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[技術(shù)資料] 給GPS讓道！出師未捷身先死的LTE網(wǎng)絡(luò)
P:2012-03-22 08:44:48
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導(dǎo)讀：LTE的推進(jìn)不僅需要國家政策和法案的支持，更要處理好技術(shù)問題。而目前，還沒有LTE與GPS信號之間融合的技術(shù)解決方案。
2011年11月，150名GPS方面的工程師齊聚斯坦福大學(xué)的斯坦福線性加速器中心，共同商議GPS在軍事和商業(yè)航空系統(tǒng)上1100億美元的市場。其間，一個(gè)重大的議題是Lightsquared的LTE(Long Term Evolution，長期演進(jìn))網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)重干擾GPS信號，對GPS的未來構(gòu)成威脅。Lightsquared是新興的LTE運(yùn)營商，由于其運(yùn)營的LTE網(wǎng)絡(luò)干擾GPS信號在美國國內(nèi)成為了眾矢之的，引起了美國國內(nèi)GPS制造商的強(qiáng)烈反對，美國軍部、國防部、運(yùn)輸部、國土安全部、農(nóng)業(yè)部門甚至美國國會都介入了這場信號干擾大戰(zhàn)中。
3sNews 配圖
獲奧巴馬政府支持 與GPS在相鄰頻譜
Lightsquared，是私人控股企業(yè)，由對沖基金菲利普?法爾肯投資和管理，成立于2010年年末，一直致力于發(fā)展LTE技術(shù)與衛(wèi)星的融合網(wǎng)絡(luò)，從2010年開始，Lightsquared就試圖通過衛(wèi)星與地面基地臺相互使用，在L頻段上部署一張覆蓋全美的LTE網(wǎng)絡(luò)，并雄心壯志地要在2012年商用LTE網(wǎng)絡(luò)，到2015年覆蓋92%的美國用戶。那么Lightsquared的網(wǎng)絡(luò)又是如何干擾GPS信號的?Lightsquared使用的衛(wèi)星L光波頻段(1525Mhz-1559Mhz)，與GPS和其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)的頻譜(1559Mhz-1610Mhz)非常接近，因此會極大干擾GPS接收器。作為一家私人企業(yè)，Lightsquared為何敢與GPS在同一光譜上運(yùn)行，這與奧巴馬政府的支持不無關(guān)系。早在2011年2月，奧巴馬在北密歇根大學(xué)演講時(shí)，提出了建設(shè)全國無線網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃(National Wireless Initiative)，該計(jì)劃的目標(biāo)是在未來5年內(nèi)建成覆蓋全美98%人口的高速無線網(wǎng)絡(luò)，屆時(shí)發(fā)展迅速的智能手機(jī)和平板電腦均能快速接入互聯(lián)網(wǎng)，通過高速網(wǎng)絡(luò)連接美國的每一個(gè)角落，從而讓美國進(jìn)入數(shù)字時(shí)代。因此，Lightsquared被奧巴馬政府授權(quán)，可以與GPS在同一光譜上運(yùn)行。此外，又獲得了美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的支持。早在2011年1月，其商用網(wǎng)絡(luò)已獲得FCC的初步批準(zhǔn)。如果沒有干擾GPS的問題，那么Lightsquared一切將順風(fēng)順?biāo)�，順利獲得FCC的最終商業(yè)審批，大張旗鼓地在全美國部署LTE網(wǎng)絡(luò)。
干擾問題出現(xiàn) 美夢被打碎
可是，干擾GPS的問題打破了Lightsquared的美夢，并因此陷入了一場討伐之爭中。針對GPS陣營的責(zé)難，Lightsquared奮起抵抗，借FCC的保護(hù)傘，向FCC提出申請，認(rèn)為干擾問題的主要原因在于GPS接收器的未授予權(quán)。GPS接收器會自動跟蹤、收集位置數(shù)據(jù)，除了指定的頻段外還會掃描相鄰的頻段。接收器因此會受到相鄰Lightsquared網(wǎng)絡(luò)信號的影響。此說法其實(shí)是Lightsquared鞏固其合法地位的煙霧彈，F(xiàn)CC通常情況下不授權(quán)GPS或其他無線電接收器，用戶也不需要為諸如汽車、收音機(jī)獲得FCC許可。如果只是干擾小部分的商用GPS接收器，那么也許不會驚動美國軍部、國防部甚至是美國國會。事實(shí)上，Lightsquared確確實(shí)實(shí)地存在干擾問題，而且威脅美國軍方。2011年5月，國家天基全國執(zhí)行委員會和聯(lián)邦航空管理局與航空無線電技術(shù)委員會進(jìn)行了Lightsquared對GPS的干擾測試，得出干擾非常顯著的結(jié)論。在一些測試中，美國海岸防衛(wèi)隊(duì)的接收器、美國航空航天局用于科學(xué)使用的GPS系統(tǒng)受到嚴(yán)重影響，美國聯(lián)邦航空局的測試結(jié)果類似。
lateral pressure - 側(cè)壓力 （0） 投訴
P:2012-03-22 08:45:18
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其實(shí)，早在幾年前，干擾問題就已經(jīng)存在，也可以被阻止。但FCC在2010年把聽證會縮短為10天，回應(yīng)會縮短為7天，并且在干擾測試之前，投票批準(zhǔn)了Lightsquared的寬帶系統(tǒng)，因此讓Lightsquared立刻完成了數(shù)以千計(jì)的高性能地面信號傳送器建設(shè)。為何FCC主席Genachowski如此匆匆地批準(zhǔn)Lightsquared的方案，并跳過了關(guān)鍵的干擾測試，其中的原因就不得而知。還有一點(diǎn)，F(xiàn)CC是美國政府的一個(gè)獨(dú)立機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)授權(quán)和管理除聯(lián)邦政府使用之外的射頻傳輸裝置和設(shè)備，直接對國會負(fù)責(zé)。美國各政府之間各自為政，缺乏溝通，也導(dǎo)致了FCC批準(zhǔn)Lightsquared初步商用、出現(xiàn)干擾問題之后國防部、運(yùn)輸部的慌忙應(yīng)對。
國會介入 被撤銷4G網(wǎng)絡(luò)許可
Lightsquared與GPS之間的戰(zhàn)火最終燒到了國會那里，由于美國國會的施壓，F(xiàn)CC被迫向Lightsquared發(fā)出必須解決干擾GPS問題，否則不予其網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營許可的警告。針對干擾問題，有兩種解決方案，一種是更換現(xiàn)有的GPS設(shè)備，或是為現(xiàn)有的GPS設(shè)備加上防干擾的過濾器;另外一種是Lightsquared轉(zhuǎn)換到遠(yuǎn)離GPS頻譜的頻段上。針對第一種方案，更換現(xiàn)有的用于軍用及各種商用的GPS設(shè)備，目前美國有大約50萬部高精度GPS設(shè)備，而每一部設(shè)備的改造費(fèi)用將從300到800美元不等，改造成本將達(dá)數(shù)十億美元。Lightsquared只愿意拿出5000萬美元用于解決軍事和其他政府機(jī)關(guān)的GPS兼容性問題，不考慮其他商用GPS設(shè)備。對于解決干擾問題的過濾設(shè)備的開發(fā)，即使技術(shù)證明是可行的，僅就美國航空業(yè)來說，根本沒有能力花費(fèi)數(shù)十億美元購買并安裝這些過濾裝備。對于美國國防部來說，在伊拉克戰(zhàn)爭和阿富汗戰(zhàn)爭結(jié)束后，就加緊了對國防預(yù)算的控制，因此不可能有足夠的預(yù)算更換GPS接收器。針對第二種方案，Lightsquared已擬出了一項(xiàng)更換頻段的備用方案：啟用10MHz另一波段的頻譜解決干擾問題。該波段處于頻譜低段，與GPS頻譜相隔較遠(yuǎn)。而Lightsquared原計(jì)劃打算在其融合網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)商用兩三年后再遷移至這一頻段的。同時(shí)，Lightsquared也與Inmarsat(國際海事衛(wèi)星組織)進(jìn)行協(xié)商。因?yàn)镮nmarsat持有L頻段上的其他頻譜，若合作成功，可幫助Lightsquared解決信號干擾，從而加速其網(wǎng)絡(luò)覆蓋進(jìn)程。Lightsquared已經(jīng)為其LTE網(wǎng)絡(luò)投入了40億美元，投入更多資金更換頻段對其來說，代價(jià)太大。因此，從技術(shù)發(fā)展和投入資金來說，Lightsquared目前無法根本解決干擾問題。
SC - Subcommittee分委員會 （0） 投訴
P:2012-03-22 08:45:54
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可以說，“2012國防授權(quán)法案”徹底斷了Lightsquared運(yùn)營其網(wǎng)絡(luò)的幻想。FCC也已與NTIA(電信與信息管理局)在GPS信號干擾問題上協(xié)商得出結(jié)論，目前GPS設(shè)備會被4G信號干擾的問題存在，且無法消除干擾的風(fēng)險(xiǎn)。FCC決定無限期地暫停Lightsquared運(yùn)營4G-LTE網(wǎng)絡(luò)的棄權(quán)證書，并撤銷了Lightsquared的許可證。在此之前，Lightsquared已經(jīng)花費(fèi)了約40億美元建設(shè)40000個(gè)高功率發(fā)射器，這場信號大戰(zhàn)最終以Lightsquared的慘淡收場告終。美國政府從中亦吸取教訓(xùn)，將制定GPS頻譜干擾新標(biāo)準(zhǔn)草案，為非太空商業(yè)利用GPS信號相鄰頻譜的議案提供信息，加強(qiáng)現(xiàn)有國家政策對相鄰帶寬頻譜的保護(hù)。
LTE全球覆蓋 困難重重
LTE是近兩年來第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)啟動的最大的新技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，也是作為4G網(wǎng)絡(luò)的五大標(biāo)準(zhǔn)制式之一。與3G相比，LTE在高數(shù)據(jù)傳輸速率上更快，降低延遲且覆蓋范圍更為廣泛，也是3G未來的發(fā)展方向。目前，全球LTE網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)情況迅猛發(fā)展。美國是4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展步伐最為迅速，同時(shí)也是運(yùn)營商最多的國家，Verizon是美國第一大LTE網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商，并在遍布美國的38個(gè)城市以及超過60個(gè)商用機(jī)場開通了大規(guī)模4G LTE網(wǎng)絡(luò)。瑞典運(yùn)營商TeliaSonera計(jì)劃在瑞典、挪威、丹麥以及巴爾干地區(qū)鋪設(shè)LTE網(wǎng)絡(luò)。而俄羅斯的Antares集團(tuán)計(jì)劃通過轉(zhuǎn)賣的方式在其12個(gè)獨(dú)聯(lián)體國家、亞洲和非洲等國家獲得LTE頻段，欲在全球鋪設(shè)4G網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)國內(nèi)的LTE網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)也在如火如荼的進(jìn)行，繼啟動TD—LTE擴(kuò)大規(guī)模實(shí)驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)后，中國移動將采取新建和平滑升級兩種方式，使TD—LTE基站規(guī)模超過20萬個(gè)。然而，對于其推進(jìn)來說，LTE移動寬帶技術(shù)將想要覆蓋全球，仍困難重重。從Lightsquared與GPS的信號大戰(zhàn)來看，LTE的推進(jìn)不僅需要國家政策和法案的支持，更要處理好技術(shù)問題。而目前，還沒有LTE與GPS信號之間融合的技術(shù)解決方案。這不得不將成為阻礙實(shí)現(xiàn)其全球覆蓋的主要瓶頸。同時(shí)，我國的北斗也應(yīng)在這場信號大戰(zhàn)中有所啟發(fā)，按照北斗進(jìn)程，2012年實(shí)現(xiàn)亞太區(qū)域覆蓋，2020年形成全球覆蓋能力，除了目前正在進(jìn)行的與GPS的兼容性技術(shù)研發(fā)，國家是否也應(yīng)考慮為北斗制定頻譜干擾方案，以防出現(xiàn)類似的干擾問題?
SD - semi-diameter半徑 （0） 投訴
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