700 MHz bandında Asya-Pasifik Telekomünikasyon bant planı - Asia-Pacific Telecommunity band plan in the 700 MHz band

Asya-Pasifik Telekomünikasyon (APT) bant planı 698-806 MHz bandının bir tür segmentasyonudur (genellikle 700 MHz bant) 2008–2010'da APT tarafından resmileştirildi^[1] ve dağıtımı için özel olarak yapılandırılmış Mobil geniş bant teknolojiler (ör. en önemlisi Uzun Vadeli Evrim, LTE ). Bu segmentasyon iki varyantta mevcuttur, FDD ve TDD tarafından standartlaştırılmış 3. Nesil Ortaklık Projesi (3GPP)^[2] ve tavsiye Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU)^[3] A5 ve A6 segmentasyonları olarak,^[4] sırasıyla. APT bant planı, mevcut olanların en verimli şekilde kullanılmasını sağlamak için tasarlanmıştır. spektrum. Bu nedenle, bu plan, bandı, diğer frekans bantlarındaki servislerle etkileşimi önleme ihtiyacını hesaba katarak mümkün olduğu kadar büyük olan bitişik frekans bloklarına böler. Sonuç olarak, TDD seçeneği (bölümleme A6) 100 MHz sürekli spektrum içerirken, FDD seçeneği (bölümleme A5) iki büyük blok içerir, biri bandın alt kısmında yukarı bağlantı iletimi için (mobilden ağa) 45 MHz'dir. ve diğeri de üst kısımda aşağı bağlantı iletimi için 45 MHz'dir. Standartta tanımlandığı gibi, 700 MHz bandı için hem FDD hem de TDD şemaları şunları içerir: koruma bantları alt ve üst kenarlarında sırasıyla 5 MHz ve 3 MHz. FDD versiyonu ayrıca 10 MHz'lik bir merkez boşluğu içerir. Koruma bantları, bitişik bantlarla girişimi hafifletme amacına hizmet ederken, FDD merkez boşluğu, yukarı bağlantı ve aşağı bağlantı iletimleri arasındaki etkileşimi önlemek için gereklidir. İki düzenleme, şekil 1 ve 2'de grafiksel olarak gösterilmiştir.

Şekil 1. 700 MHz bandının APT bant planının uyumlaştırılmış FDD Düzenlemesi

Şekil 2. 700 MHz bandının APT bant planının Uyumlaştırılmış TDD Düzenlemesi

APT bant planı için mevcut 3GPP standartları aşağıda verilmiştir:

Tablo 1. 700 MHz bandının APT segmentasyonu için 3GPP standart bantları^[2]

Tahsis 700 MHz bandının (dünyanın birçok yerinde yaygın olarak Dijital Temettü ) için mobil iletişim mobil veri patlamasını karşılamak için anahtar çözümlerden biridir^[5] Yeni mobil geniş bant ağlarının ve kapasitesinin konuşlandırılması için ek spektrum arayan telekomünikasyon endüstrisi ve telekomünikasyon düzenleyicilerinin karşılaştığı zorluklar. Bugün itibariyle APT bant planı, modern spektrum yönetimi açısından 700 MHz bandını bölümlere ayırmanın en etkili yolu olarak kabul edilmektedir.^[6][7][8] Bu planın üstün spektral verimliliği bu makalede daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır. Şu anda, FDD konfigürasyonu en çok çalışılan ve dünya çapında çok daha popüler olan konfigürasyondur. Bu nedenle, FDD APT bant planı seçeneği genellikle APT bant planı olarak adlandırılır.

Tarih

Bu bölüm gibi yazılmış içerik içerir Bir reklam. Lütfen yardım et onu geliştir kaldırarak promosyon içeriği ve uygunsuz Dış bağlantılarve ansiklopedik içeriği ekleyerek tarafsız bakış açısı. (Mayıs 2017) (Bu şablon mesajını nasıl ve ne zaman kaldıracağınızı öğrenin)

Tablo 2. 700 MHz bandının geliştirilmesinin kilometre taşları

Ülkeye göre APT bant planı için dünya çapında düzenleme durumu

Tablo 3. Ülkelere göre APT bant planı için dünya çapında düzenleme durumu

Avantajlar

Genel

APT bant planı 2,5 yıllık bir süre içinde geliştirilmiştir ve endüstri ve hükümetler tarafından yapılan önemli teknik çalışmalara dayanmaktadır. Uyumlaştırılmış bant planının yaratılmasındaki genel başarı için, endüstri paydaşları (hükümetler, satıcılar, operatörler, dernekler ve diğerleri) arasında yüksek derecede işbirliği çok önemliydi. Sonuç olarak, APT bant planı teknik açıdan çok iyi düşünülmüştür ve ağlar, kullanıcı ekipmanı ve artan bağlantı talebi ile modern ve gelecekteki gereksinimleri karşılayabilir.

Ekonomik

Ölçek ekonomisi potansiyeli

Dünyadaki birçok ülke APT bant planını benimsediğinden, önemli ölçek ekonomilerinin yaratılması kaçınılmazdır. Bu, kişisel cihazların ve ağ unsurlarının fiyatlarının düşmesine ve dolayısıyla mobil cihazların ve mobil internetin artan bir şekilde daha yüksek penetrasyonuna yol açacaktır.

Daha fazla rekabet için yer

APT bant planı, 4 operatöre kadar geniş spektrumlu bloklar (bu durumda 2x 10 MHz) veya her biri 2x 15 MHz alan 3 operatör veya diğer karışık konfigürasyonlar alabilmesini sağlar. Öte yandan ABD'de, iki operatörle bandı kullanan sadece üç ticari operatör var (AT&T ve Verizon Wireless ), her biri 2x 10 MHz spektruma sahip ve T mobil 2x 5 Mhz spektruma sahip.^[59]

Potansiyel olarak, dünyanın en uyumlu grubu

APT bant planı, LTE cihazları için uyumlu bir ekosistem sağlayacak çok bölgeli uyumlu bir spektrum bandı haline geldi. Çoğu Asya ülkesi zaten APT bandını tercih etti; Latin Amerika ülkelerinin büyük çoğunluğu arasında bölgesel bir uzlaşmanın arttığına dair güçlü bir kanıt var. Avrupa'nın "ikinci" dijital temettü ikinci ile eşleşiyor dupleksleyici APT bant planının, kullanıcı ekipmanının yanı sıra ağ öğelerinin APT bant planındakilerle uyumlu olacağını ima eder. Ek olarak, bazı Orta Doğu ve Afrika ülkeleri APT bant planını tercih ettiklerini zaten gösterdiler.

Spektrum planlama esnekliği

APT bant planı, tüm dünyadaki hükümetler için daha fazla ulusal spektrum planlama esnekliği sağlar ve 2x 5 MHz ila 2x 20 MHz arasında değişen bloklar tahsis ederek kanal boyutlarını belirli pazarın ve ülkenin gereksinimlerine göre ayarlama imkanı verir.

Teknik

Tam birlikte çalışabilirlik

Cihazlara ve ağ ekipmanına iki çift yönlü sistemin dahil edilmesiyle, APT bant planının tüm bandı boyunca tam birlikte çalışabilirlik garanti edilir. Özetle, herhangi bir kullanıcının, mobil operatöründen ve ülkeden bağımsız olarak APT bant planının kullanıldığı 700 MHz bandındaki herhangi bir ağda mobil cihazını kullanabileceği anlamına gelir. Aksine, ABD bant planında, ülke içinde birlikte çalışamazlığa dönüşen iki veya üç farklı cihaz ekosistemi ve uluslararası sistemlerin ciddi sınırlamaları (büyük olasılıkla, pratikte kullanılamaz) vardır. dolaşım.^[60]

Geniş kanal boyutu

APT bant planı, 45 MHz'lik bitişik spektrumun iki bloğunu temsil eder. Bu, operatörlerin ABD bant planında bulunan bloklara kıyasla çok daha geniş kanalların keyfini çıkarmasını sağlar. Bu, ağların çok daha fazla verimliliğine, daha yüksek veri çıkış seviyelerine, daha düşük gecikme süresine ve ağ dağıtımı için gereken daha az yatırım anlamına gelir, diğer tüm faktörler eşittir. Mobil verilerin büyümesi ve öngörülen kapasite talebi nedeniyle yakın geleceğin ağları için daha geniş kanal boyutları çok önemlidir.^[61]

Girişime karşı güçlü koruyucu önlemler

APT bant planı, alt bantlardaki TV hizmetlerinden ve üst bantlardaki hücresel ağlardan kaynaklanan zararlı parazitleri önlemeye izin veren bitişik bantlardaki diğer hizmetler için uygun koruyucu önlemleri sağlar. Aynı şekilde, 10 MHz'lik merkez boşluk, bandı kendi kendine parazitten korur.

Gelecekteki teknolojik taleplere uyum

Yakın gelecekte, asimetrik trafik olgusu (aşağı bağlantı, yukarı bağlantıdan daha fazla trafik yaşadığında), APT bant planı için standart geliştirme sürecinde halihazırda dikkate alınan sinyal işleme teknikleri uygulanarak hafifletilebilir. Bu tür tekniklerin örnekleri şunlardır: MIMO yüksek trafiğe ihtiyaç duyulan taraftaki antenler, Çok kullanıcılı MIMO ve diğer yöntemler.

Zorluklar

ABD band planıyla "rekabet"

ABD bant planı, APT bant planından önemli ölçüde daha önce geliştirilmiştir. Bugün itibariyle, ABD'de LTE ağlarının başarılı dağıtımları var. Bu gerçeğe bağlı olarak, bu bant planının ekosistemi, halihazırda ticari olarak faaliyet gösteren iki büyük ağ ve piyasada bulunan bir dizi kullanıcı cihazı ile nispeten iyi gelişmiştir. APT bant planı henüz hazır bir ekosisteme sahip değil ve bu nedenle, ülkelerin bandı bölümlere ayırması için tercih edilen yol haline gelmek için ABD bant planıyla "rekabet etmek" zorunda.

Cihazların ve ağ unsurlarının ekosistemi henüz geliştirilmemiştir

Mevcut bir başka zorluk da kendi ekosisteminin ilerlemesidir ve bu da ekipman satıcılarına bağlıdır: terminal cihaz üreticileri (HTC, elma, Samsung, Nokia vb.), terminal parçalarının üreticileri ( Qualcomm ) ve ağ öğeleri üreten satıcılar (Ericsson, Nokia Siemens Ağları, Alcatel-Lucent, Huawei, vb.). Ekosistemin gelişimi, büyük ölçüde piyasada var olan talebe bağlıdır ve yaratılan ölçek ekonomilerinin bir fonksiyonudur.

Çin’in APT bant planının TDD yapılandırmasını kullanma niyeti

Büyük olasılıkla Çin, APT bant planının TDD konfigürasyonunu takip edecek ve bu nedenle büyük olasılıkla dünyada bu tür konfigürasyonu destekleyen ancak yine de önemli ve büyük olan bir avuç pazardan biri haline gelecektir. Çin'in en yakın komşularından biri olan Tayvan bile APT bant planının FDD versiyonunu benimsedi. Dahası, TDD konfigürasyonu teknolojik olarak birçok yönden FDD konfigürasyonundan daha düşüktür. (Bununla birlikte, birkaç durumda, TDD konfigürasyonunun, uydu-yer bağı veri iletimini orantısız bir şekilde aşan uydu-yer bağı ile dayanmak için daha büyük kapasite gibi belirli avantajlara sahip olduğu söylenmelidir). Aynı zamanda, 700 MHz'in TDD konfigürasyonunun, bugün görüldüğü gibi, APT bant planının veya ABD bant planının FDD modu ile aynı ekosistemin bir parçasını oluşturması beklenmiyor. Bu nedenle, ikisinin de ölçek ekonomisi oluşturmayacaktır ve muhtemelen tamamen ayrı bir ekosistem geliştirilebilir.

İki dupleksleyici sorunu

APT 700 FDD konfigürasyonunda, akımın kısıtlamaları nedeniyle tüm bandı kaplamak için iki örtüşen dupleksleyici gerekir. filtre teknolojileri. APT bant planında iki dupleksleyicinin varlığı ve Avrupa, Japon (ve belki de gelecekteki bazı diğer ağların) yalnızca bir dupleksleyici setiyle çalışacağı gerçeği, kullanıcı ve ağ ekipmanı üreticilerinin ekipmanlarında her iki dupleksleyiciyi de dahil edip etmeyeceği sorusunu gündeme getiriyor. veya iki paralel konfigürasyon oluşturacaktır - biri yalnızca bir dupleksleyiciyle ve diğeri her ikisiyle birden. Her iki konfigürasyonun da varlığı, her ekipman tipi için daha az önemli ölçek ekonomilerine ve 700 MHz bandındaki spektrumun farklı bölümlerinin ekonomik değerlemesinde bozulmalara yol açacaktır. Pazarın sürekli artan karmaşıklığı gibi dinamikleri olmasına rağmen yonga setleri, çoklu bant yonga üreticilerinin desteği, en olası sonucun her iki dupleksleyicinin tüm cihazlara dahil edilmesi olduğunu göstermektedir. bant genişlikleri Bandın herhangi bir yerinde 15 MHz'e kadar desteklenebilir, 20 MHz'lik kanal bant genişlikleri, bandın üst ve alt kısımları ile sınırlıdır ve filtrelerin üst üste geldiği bandın orta kısmında kullanılmayabilir.

2014 itibariyle, çoğu ekipman satıcısı radyo birimlerinin iki versiyonunu yayınladı: biri alt banda, diğeri üst banda ayrılmış. Tarafından dikkate değer bir alternatif sağlanır Alcatel-Lucent - RRH2x40-07APT-4R telsiz ünitesi, tek bir telsiz ünitesi içindeki tüm bandı 28 (45 MHz) kapsar, böylece iki farklı telsiz ünitesi varyantı tedarik etme ihtiyacını ortadan kaldırır.

Ekosistem

ABD bant planıyla uyumsuzluk

ABD bant planının ve APT bant planının frekans düzenlemeleri büyük ölçüde örtüşür ve bu da onları büyük ölçüde uyumsuz hale getirir. 3GPP, ABD bant planı için beş çalışma bandı (Bantlar 12, 13, 14, 17, 29) ve APT bant planı için iki bant (FDD sürümü için Bant 28 ve TDD sürümü için Bant 44) belirlemiştir. 700 MHz bandında farklı kanal bant genişlikleri ve kanal konumları gibi işletim bantları arasında belirgin farklılıklar vardır. Daha spesifik olarak, APT bant planının dubleks aralığı ve koruma bandı özellikleri, onu en farklı kılan şeydir. ABD bant planı, sırayla, bir dizi tutarsızlıkla karakterize edilir: i) bant içi birlikte çalışabilirliğin olmaması (yani, bant 13'te çalışan cihazlar, 12, 14, 17 bantlarının hiçbirinde çalışan cihazlarla uyumlu değildir. ); ii) TV kanallarından kaynaklanan zararlı girişim; iii) Band 12'de kullanıcı ekipmanının olmaması (ileride görünmesi de muhtemel değildir) [DÜZENLEME 12/1/2014: Band 12 ekipmanı zaten mevcuttur]; iv) 700 MHz bandının alt kısmında D ve E bloklarının şu anda kullanılmaması (12 MHz TDD frekans bloğu vardır); ve diğer bazı sorunlar. Bu segmentasyon özelliklerinin bir sonucu olarak, daha düşük 700 MHz bandının A bloğu, TV Kanalı 51'den kaynaklanan parazit nedeniyle pratikte kullanılmamaktadır.^[62] AT&T ve Verizon'un sahip olduğu ve kullandığı toplam 23x2 MHz spektrumdan,^[63] LTE teknoloji standartlarının sınırlamaları nedeniyle 3x2 MHz kullanılamaz - 3GPP endüstri standartlarına göre yalnızca 5, 10, 15, 20 MHz'lik bloklar kullanılabilir.

Şekil 3. ABD bant planı ile 700 MHz bandındaki APT bant planının uyumsuzluğu

APT bant planının dünyanın farklı bölgelerinde 700 MHz bandının öngörülen kullanımıyla uyumluluğu

Halen yüksek doluluk oranına sahip olan Avrupa ülkeleri yayın 2015 yılına kadar dönüşüm için süre verilen 700 MHz bandındaki hizmetler dijital. APT segmentasyonu, 30 + 30 MHz'lik iki örtüşen dupleksleyiciye dayandığından, aşağıdaki grafikte gösterildiği gibi Avrupa şemasına mükemmel bir şekilde uyuyor gibi görünüyor.^[64] Bu uyumluluk, 700 MHz bandının Avrupa bölgesi ile uyumlu hale gelmesinin yolunu açar. En büyük ve en gelişmiş Asya pazarlarından biri olan ve küresel teknoloji lideri olan Japonya, APT bant planının üst dupleksleyici bölümünü kullanıyor ve bu nedenle APT bant planının ekosisteminin bir parçası olmaktan da keyif alacak.^[65] Bu, temelde APT bant planında çalışmak üzere tasarlanan terminallerin Avrupa ve Japonya'da mükemmel bir şekilde çalışacağı ve böylece APT bant planıyla oluşturulan pazarın büyüklüğünü artıracağı anlamına gelir. Yukarıda belirtilen tüm gerçekler ve son duyurular çeşitli hükümetler, APT bant planının FDD modundaki 700 MHz bandının dünyada var olan en uyumlu bantlardan biri haline geldiğini belirtiyor. Bu ölçüde bir uyumlaştırma, ölçek ekonomilerine yol açacak ve bu da terminallerin fiyatlarını düşürecek, akıllı cihazların benimsenmesini hızlandıracak ve nihayet sosyo-ekonomik faydalara dönüşecektir.^[66]

Şekil 4. Alt 1 GHz bantlarının olası uyumlaştırma şeması

Kullanıcı ekipmanı

Verilen anda, bu bölümleme şeması için kullanıcı ekipmanı (UE) henüz ticari olarak piyasaya sürülmemiştir. Aynı zamanda, 3GPP ve ITU standartlarının (bant 28 ve 44) geliştirilmesi ve Asya, Latin Amerika ve diğer birçok ülke tarafından pazara gönderilen açık sinyaller, gerekli ekosistemin teknolojik gelişmelerinin (ilki tümü, kullanıcı ekipmanı ve ağ ekipmanı açısından) şu anda devam etmektedir. Gelecekteki talep için en güçlü sinyallerden bazıları Japonya, Hindistan, Endonezya ve hepsinden önemlisi Meksika gibi büyük pazarlar tarafından gönderildi. Bu ülke, Amerika'da tarihsel yol bağımlılığına ve 700 MHz bandının farklı bir segmentasyonunu kullanan ABD ile 3.000 km'lik bir sınıra sahip olmasına rağmen APT bant planını benimseyen ilk büyük pazar oldu. Bahsetmeye değer bir diğer nokta da, 3GPP tarafından gerçekleştirilen standardizasyon çalışmasının, sektördeki birçok anahtar firma tarafından güçlü bir şekilde desteklenmiş olmasıdır. Bu ayrıca, ekipman üreticilerinin, APT bant planı tarafından önemli bir pazarın yaratılmasıyla yönlendirilen UE ve ağ öğelerinin ticarileştirilmesi sürecinde olduklarını kanıtlıyor. Tüm bunlar, APT cihazlarının ilk prototiplerinin 2013'ün 2. çeyreğinde görüneceğini gösteriyor gibi görünüyor. ve piyasaya çıkışların 2013'ün ikinci yarısında gerçekleşmesi bekleniyor. Örneğin Latin Amerika'da Kolombiya Ulusal Spektrum Ajansı (ANE), Huawei, ZTE ve Ericsson'un grupta standart APT boru hattı altında testler yapacağını duyurdu. 2013 yılının ilk çeyreği, Ağustos 2013'te spektrumdan satış yapmak amacıyla önde gelen üreticiler tarafından geliştirilen ekipmanları kullanarak.^[67] APT bant planı tarafından yaratılan ölçek ekonomileri nedeniyle, akıllı cihazların fiyatı daha sonra önemli ölçüde düşebilir.

Mevcut durum ve son gelişmeler

Önemli sayıda ülke APT segmentasyon planını halihazırda benimsemiştir: Asya'da Avustralya, Hindistan, Japonya, Kore, Filipinler, Yeni Zelanda, Papua Yeni Gine, Tayvan ve Tonga; Latin Amerika'da ise Brezilya, Kosta-Rika, Kolombiya, Şili, Meksika, Ekvador, Panama ve Arjantin. Endonezya, Singapur, Tayland, Vietnam, Uruguay, Paraguay, Peru ve diğer bazı ülkelerde, yakın gelecekte benimsenmesi planlanıyor. 700 MHz bandının mobil hizmetlere tahsisi, Avrupa'da, ITU-R, yeni tahsislerin 2015 yılına kadar yürürlüğe girmemesi kararında, Avrupa'daki birçok ülkenin dijital karasal televizyon (DTT) 700 MHz bandında hizmetler. Bu karar aynı zamanda, en uygun tahsis ve ilgili düzenleme konusunda nihai pozisyonu almadan önce, Avrupa ülkelerinin kanal planı ile ilgili konuları daha iyi inceleme ve Bölgedeki diğer hizmetler ve diğer konularla ilgili uyumluluk çalışmaları yapma ihtiyacını da dikkate almaktadır. Ancak, bu sorunlar çözüldüğünde APT bant planı Avrupa'da 700 MHz bandının kullanımıyla uyumlu hale gelirken, ABD bant planı olmayacak.

Spektrum uyumu ve potansiyel ölçek ekonomileri

Genel olarak, ölçek ekonomileri yaratmak için spektrumun mümkün olduğunca çok sayıda pazarda aynı şekilde kullanılması çok önemlidir. Bu da, ekipman için daha düşük fiyatlara yol açarak teknolojinin benimsenmesini artırır ve ekonomik büyüme üzerinde doğrudan ve dolaylı bir etkiye sahiptir. Bu büyüme, üretkenliğin artırılması, istihdam yaratma, girişimcilik, altyapı yatırımı, vergilendirme; hepsi GSYİH büyümesine yol açar. Ortak çalışmasına göre GSMA ve Boston Danışmanlık Grubu 700 MHz bandının mobil servislere tahsis edilmesiyle en büyük sosyo-ekonomik faydaların ortaya çıkması muhtemeldir.^[68]

Örneğin, 2020'ye kadar Asya'da 700 MHz bandının mobile tahsis edilmesi, 1 trilyon ABD Dolarından fazla GSYİH artışı (960 milyar ABD Doları NPV) ve 215 milyar ABD Doları vergi geliri artışı ile birlikte ilave 1.4 milyon yeni işletme (mevcut firmalardaki yeni departmanlar veya iş birimleri dahil) ve 2,7 milyon yeni iş. Comparing allocation to mobile services and broadcasting services, which is another possible option of utilization of the 700 MHz band, the first option would lead to significant incremental economic benefits over the broadcasting services – in particular, an extra US$959 billion in GDP, by 2020, as well as additional tax revenues of US$171 billion, 1.4 million more business activities, and 2.6 million additional jobs, according to the study.

Creation of economies of scale is vital for mass production of equipment and its further adoption in target markets. Overall, the greater economies of scale are, the lesser end user prices will be established and the vaster will be the adoption of the technology that translates to socio-economic benefits. Speaking about the ecosystem availability timeframes, many stakeholders expect the APT band plan ecosystem to develop rapidly as countries identify and auction spectrum with this frequency arrangement.

Although there exists a rather small spectral overlap that theoretically provides some opportunities for manufacturing equipment that would be operable across both plans, there are important technical considerations that are certain to constrain practical radio-frequency (RF) designs to separate markets for two band plans of the 700 MHz band.

With the ongoing adoption of the LTE technology, future numerous deployments in the 700 MHz band and the advancements in the microelectronics, the user devices of the future might support multiple LTE bands and potentially could even include RF designs (antennas, band chips, duplexers, filters, osilatörler ve diğeri circuitry ) supporting both the US band plan and the APT band plan. However, at least in the short- and medium-term, there will be separate markets for UE in these two existing band plan configurations.

As is it forecasted as of today, the US band plan will solely be used in the US, Canada, Nicaragua and a handful of Caribbean islands. That, by itself, represents a significant market of an order of 410 million people.

However, the recent developments around the propagation of the APT band plan across Asia-Pacific region, Latin America, and thanks to the compatibility of the European frequency arrangements, as well as the situation in Africa and Middle East, project confidence that a far bigger market is being created worldwide. Summed up, the prospective overall market for the APT band plan translates to a figure of at the very least 3 billion people across the globe. With ongoing studies of the digital dividend in the world, that number is might increase and include nearly all the rest of the world.First and foremost, vast number of Asian-Pacific countries have already adopted the APT band plan. For the moment, combined markets of Australia, Bangladesh, India, Indonesia, Japan, New Zealand, Pakistan, Papua New Guinea, Philippines, Singapore and South Korea add up to around 2 billion 100 million people.In the Middle East and Africa region, Egypt, Kenya, Nigeria, South Africa and United Arab Emirates are likely to follow Europe in using partially the frequency arrangement of the APT band plan which makes them fall into the same category of ecosystems. The number of such countries of the region is bound to rise. These countries alone represent a market equal to the one of the US band plan – around 330 million people.In Latin America, Argentina, Brazil, Chile, Colombia, Ecuador, Mexico, Costa-Rica, Panama, Peru, Venezuela have all officially adopted the APT band plan. The logical outcome of the ongoing regional harmonization process in Americas will be the resulting market of an order of 400 million consumers.Given the size of the potential market that is on the verge of being created, the socio-economic benefits caused by booming access and adoption of the mobile internet by all social layers of population and driven by rocketing penetration of smart devices will be overwhelming and transformational.

Technical characteristics and considerations

Existing standards for the APT band plan

The FDD mode of the APT band plan has been standardized by the 3GPP as the Band 28 (FDD 703-748 / 758 - 803 MHz) and the TDD mode - as the Band 44 (TDD 703 – 803 MHz). The work was completed at RAN4 #63 meeting in Czech Republic on May 21–25, 2012.

Table 4. Supported channel bandwidths for APT segmentation of the 700 MHz band

The following table outlines the main technical aspects of the standard that have been set at the 3GPP RAN4 Plenary in Slovenia on 13-15 of June 2012 in the R4-123624 for the FDD mode and in the R4-123696 for the TDD mode.

Table 5. Technical aspects of the standard of APT segmentation of the 700 MHz band

3GPP members who supported and contributed to this work include: Alcatel-Lucent, CATT, China Mobile, Ericsson, ETRI, HiSilicon, Huawei, KDDI, KT Corporation, LG Electronics Inc., LG-Ericsson Co. Ltd., Motorola Mobility, NII Holdings, Nokia, Nokia Siemens Networks, NTT DOCOMO, Qualcomm Inc., Samsung, ST-Ericsson, Telefónica S.A., Vodafone, ZTE.^[69]The segmentation scheme called "A5" for the band 698-806 MHz, corresponding to the FDD mode of the APT band plan, is defined by the Recommendation of ITU-R M.1036-4 (3/2012) "Frequency Arrangements for Implementation of the terrestrial component of International Mobile Telecommunications (IMT) in the bands Identifies for IMT in the Radio Regulations (RR) "(ITU-R M.1036). The TDD version of the APT band plan is standardized as the “A6” segmentation scheme in accordance with the same Recommendation of ITU-R M.1036-4 (3/2012).Current specifications can be found in 3GPP TS 36.101 v11.1.0 for the UE and 3GPP TS 36.104 v11.1.0 for the Base Stations. They correspond to the frequency arrangement of the Rec. ITU-R M.1036-4 (3-2012).^[70]

Teknoloji

The most favored, popular mobile broadband technology internationally for the digital dividendspectrum appears to be the FDD-LTE technology. LTE is known to offer operators and end users high data throughput Ve düşük gecikme which are the two main characteristics of a technology that is aimed to be used for data transmission. Peak speeds utilizing multiple antennas (MIMO) in optimal conditions are in excess of 300 Mbit/s. While actual speeds experienced by users will be dependent on equipment and the number of users connected to any cell, it is clear that LTE offers speeds which could result in a step-change in mobile broadband connectivity. The move to LTE is seen as the key next step for mobile network operators aiming to respond to the increasing demand for mobile data access. LTE offers greater spectral efficiency, allowing the provision of higher data speeds and greater data allowance, at lower cost. This will be particularly important for MNOs as average revenue per user from voice and text services falls. FDD-LTE offers a natural upgrade path from GSM and WCDMA technologies which are already widely implemented in New Zealand. It will be able to provide both mobile and fixed wireless broadband services. There is also growing interest from some manufacturers in using TDD-LTE in the 700 MHz band. This move is led mainly by equipment manufacturers and mobile network operators in China. At the current moment in time, though, the technology is largely untested.

Comparison of FDD and TDD modes of the APT band plan

According to the estimates of Qualcomm, “in a coverage-limited system comparison using the same frequency band, the TDD system required 31% more base stations than FDD when using a 1:1 TDD system and 65% more base stations when using a 2:1 TDD system. Higher frequency bands required even more base stations.”^[71] Due to the fact that the major part of both capital and operational expenditures of operators have to do with base stations of the network, making their incurred costs directly proportional to the number of base stations, FDD deployments imply lower deployment and operating costs.

Duplexers

The duplexer is a filter that provides isolation of the transmitter leakage to its own receiver. In a mobile connected device, the transmitter and receiver are linked to the same antenna by means of a duplexer. Duplexer isolation of > 45 dB is considered feasible by the industry. If the duplexer isolation is not sufficient then the handset may experience self-duyarsızlaştırma. Multi-mode, multi-band handsets often have mode- and band-specific duplexers. Duplexer technology affects choice of duplex separation and centre band gap which have been designed for the APT band plan with these considerations in mind.

Duplex Spacing

Figure 5. Duplexers in the FDD mode of the APT band plan

Duplex spacing is the separation between the uplink channel and the corresponding downlink channel. A larger separation implies less likelihood of self-interference between a handset transmitter and its own receiver. Çünkü güç amplifikatörü out of band response is related to the bandwidth, the duplex separation requirement is also dependent on the carrier bandwidth in order to protect the receiver from self-interference. A duplex spacing of 30 MHz is sufficient to support carrier bandwidths of up to 10 MHz. This result is derived using 3GPP specification 3GPP 36.101.^[2]

Center Gap

Centre gap is a key characteristic of FDD-based frequency arrangement represented by the gap between frequency blocks assigned for downlink and uplink respectively in the FDD-based arrangement as illustrated in Figure 5. It is common understanding that the duplex spacing and centre gap influence the duplexer performance so that larger separation brings the better isolation performance between downlink and uplink. Technically, this size of spacing affects the duplexer performance in the following two technical aspects:

• Self-desensitization for FDD Mobile Stations (HANIM ) and FDD Base Stations (BS )
• MS to MS interference and BS to BS interference

Figure 6. Interference from other MS transmitter in adjacent channel

To prevent self-desensitization, a duplexer must attenuate Tx emissions at the own Rx frequency band below the Rx noise floor. This leads typically to at least a 45 dB attenuation requirement at the own Rx frequency band. Implementing this attenuation requirement is a simple matter with the suggested 2x50 MHz arrangement by the use of a dual duplexer because the own UL and DL bands are separated by much wider separation distance the 8 MHz that would have been the case if a single duplexer is applied. The center gap will also determine whether competitive networks can share base station sites with minimum interference and protective site filtering complexity.

Figure 7. Interference from other network in adjacent channel

Guard bands

• a lower guard-band of 5 MHz is allocated between 698-703 MHz to ensure protection from the interference from TV channels that are situated in the lower bands in certain countries;
• an upper guard-band of 3 MHz is allocated between 803-806 MHz to ensure protection from the interference from existing upper cellular bands.

Dual Duplexer

The maximum bandwidth of an RF filter or duplexer for a terminal at this frequency range is today around 30-35 MHz. Any arrangement that efficiently uses the 108 MHz bandwidth in the frequency range 698-806 MHz must thus have more than one duplexer. “Dual duplexer” means that the handset has 2 duplexers, one per sub band as illustrated in figure 8.

Figure 8. Illustration of the use of dual duplexers

With the use of a dual duplexer arrangement the individual duplex spacing will be increased, providing at the same time more usable spectrum for FDD. With current technology it would not be possible to implement a geçiş bandı of 50 MHz with a single duplex solution. The dual duplexer arrangement may lead to a 2x50 MHz FDD band plan. Dual duplexers are being specified today and would add to the number of band specific duplexers to be accommodated in handsets where physical space is at a premium.

As of 2014, most equipment vendors have released two versions of their radio units: one dedicated to the lower band and another one dedicated to the upper band. A notable alternative is provided by Alcatel-Lucent - their RRH2x40-07APT-4R radio unit covers the entire band 28 (45 MHz) within a single radio unit thus negating the need of sourcing two different radio unit variants.

Coexistence of different band plans

Radyo dalgaları, due to its nature and physics, can cause harmful interference to networks and equipment operating in a different band plan, (i.e. in neighboring countries). That is why coherent policies and technical frameworks are routinely developed by countries to mitigate such interference. The 700 MHz band is no exception and is currently regulated by mutual agreements between countries.

As a common practice to approach such issues, there are two possible scenarios to consider:

• Both countries implement the same band plan. Adoption of similar band plans by neighboring countries will ensure alignment of uplink and downlink spectrum blocks and co channel or adjacent channel interference scenarios can be managed by existing 3GPP specifications and existing bilateral treaties between the countries.
• Both countries implement different band plans. The US and APT FDD band plans are incompatible in terms of the uplink and downlink patterns so there exists a need for coordination of spectrum along border areas. In some of such cases, the existing treaties and specification will still serve their purpose and can remain. Then, some additional engineering adjustments will be required for network deployments. The solution to this issue includes adjustments in transmitting antennas’ eğim, yükseklik, directivity, çıkış gücü, or combination of those. With these protective measures, the harmful interference can be eradicated so that the radio electronic emissions at the border are kept within their mutually agreed norms.

Referanslar