器。针对第二种方案,Lightsquared已拟出了一项更换频段的备用方案:启用10MHz另一波段的频谱解决干扰问题。该波段处于频谱低段,与GPS频谱相隔较远。而Lightsquared原计划打算在其融合网络业务商用两三年后再迁移至这一频段的。同时,Lightsquared也与Inmarsat(国际海事卫星组织)进行协商。因为Inmarsat持有L频段上的其他频谱,若合作成功,可帮助Lightsquared解决信号干扰,从而加速其网络覆盖进程。Lightsquared已经为其LTE网络投入了40亿美元,投入更多资金更换频段对其来说,代价太大。因此,从技术发展和投入资金来说,Lightsquared目前无法根本解决干扰问题。
hansen --- 2012-03-22 08:45:54
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可以说,“2012国防授权法案”彻底断了Lightsquared运营其网络的幻想。FCC也已与NTIA(电信与信息管理局)在GPS信号干扰问题上协商得出结论,目前GPS设备会被4G信号干扰的问题存在,且无法消除干扰的风险。FCC决定无限期地暂停Lightsquared运营4G-LTE网络的弃权证书,并撤销了Lightsquared的许可证。在此之前,Lightsquared已经花费了约40亿美元建设40000个高功率发射器,这场信号大战最终以Lightsquared的惨淡收场告终。美国政府从中亦吸取教训,将制定GPS频谱干扰新标准草案,为非太空商业利用GPS信号相邻频谱的议案提供信息,加强现有国家政策对相邻带宽频谱的保护。
LTE全球覆盖 困难重重
LTE是近两年来第三代合作伙伴计划(3GPP)启动的最大的新技术研发项目,也是作为4G网络的五大标准制式之一。与3G相比,LTE在高数据传输速率上更快,降低延迟且覆盖范围更为广泛,也是3G未来的发展方向。目前,全球LTE网络铺设情况迅猛发展。美国是4G网络发展步伐最为迅速,同时也是运营商最多的国家,Verizon是美国第一大LTE网络运营商,并在遍布美国的38个城市以及超过60个商用机场开通了大规模4G LTE网络。瑞典运营商TeliaSonera计划在瑞典、挪威、丹麦以及巴尔干地区铺设LTE网络。而俄罗斯的Antares集团计划通过转卖的方式在其12个独联体国家、亚洲和非洲等国家获得LTE频段,欲在全球铺设4G网络。同时国内的LTE网络铺设也在如火如荼的进行,继启动TD—LTE扩大规模实验网建设后,中国移动将采取新建和平滑升级两种方式,使TD—LTE基站规模超过20万个。然而,对于其推进来说,LTE移动宽带技术将想要覆盖全球,仍困难重重。从Lightsquared与GPS的信号大战来看,LTE的推进不仅需要国家政策和法案的支持,更要处理好技术问题。而目前,还没有LTE与GPS信号之间融合的技术解决方案。这不得不将成为阻碍实现其全球覆盖的主要瓶颈。同时,我国的北斗也应在这场信号大战中有所启发,按照北斗进程,2012年实现亚太区域覆盖,2020年形成全球覆盖能力,除了目前正在进行的与GPS的兼容性技术研发,国家是否也应考虑为北斗制定频谱干扰方案,以防出现类似的干扰问题?
p99p09 --- 2012-03-22 17:42:40
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cuijiude --- 2013-02-17 15:35:31
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中国的LTE技术是否也会受到限制?或许等待新的技术出现?