TV White Space分析

TVWS在美国
优势
成本低，用户量大
当然，减小来自其它频带的干扰会使系统的容量 更高
安全性
用户对于非执照设备的安全性存有疑虑
Geo-Location Database 是否需要由一个可靠的机构成立？ 安全性可以依靠底层协议保证，上层加密措施会增加安 全性保护
未来考虑
University and industry analysis, simulations and prototypes
目前进程推动的比较快的有下面几个国家， 全世界角度来看，美国、日本和西欧； 欧洲角度来看：瑞典、芬兰、瑞士等 这张表要看相对值（09年比较早），只是个例子
2. 频谱划分（Digital Dividend）
Digital Dividend是针对White Space分配的专有 名词
英国的组织（Ofcom）是欧洲分配带宽的先行者
欧洲的TVWS
欧洲TVWS简介 • 概述 • 进程 • 模拟到数字的转换 • 频带划分 • TVWS在英国
影响TVWS使用的三大因素 COGEU谱共享商业模型
1. 模拟到数字的转换
DSO——Digital Switch on
ASO——Analog Switch off 模拟向数字推进也就是DSO和ASO的结合 但是两者并不同步 • ASO：运营商收费，地面基建
TVWS在日本
TVWS在日本
无处不在，广泛覆盖
可以处理网络中断 可延展，处理数据拥塞 成本低
TVWS在欧洲
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影响TVWS使用的三大因素 COGEU谱共享商业模型
概述
在欧洲，移动宽带传输、多媒体、互联网接入的 基本条约是——里斯本条约（Lisben Treaty）
TVWS在日本
TVWS在日本
计算保护距离 • 信噪比低于门限时的距离
（ Desired/Undesired=23dB ）
• 信干比
TVWS在日本
临近发射机增多，TVWS减少
TVWS在日本
Smart Utility Network
TV White Space Communication, which occupies the frequencies allocated to TV broadcasting services but not used locally Hybrid SUN-in-TVWS wireless system
中国白频谱政策: 何去何从？
要不要开放？
开放的动力和阻力 有哪些？ 何时开放？ 由谁主导？
如何开发使用？
未来10到20年，白 频谱政策会有哪些 推进？
白频谱现状介绍
白频谱分类：
• 未投入使用的频段 • 发射台停播时的频段 • 由于保护要求而空闲的频段
白频谱特点：
• 传播特性好，穿透能力强 • 不连续 • 时变性
地理位置数据库问题：
先知道自己的位置，再通过数据库得到该位置是否有DTT通路，再来觉得是 否可用认知。 数据库的建立、地理位置的精度和准度
欧洲的TVWS
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影响TVWS使用的三大因素 COGEU谱共享商业模型
COGEU的谱共享商业模型
COGEU采用了二次使用TVWS的方法，而不是优化 现有频谱或是购买新的频谱。
这个模型旨在充分利用TVWS • 一级用户担心二级用户成为其竞争者，所以其卖出欲
不强
• 没有能力购买大量频谱的用户只能成为二级用户 模型的应用实例： • Spectrum Bridge Inc. in US • PMSE band manager JFMG in UK
目前可用：乡村 250MHz; 人口密集城市 6MHz
广播服务类型 • 基本服务 (primary user)：Full Power TV Station Low Power TV
Station and
nel 14 to 20
translators
• 延伸服务 (secondary user): Land Mobile Radio system in chan
TVWS在每个地方可利用的宽度是不同的
18个英国地区TVWS的可利用情况。重分配前（红）、之后（绿）。90%人可以收到 100MHz的TVWS。50%可以收到150MHz。有些郊区地方可以收到200MHz以上（这 就是为什么农村可以利用TVWS，第三部分） Bristol, London, Liverpool and Southampton
技术上
隐藏节点问题：
房子接收数码地面电视信号， 使用定向天线安装（路径1）周 围建筑物的屋顶。邻近的是一 个移动的认知功能的移动设备 试图检测在路面上的相同的信 号，但它是由周围的建筑物阻 挡（路径2），因此，大大减少 的强度。认知的设备可能会错 误地得出结论，有没有传输和 因此没有主动附近的接收，发 送和屋顶天线（路径3）造成有 害干扰。类似的情况，可以设 想的PMSE应用，包括无线麦克 风。
TVWS在美国
新的频谱资源使得传输更多音频或数据成为可能 • 信号范围广 • 功率低 • 可以穿透地形限制 • 恶劣天气中可以使用 • 室内室外都可以提高覆盖面积，接入点比WLAN少
TVWS在美国
Super Wi-Fi （AIR.U）
美国正准备积极部署“超级Wi-Fi”(Super Wi-Fi)，其传播 范围比Wi-Fi(无线高传真)的热点更广。
• 128MHz需要重新分配（Cleared Spectrum）（16/48）
英国的频谱分配情况：
英国的频谱设置是改动过的
原频谱（上）现频谱（下）
英国的38频道在某些地方专门服务于无线麦克风和个人监听系统。69频道对于无线 麦克风的使用是及其重要的一个频道，因为这个频道在整个英国都是通用的，这个 频道为英国的戏剧作品、音乐会的发展起到了重要的作用。
在中国，白频谱还没有得到开发利用。
目前，广电总局拥有这段频谱的规划和使用权， 国家还没有授权其他组织和个人使用这个频段。
开发白频谱？
思科：2016年，移动通信 的频谱需求量将超过现有 容量。 John Hoffman：到2025年 全球移动通信频谱缺口将 达到900MHz。 频谱需求：巨大 频谱资源：稀缺 白频谱利用：势在必行
超级Wi-Fi所用的频谱不需授权，和Wi-Fi一样，企业不需 竞标专属使用权，有助降低成本。
Google、微软支持
芯片制造商德州仪器(TI)近来加入White Space联盟，显 示设备制造商已准备开始生产超级Wi-Fi的设备。
前向兼容
是否在空白频段允许非执照设备，首先要考虑的是能否保护原有的 服务质量。
Figure reference: Kilper, Daniel C., et al. "Power trends in communication networks." Selected Topics in Quantum Electronics, IEEE Journal of 17.2 (2011): 275-284.
First and now second set of testing by the FCC labs Equipment provider’s products Sufficient work has been done to protect incumbents. Sensing beacons have undergone several cycles of learnings, through the studies and analysis done for 802.22.1 。
前向兼容
Geo-Location Database: 基站将记录附近区域内执照设备的功
率，天线类型，天线高度等等信息，来判断电视频段是否可以被用 于第二类服务。
Sensing：The ability to pick up a signal from over the air and determine that it is an incumbent. Further concern: randomly transmit with non-distinctive characteristics. Additional Method : Beacon Signal. This is the proposed method for protecting licensed wireless microphone systems, and has been an area of study for the IEEE 802.22.1 group
欧洲的TVWS
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影响TVWS使用的三大因素 COGEU谱共享商业模型
TVWS在英国
英国的数字电视标准是DVB-T，传输采用8MHz带宽。
TVWS位于UHF频带范围内，总宽度为256MHz Ofcom对于61频道和62频道进行了拍卖 256-8*2=240MHz
TV White Space分析
梁津垚 李青 贾宝安 5090309186 5090309228 5090309734
概述
基本概念介绍
TVWS在美国 TVWS在日本 TVWห้องสมุดไป่ตู้在欧洲 中国TVWS政策讨论
名词介绍
White Space: 空白电视信号频段，是指被分配做广播使 用，但实际没有被使用的无线电频段。
White Space Devices
Unlicensed Devices
White Space Coalition FCC: 美国联邦通讯委员会