فضاهای سفید (رادیو)
در ارتباطات از راه دور ، فضاهای سفید به فرکانس های اختصاص داده شده به یک سرویس پخش اما بصورت محلی استفاده نمی شود. [1]
نهادهای ملی و بین المللی فرکانس های مختلفی را برای مصارف خاص اختصاص می دهند و در بیشتر موارد حق پخش از طریق این فرکانس ها را دارند. این فرایند تخصیص فرکانس یک باند باند ایجاد می کند ، که به دلایل فنی فضای سفید بین باند های رادیویی یا کانال های استفاده شده را برای جلوگیری از تداخل اختصاص می دهد . در این حالت ، در حالی که فرکانس ها استفاده نشده اند ، آنها به طور خاص برای یک هدف مانند باند محافظ اختصاص داده شده اند . با این وجود ، معمولاً این فضاهای سفید بین کانالهای استفاده شده وجود دارد ، زیرا انتقال انتقالهای مجاور به کانالهای مجاور بلافاصلهباعث تداخل مخرب هر دو خواهد شد. علاوه بر فضای سفید که به دلایل فنی اختصاص داده شده است ، همچنین طیف رادیویی استفاده نشده وجود دارد که یا هرگز مورد استفاده قرار نگرفته است ، یا در نتیجه تغییرات فنی آزاد می شود. به طور خاص، تعویض به تلویزیون های دیجیتال آزاد می گذارد تا مناطق بزرگ بین حدود 50 مگاهرتز و 700 مگاهرتز . این امر به این دلیل است که انتقال دیجیتالی را می توان در کانالهای مجاور بسته بندی کرد ، در حالی که آنالوگها نمی توانند. این بدان معنی است که باند را می توان در کانالهای کمتری "فشرده" کرد ، در حالی که هنوز امکان انتقال بیشتر را نیز فراهم می کند.
در ایالات متحده ، فرکانس های تلویزیونی متروکه در درجه اول در گروه فوقانی UHF "700 مگا هرتز" قرار دارد و کانال های تلویزیونی 52 تا 69 (698 تا 806 مگاهرتز) را پوشش می دهد. تلویزیون های ایالات متحده و فضاهای سفید آن در فرکانس های UHF و همچنین فرکانس های VHF که کاربران موبایل و دستگاه های فضای سفید به آنتن های بزرگتر نیاز دارند ، وجود خواهد داشت. در سایر نقاط جهان ، کانال های تلویزیونی متروکه VHF هستند و در نتیجه فضاهای سفید بزرگ VHF در سراسر جهان (به جز ایالات متحده) رادیوی دیجیتال استاندارد DAB و DAB + و DMB توزیع می شود . [ نیاز به استناد ]
فهرست
دستگاههای فضاهای سفید [ ویرایش ]
پیشنهادات مختلفی از جمله IEEE 802.11af ، IEEE 802.22 [2] [3] و کسانی که از ائتلاف فضاهای سفید هستند ، با استفاده از فضاهای سفید باقی مانده از خاتمه تلویزیون آنالوگ ، برای دسترسی به اینترنت بی سیم باند پهن حمایت کرده اند . دستگاهی که برای استفاده از این کانالهای موجود در نظر گرفته شده است ، "دستگاه فضاهای سفید" (WSD) است. اینگونه دستگاه ها برای شناسایی حضور در مناطق موجود اما استفاده نشده از امواج هوایی ، مانند مواردی که برای تلویزیون آنالوگ رزرو شده اند ، طراحی شده اند و از این امواج هوایی استفاده نشده برای انتقال سیگنال هایی برای اتصال به اینترنت استفاده می کنند . پیش بینی می شود که چنین فناوری بهبود دسترسی به اینترنت پهن باند وWi-Fi در مناطق روستایی. [4] [5]
ایده های اولیه ارائه شده از جمله گیرنده های GNSS و برنامه نویسی هر WSD با بانک اطلاعاتی کلیه ایستگاه های تلویزیونی در یک منطقه ، با این وجود از دیگر کاربران غیر ثابت یا بدون مجوز در منطقه یا هر ایستگاهی که بعد از ساخت دستگاه دارای مجوز یا تغییر باشد جلوگیری نمی شود. علاوه بر این ، این تلاش ها ممکن است بر میکروفون های بی سیم ، تله متری پزشکی و سایر فن آوری هایی که از لحاظ تاریخی به این فرکانس های باز اعتماد کرده اند ، تأثیر بگذارد . [ نیاز به استناد ]
میکروفن های بی سیم حرفه ای از فضای سفید "برای ده ها سال" استفاده می کنند که قبلاً به اصطلاح دستگاه های فضای سفید استفاده نشده است. [1]
ایالات متحده [ ویرایش ]
پخش تلویزیونی آنالوگ با قدرت کامل ، که بین 54 مگاهرتز و 806 مگاهرتز (54-72 ، 76-88 ، 174–216 ، 470–608 و 614–806) کار می کرد [6] فرکانس های تلویزیونی (کانال های 2-69) متوقف شدند فعالیت در 12 ژوئن 2009 به عنوان یک دستورالعمل تغییر دیجیتال ایالات متحده . در آن زمان ، ایستگاه های تلویزیونی کامل نیرو می خواستند به انتقال دیجیتال تغییر دهند و فقط بین 54 مگاهرتز و 698 مگاهرتز کار کنند. این همچنین برنامه زمانی است که ائتلاف سفید فضاها برای شروع ارائه خدمات باند پهن باند به مصرف کنندگان تعیین کرده است. تأخیر زمان کمیسیون ارتباطات فدرال ایالات متحده را فراهم می کند(FCC) برای آزمایش فن آوری و اطمینان از عدم دخالت در پخش های تلویزیونی موجود. فن آوری های مشابه می توانند در سراسر دنیا مورد استفاده قرار گیرند ، همانطور که بسیاری از فناوری های اصلی در حال حاضر وجود دارد. [7]
تولیدکنندگان تئاتر و فرنچایزهای ورزشی امیدوار بودند که تصمیم خود را از این تصمیم دور کنند یا به تأخیر بیاندازند که نقل و انتقالات خودشان - اعم از سیگنال های تلویزیونی یا میکروفن های بی سیم مورد استفاده در اجرای موسیقی زنده - می تواند با دستگاه های جدیدی که از فضاهای سفید استفاده می کنند با تداخل مواجه شوند. با این حال ، FCC استدلال های آنها را رد کرد و گفت آزمایش کافی انجام شده است و از طریق مقررات جدید ، دخالت های احتمالی به حداقل می رسد.
بیشتر طیف پخش برای دسترسی به اینترنت پهن باند بی سیم مورد نیاز بود ، و در مارس 2009 ، سناتور ماساچوست ، جان کری لایحه ای را ارائه داد که نیاز به مطالعه کارآیی طیف دارد. [8] دانشگاهیان موضوع را مورد مطالعه قرار داده و ایده استفاده از فناوری محاسبات را برای به دست آوردن مزایای فضای سفید ترویج داده اند. [9]
گروه های تجاری [ ویرایش ]
ائتلاف فضاهای سفید در سال 2007 توسط هشت شرکت بزرگ فناوری که قصد داشتند از ابتدای فوریه 2009 دسترسی به اینترنت پر سرعت را از طریق "فضای سفید" موجود در فرکانس های تلویزیونی استفاده نشده بین 54 مگاهرتز و 698 مگاهرتز به مصرف کنندگان ایالات متحده تحویل دهند ، تشکیل شده است. 51) انتظار می رود ائتلاف سرعت 80 مگابیت در ثانیه و بالاتر و 400 تا 800 مگابیت در ثانیه برای شبکه های کوتاه برد فضای سفید را پیش بینی کند. این گروه شامل مایکروسافت ، گوگل ، دل ، HP ، اینتل ، فیلیپس ، Earthlink و سامسونگ الکترو مکانیک بودند . [10]
بسیاری از شرکت های درگیر در ائتلاف فضاهای سفید نیز در اتحاد نوآوری بی سیم شرکت داشتند. [11] گروه دیگری که خود را اتحاد فضایی سفید می نامد ، در سال 2011 تشکیل شد. [12]
گوگل از کمپین هایی به نام Free the Airwaves حمایت کرده و هدف آن تغییر فضای سفید است که در سال 2009 توسط فرآیند تبدیل DTV توسط FCC پاکسازی شد و به یک طیف بدون مجوز تبدیل شد که می تواند توسط دستگاه های Wi-Fi مانند مورد استفاده قرار گیرد. . [13] [14] انجمن ملی پخش مخالفت پروژه زیرا آنها ادعا آن را با کیفیت پخش سیگنال های تلویزیون خود را کاهش دهد. [15]
آزمون مقدماتی [ ویرایش ]
دفتر مهندسی و فناوری کمیسیون ارتباطات فدرال گزارشی را در تاریخ 31 ژوئیه 2007 منتشر کرد که نتایج آن از بررسی دو دستگاه اولیه ارسالی ارائه شده است. در این گزارش نتیجه گیری شده است که دستگاه ها به طور قابل توجهی حضور انتقال تلویزیون یا سایر کاربران موظف را حس نمی کنند ، از این رو برای استفاده در وضعیت فعلی آنها قابل قبول نیستند و هیچ آزمایش دیگری لازم نیست. [16]
با این حال ، در 13 آگوست 2007 ، مایکروسافت سندی را با FCC ارسال کرد که در آن جلسه ای را که مهندسان آن با مهندسان FCC از دفتر مهندسی و فناوری در تاریخ 9 و 10 اوت برگزار کرده بودند ، شرح داد. در این جلسه مهندسان مایکروسافت نتایج حاصل از آزمایش آنها با دستگاه های نمونه اولیه یکسان و با استفاده از روش های تست یکسان انجام شده است که " سیگنال های DTV را در آستانه -114 dBm شناسایی کردنددر آزمایشگاه نیمکت آزمایشگاهی با دقت 100 درصد ، دقیقاً مطابق آنچه انتظار می رفت. این دستگاه آسیب دیده و در سطح شدیدی تخریب شده عمل کرده است "که ناتوانی واحد FCC را در تشخیص کانال های اشغال شده توضیح می داد. همچنین به این نکته اشاره شد که FCC دارای یک نمونه اولیه تهیه نسخه پشتیبان یکسان است که در شرایط عملیاتی کاملی وجود دارد. آزمایش نکرده بود. [17]
تصمیم FCC [ ویرایش ]
پخش کننده های تلویزیونی و دیگر کاربران متبحر این طیف (اعم از مجوز و بدون مجوز از جمله سازندگان سیستم های صوتی بی سیم) از این بیم داشتند که اگر دستگاه های بدون مجوز در همان طیف کار کنند ، سیستم های آنها دیگر به درستی کار نمی کنند. با این حال ، دفتر مهندسی و فناوری FCC گزارشی را در تاریخ 15 اکتبر 2008 منتشر کرد که در آن نمونه اولیه دستگاه های فضاهای سفید باند تلویزیون ارسال شده توسط Adaptrum ، موسسه تحقیقات Infocomm ، موتورولا و فیلیپس ارزیابی شده است. این گزارش نتیجه گرفت که این دستگاه ها بار توانایی "اثبات مفهوم" را در توانایی تشخیص و جلوگیری از انتقال میراث برآورده کرده بودند ، [18] اگرچه هیچ یک از دستگاه های آزمایش شده به اندازه کافی سیگنال های میکروفون بی سیم را در حضور فرستنده تلویزیون دیجیتالی روی کانال مجاور.
در 4 نوامبر 2008 ، FCC برای تأیید استفاده غیرمجاز از فضای سفید ، 5-0 رای داد ، [19] از این رو مخالفت پخش کنندگان را خاموش کرد. گزارش دوم و سفارش واقعی ده روز بعد منتشر شد و حاوی برخی موانع جدی برای توسعه و استفاده از دستگاههای باند تلویزیون است که توسط FCC فراخوانی می شود. برای مشخص کردن اینکه کدام کانال ها برای استفاده در یک مکان معین در دسترس هستند ، باید هر دو دستگاه را با یک پایگاه داده تحت نظارت FCC مشورت کنند ، همچنین باید هر دقیقه یک بار طیف را به صورت محلی رصد کنند تا تأیید کنند که هیچ میکروفون بی سیم میراث ، کمک ویدیوییدستگاهها یا سایر فرستنده ها موجود هستند. اگر یک گیربکس واحد شناسایی شود ، ممکن است دستگاه به هیچ وجه در کل کانال 6 مگاهرتز انتقال یافته در آنجا انتقال ندهد. [20] امید بود که طی یک سال ، این دسترسی جدید منجر به دسترسی مطمئن تر به اینترنت و سایر فناوری ها شود.
در 23 سپتامبر 2010 ، FCC یک Opinion و Order Memorandum منتشر کرد که قوانین نهایی استفاده از فضای سفید برای دستگاه های بی سیم بدون مجوز را تعیین می کرد. [21] قوانین جدید الزامات سنجش اجباری را حذف کرد که استفاده از طیف را با اختصاص کانال کانال جغرافیایی بسیار تسهیل می کند. قوانین نهایی [22] تصویب پیشنهادی از سوی ائتلاف فضاهای سفید برای قوانین بسیار دقیق انتشار که مانع از استفاده مستقیم IEEE 802.11 (Wi-Fi) در یک کانال واحد می شود و باعث می شود طیف جدید برای فناوری های Wi-Fi غیرقابل استفاده باشد. [ نیاز به استناد ]
دادخواست پخش کننده [ ویرایش ]
در تاریخ 27 فوریه 2009 ، انجمن ملی پخش کنندگان (NAB) و انجمن تلویزیون های خدمات حداکثر از دادگاه فدرال خواستند تا مجوز FCC از دستگاه های بی سیم فضای سفید را تعطیل کند. شاکیان ادعا می کنند که دستگاه های شخصی قابل حمل و بدون مجوز که در همان گروه پخش تلویزیونی فعالیت می کنند ، اثبات شده اند که علی رغم آزمایش های FCC باعث ایجاد مداخله می شوند. این دادخواست در دادگاه تجدیدنظر ایالات متحده برای ناحیه کلمبیا مدار تشکیل شد. در دادخواست تجدید نظر ، تصمیم FCC مبنی بر اجازه دادن به وسایل شخصی فضای سفید "تأثیر منفی مستقیمی بر اعضای MSTV و NAB خواهد گذاشت و تصمیم کمیسیون" خودسرانه ، فریبنده است و در غیر این صورت مطابق قانون نیست ".حكم اجرای این پرونده در تاریخ 7 فوریه 2011 مورد بررسی قرار گرفت. [24] NAB در ماه مه 2012 اعلام كرد كه در حال حذف چالش قوانینی است كه اجازه استفاده غیرمجاز از امواج هوایی خالی بین کانالهای پخش موجود را صادر می كند. [25]
تست ایالات متحده [ ویرایش ]
در 16 اکتبر 2009 ، محققان مایکروسافت تحقیق ردموند ، واشنگتن یک شبکه فضایی سفید به نام WhiteFi ایجاد و مستقر کردند . [26] [27] در این شبکه ، چندین مشتری متصل به یک نقطه دسترسی واحد از فرکانس های UHF هستند. استقرار شامل آزمایشاتی برای آزمایش میزان داده ها قبل از مداخله در میکروفن های بی سیم در نزدیکی قابل شنیدن بود.
در 24 فوریه 2010 ، مقامات ویلمینگتون ، کارولینای شمالی ، که بازار آزمایش انتقال به تلویزیون دیجیتال بود ، پس از یک ماه آزمایش ، از شبکه جدید بی سیم شهری رونمایی کردند. این شبکه از فضاهای سفید موجود در پایان تلویزیون آنالوگ استفاده می کرد. Spectrum Bridge برای اطمینان از اینكه ایستگاه های تلویزیونی موجود در بازار مداخله نمی كنند كار می كردند ("گزارش نشده است." به " شهرستان های هوشمند " شبکه نمی خواهد با شرکت های تلفن همراه رقابت نیست، اما به جای برای "اهداف ملی"، از جمله دولت و نظارت بر انرژی استفاده می شود. سرویس باند تلویزیون ، متشکل از سرمایه گذاران خصوصی ، دوربین هایی را در پارک ها و در امتداد بزرگراه ها برای نمایش ترافیک در نظر گرفته است. سایر کاربردها شامل سطح و کیفیت آب است ،پارک های توپ ، و Wi-Fi عمومی در مناطق خاص. تلویزیون باند 18 ماه مجوز آزمایش داشت. [28]
در سال 2011 ، قبیله یوروک در شهرستان هومبولت ، کالیفرنیا ، کارآزمایی های فضای سفید را با ارائه دهنده تجهیزات ارتباط از راه دور کارلسون بی سیم از آرکاتا ، کالیفرنیا آغاز کرد. [29]
در ژوئیه سال 2013 ، دانشگاه ویرجینیا غربی اولین دانشگاه در ایالات متحده شد که از کانالهای تلویزیونی پخش خالی استفاده کرد تا بتواند از خدمات اینترنت باند پهن باند به دانشگاه و مناطق اطراف خود ارائه دهد. [30]
همچنین در ماه ژوئیه سال 2013 ، بندر پیتسبورگ طیف فضای سفید را برای افزایش ایمنی و ابزارآهن در داخل کشور با ارائه دهنده تجهیزات ارتباط از راه دور شرکت Metric Systems Corporation از ویستا ، کالیفرنیا ارزیابی کرد . [31]
سنگاپور [ ویرایش ]
بعد از FCC ، سازمان توسعه اطلاعات و ارتباطات سنگاپور دومین تنظیم کننده در جهان است که دارای تنظیم فضای سفید تلویزیون ، پیش از بریتانیا و کانادا است. تلاش های سنگاپور عمدتا توسط گروه خلبانی فضاهای سفید سنگاپور (SWSPG) [32] که توسط انستیتوی تحقیقات Infocomm ، مایکروسافت و StarHub تأسیس شده اند ، هدایت می شود. انستیتوی تحقیقات Infocomm پس از آن Whizpace [33] را برای تجاری کردن رادیو تلویزیون White Space با استفاده از IP های قوی که از سال 2006 در این موسسه ساخته شده بود ، واگذار کرد .
انگلستان [ ویرایش ]
Ofcom ، بدن مجوز طیف در انگلستان ، فضای سفید را برای استفاده رایگان ساخته است. [34] [35]
آزمایشات کمبریج ، انگلستان [ ویرایش ]
در تاریخ 29 ژوئن 2011 ، یکی از بزرگترین آزمایشهای تجاری وای فای فضای سفید در کمبریج ، انگلیس انجام شد. این محاکمه توسط مایکروسافت با استفاده از فناوری توسعه یافته توسط Adaptrum و پشتیبان کنسرسیوم شرکتهای ISP و فناوری از جمله نوکیا ، BSkyB ، بی بی سی و BT انجام شده است که سخت افزار شبکه واقعی توسط Neul تهیه شده است . در این تظاهرات ، سیستم فضای سفید Adaptrum اتصال IP باند پهن را فراهم کرد و به Microsoft Xbox Microsoft- Xbox اجازه دادبرای پخش مستقیم فیلم های HD از اینترنت. همچنین به عنوان بخشی از نسخه ی نمایشی ، یک چت تصویری زنده Xbox / Kinect بین دو واحد Xbox / Kinect متصل از طریق همان اتصال فضای سفید تلویزیون برقرار شد. این برنامه ها در یک محیط انتشار رادیویی بسیار چالش برانگیز با بیش از 120 دسی بل از بین رفتن لینک از طریق ساختمان ها ، شاخ و برگها ، دیوارها ، مبلمان ، افراد و غیره و با اثرات شدید چند برابر نشان داده شدند. [36]
در سال 2017 ، مایکروسافت بیشتر تحقیقات خود را گسترش داد تا نشان دهد فعالیت سلول LTE eNodeB کوچک در TV White Space می تواند برای تأمین باند پهن با مقرون به صرفه برای ساکنان مسکن ارزان قیمت استفاده شود [37] .
کانادا [ ویرایش ]
مشاوره صنعت کانادا [ ویرایش ]
در آگوست سال 2011 ، صنعت كانادا ، وزارت صنعت كانادا ، مشاوره ای در مورد "مشاوره در مورد سیاست و چارچوب فنی برای استفاده از برنامه های غیر پخش شده در باند های پخش تلویزیونی زیر 698 مگاهرتز" [38] ( pdf ). مشاوره در 4 نوامبر بسته، 2011. ارسالی شد دریافت از طیف گسترده ای از سازمان از ارتباطات و صنعتی پخش.
کنیا [ ویرایش ]
طبق گزارش ها ، یک پروژه آزمایشی توسط Indigo Telecom / Microsoft و دولت کنیا سرعت پهنای باند را تا 16 مگابیت در ثانیه به سه اجتماع روستایی ، که فاقد برق هستند - مرد ، Gakawa و Laikipia ، با استفاده از شبکه خورشیدی است. [39]
ناميبيا [ ويرايش ]
از تاریخ 3 ژوئیه 2014 ، یک پروژه آزمایشی به نام "Citizen Connect" ، همکاری بین Microsoft 4Afrika Initiative ، بنیاد MyDigitalBridge و MCA-N (حساب چالش هزاره نامیبیا) ، برای ارائه اینترنت باند پهن به "بیست- هفت مدرسه و هفت دفتر مدار وزارت آموزش و پرورش در Omusati ، اوشانا و Ohangwena "، با استفاده از" فن آوری فضای سفید تلویزیون ". [40] [41]
آفریقای جنوبی [ ویرایش ]
گوگل با همکاری مستقل ارتباطات آفریقای جنوبی ( ICASA ) ، موسسه CSIR Meraka ، انجمن ارائه دهندگان دسترسی بی سیم ( WAPA ) و کارلسون وایرلس کارلسون از طریق 3 ایستگاه پایه در پردیس دانشکده دانشکده دانشگاه استلنسبوس دسترسی به بی سیم از 10 مدرسه را فراهم می کند. پزشکی و علوم بهداشتی در تایگربرگ ، کیپ تاون. یک کارآزمایی اولیه در 10 مدرسه به منظور ارائه اینترنت مقرون به صرفه به مدارس منتخب در آفریقای جنوبی بدون دخالت تلویزیون و گسترش آگاهی در مورد فن آوری های آینده TVWS در آفریقای جنوبی صورت گرفت. این محاکمه بیش از 10 ماه ، از 25 مارس 2013 تا 25 سپتامبر 2013 انجام شد. [42]
آرژانتین [ ویرایش ]
مایکروسافت در همکاری با مقامات ارتباطی آرژانتین ، Ente Nacional de Comunicaciones (ENACOM) ، قصد داشت دسترسی بی سیم به مدارس استان مندوزا را در ماه اوت یا حوالی اوت 2017 انجام دهد. مایکروسافت سخت افزار Spaces Spaces را به تکنسین های ENACOM قرض خواهد داد ، و اپراتور ماهواره ای ملی ARSAT به عنوان ISP عمل می کنند. هنوز جزئیات آزمایش دیگر تحویل نشده است [43]