Wat is een CBRS-antenne? Complete gids

Citizen Broadband Radio Service is een game changer in het moderne draadloze communicatiedomein. CBRS-antennes, speciaal ontworpen voor efficiënt gebruik van de CBRS-band, spelen een belangrijke rol bij het opzetten van 5G-netwerken, private LTE-systemen en verschillende IoT-toepassingen. Dit artikel verkent de verschillende soorten CBRS-antennes, hun gebruikscases, hun betrokkenheid bij ondernemingen en 5G draadloze technologie. Daarnaast wordt ook het potentieel besproken van AI-geoptimaliseerde CBRS-antennes bij het vormgeven van de toekomst van draadloze technologieën.

Inleiding tot CBRS

CBRS presenteert zich als een belangrijke stap in draadloze communicatie en biedt een gedeeld spectrum dat toegankelijkheid, flexibiliteit en efficiëntie in evenwicht brengt. Het CBRS-spectrum strekt zich uit tussen 3,55 GHz en 3,7 GHz en biedt een kostenefficiënt alternatief voor de traditionele carrier-gebaseerde opties voor het implementeren van private LTE en draadloze communicatie. 5G-netwerken.

CBRS-antennes zijn de drijvende kracht achter de vooruitgang in het CBRS-domein. Deze antennes zorgen voor connectiviteit met hoge snelheid en lage latentie, waardoor ze een essentieel element vormen in zowel de huidige als de toekomstige draadloze communicatie-ecosystemen.

Wat is het CBRS-spectrum?

De CBRS-band is een bandbreedte van 150 MHz van 3,55 GHz tot 3,7 GHz, exclusief beschikbaar in de Verenigde Staten en gereguleerd door de Federal Communications Commission (FCC).

Ontworpen als flexibele bron voor toepassingen zoals private mobiele netwerken, macro-netwerkuitbreidingen en vaste draadloze toegang werkt het CBRS volgens een drielaagssysteem om een efficiënt gebruik te garanderen. Bovenaan staan de gevestigde gebruikers, zoals de Amerikaanse marine en satellietgrondstations, die volledig beschermd zijn tegen interferentie. Vervolgens zijn er de Priority Access License (PAL)-gebruikers, die toegangsrechten hebben gekocht voor 10 MHz-kanalen met een looptijd tot drie jaar. Tot slot hebben de General Authorized Access (GAA)-gebruikers toegang tot de band tegen een kleine maandelijkse vergoeding, op voorwaarde dat ze niet storen met gebruikers van een hoger niveau.

Om toegangsconflicten te vermijden, moet het spectrumtoegangssysteem (SAS), verplicht gesteld door de FCC, coördineert het gebruik tussen de verschillende niveaus, waardoor CBRS een verscheidenheid aan toepassingen kan accommodate en tegelijkertijd de innovatie in draadloze communicatie bevordert.

Wat is een CBRS-antenne?

CBRS-antennes zijn speciaal ontworpen voor toepassingen binnen de bandbreedte van 3,55 GHz tot 3,7 GHz, ook wel bekend als Band 48. Deze antennes zijn verkrijgbaar in verschillende configuraties zoals directionele, omnidirectionele, sector- en paneelontwerpen. Deze diversiteit in ontwerp maakt effectieve dekking zowel binnen als buiten mogelijk, evenals mobiele connectiviteit voor voertuigen, waardoor de algehele netwerkcapaciteit en -efficiëntie wordt verbeterd.

Nu veel bedrijven, instellingen, faciliteiten en werkplekken privé LTE- en 5G-netwerken opzetten met behulp van het CBRS-spectrum, spelen deze antennes een cruciale rol bij het leveren van hogesnelheidsconnectiviteit die is afgestemd op de specifieke behoeften van elke organisatie. Omdat deze antennes bovendien gebruikscases ondersteunen zoals de integratie van IoT-apparaten, slimme productie en campusbrede draadloze dekking, zijn ze essentiële componenten geworden in het bevorderen van digitale transformatie.

CBRS-antennes bieden een kosteneffectief alternatief voor traditionele carrier-beheerde netwerken, waardoor gebruikers het volledige potentieel van de CBRS-band kunnen benutten. Ze bieden verbeterde datasnelheden, verminderde latentie en verbeterde netwerkcapaciteit in veeleisende omgevingen.

Soorten CBRS-antennes

CBRS antennes zijn beschikbaar in verschillende types, die elk unieke voordelen bieden om te voldoen aan de verschillende vereisten binnen de CBRS band. Enkele van de belangrijkste CBRS antennetypen zijn de volgende:

1. Paneelantenne

CBRS Panel antennes zijn directionele antennes met een kenmerkende platte rechthoekige vorm. Deze antennes bieden meestal een versterking van 6 dBi tot 18 dBi met horizontale bundelbreedtes van 30 - 120 graden, waardoor ze ideaal zijn voor een gerichte signaaldekking.

Omdat deze antennes radiofrequentie-energie in een bepaalde smalle richting kunnen richten, worden ze veel gebruikt in cellulaire netwerken, draadloze breedband en in punt-tot-punt co1TP14communicatiesystemen in dichtbevolkte stedelijke gebieden waar veel interferentie is.

2. Yagi antenne

Deze antennes bestaan meestal uit een aangedreven element, reflector en verschillende directors. Deze antennes zijn ontworpen voor communicatie over lange afstanden en bieden versterkingen tussen 7 dBi en 20 dBi met een typische bundelbreedte van 20-50 graden.

Omdat Yagi-antennes een gericht stralingspatroon kunnen produceren, blinken ze meestal uit in het vormen van point-to-point verbindingen, over-the-air media-ontvangst en toegang op afstand waar behoefte is aan stabiele signalen van hoge kwaliteit over langere afstanden.

3. Sectorantenne

CBRS Sectorantennes zijn ontworpen voor toepassingen waarbij een groot gebied binnen een hoek van 60, 90 en 120 graden moet worden bestreken.

Aangezien deze antennes een hoge versterking hebben, variërend van 10 dBi tot 18 dBi, kunnen ze een efficiënte signaaloverdracht over grote ruimten garanderen, waardoor het aantal antennes dat nodig is voor een optimale dekking effectief wordt verminderd. Gewoonlijk worden meerdere sectorantennes gecombineerd om cellen te vormen om overlapping en interferentie in CBRS-implementaties te minimaliseren.

Deze antennes kunnen dubbel gepolariseerd worden ontworpen en ondersteunen multi-input en multi-output (MIMO) configuraties, ze worden ideaal gebruikt in omgevingen waar een hoge gegevensdoorvoer en betrouwbaarheid vereist zijn.

4. Glasvezel antenne

Glasvezelantennes hebben een omnidirectioneel stralingspatroon en zijn omhuld met een duurzaam glasvezelomhulsel, waardoor ze bestand zijn tegen ruwe buitenomgevingen.
Omdat deze antennes bestand zijn tegen extreme weersomstandigheden, UV-straling, corrosie en harde wind, worden ze meestal gebruikt in communicatiesystemen op zee, industriële monitoringsystemen en in IoT-netwerken waar robuuste maar consistente prestaties van cruciaal belang zijn.
Naast omnidirectionaliteit bieden deze antennes een behoorlijke versterking, variërend van 2 dBi tot 12 dBi, waardoor ze goede kandidaten zijn voor grote gebieden waar de signaalrichting onderhevig is aan variaties.

5. Plafondantenne

Deze antennes zijn omnidirectionele antennes die speciaal ontworpen zijn voor gebruik binnenshuis.
Met versterkingen die variëren van 3 dBi tot 8 dBi bieden deze antennes betrouwbare connectiviteit in gesloten ruimtes zoals kantoren, ziekenhuizen en winkelruimtes, terwijl ze gemakkelijk passen bij hun low-profile esthetisch ontwerp.
Plafondantennes worden over het algemeen gebruikt bij het opzetten van gedistribueerde antennesystemen (DAS), private LTE en bedrijfsnetwerken, omdat ze binnenshuis de beste dekkingsopties bieden.

6. Rubberen eendenantenne

Badeendantennes zijn speciaal ontworpen compacte antennes die alleen worden gebruikt in draagbare apparaten voor commcommunicatie over korte afstanden.
Met versterkingen tussen 2 dBi tot 5 dBi zijn deze antennes alleen te zien in handheld radioapparaten, IoT-apparaten en industriële sensoren.
De rubberen eendenantenne heeft een spiraalvormige spoel waardoor het een flexibele en duurzame optie is die bestand is tegen fysieke belasting en slijtage, waardoor het een praktische oplossing is voor draagbare CBRS-vereisten.

Belangrijkste toepassingen van CBRS-antennes

CBRS voor bedrijfsnetwerken

CBRS-antennes zijn een essentieel element bij het opzetten van private lange-termijn evolutie (LTE) en 5G-netwerken voor bedrijfsomgevingen zoals magazijnen, campussen en ziekenhuizen.

Vooral in magazijnen worden CBRS-antennes gebruikt om de operationele efficiëntie te maximaliseren door het ondersteunen van het traceren van goederen, real-time voorraadbeheer en geautomatiseerde materiaalverwerking via snelle verbindingen tussen apparaten, waardoor vertragingen in de logistiek worden beperkt en de algemene productiviteit wordt verhoogd.

CBRS-antennes worden gebruikt in campusomgevingen om betere connectiviteit mogelijk te maken voor slimme gebouwtoepassingen zoals IoT-geschikte verlichting, HVAC-systemen en videobewaking om de operationele efficiëntie en de productiviteit van werknemers te verbeteren.

In ziekenhuizen worden CBRS-netwerken gebruikt om te helpen bij kritieke toepassingen zoals realtime patiëntmonitoring, telegezondheidszorg en draadloze medische apparatuur, waardoor een betere gezondheidszorg wordt geboden terwijl de gevestigde normen worden nageleefd.

Verbeterde betrouwbaarheid, verbeterde beveiliging en grotere flexibiliteit die worden geboden door CBRS-antennes bieden bedrijven betere controle over hun communicaties, met minder afhankelijkheid van externe providers die schaalbaarheid bieden bij veranderende behoeften.

Integratie met 5G-technologie

Het middenbandspectrum (3,55 GHz - 3,7 GHz) dat door CBRS-antennes wordt gebruikt, biedt 5G NR (New Radio) een gebalanceerde bandbreedte tussen snelheid en dekking.

Het CBRS-middenbandspectrum wordt als ideaal beschouwd omdat het sneller is dan de lage bandfrequenties die in oudere netwerken werden gebruikt en ook grotere gebieden bestrijkt dan mmWave-banden (extreem hoge frequentie).

CBRS-antennes zijn effectief in het uitbreiden van 5G-dekking naar gebieden variërend van dichtbevolkte stedelijke steden tot landelijke buitenwijken.

Bovendien kunnen ze de netwerkcapaciteit vergroten, waardoor 5G-internet meerdere apparaten tegelijk aankan.
Omdat CBRS-antennes gebruik maken van een gedeeld spectrummodel dat interferentie voorkomt en betaalbaar is, helpen ze bedrijven en instellingen om hun eigen 5G-netwerken op te zetten voor activiteiten zoals fabrieksautomatisering, IoT-apparaten en slimme landbouw op een kosteneffectieve manier zonder dat ze met interferentie van elkaar te maken krijgen.

Omdat CBRS-antennes een lage latentie en hoge datasnelheden bieden, kunnen ze bovendien de meer futuristische toepassingen van 5G ondersteunen, zoals augmented reality (AR), virtual reality (VR) en autonome auto's.

Kortom, CBRS-antennes zijn een essentieel element voor het succes van 5G NR omdat ze snellere, betrouwbaardere en betaalbare netwerken mogelijk maken.

Door het bereik van 5G uit te breiden en de bijbehorende geavanceerde toepassingen te ondersteunen, zorgen CBRS-antennes ervoor dat 5G-technologie haar volledige potentieel kan benutten.

In Openbare veiligheid en noodhulpdiensten

CBRS-antennes kunnen zorgen voor een speciale band voor eerstehulpverleners met betrouwbare spraak- en dataverbindingen tijdens noodsituaties.

Vooral in gebieden waar het risico bestaat dat traditionele cellulaire netwerken worden verstoord door natuurrampen of noodsituaties, kunnen CBRS-antennes zorgen voor ononderbroken communicatie.

Dit is cruciaal voor het succes van missiekritische toepassingen zoals drone-operaties, locatiebepaling en sensorgebaseerde monitoringsystemen.

Voor aangesloten voertuigen en transport

Vehicle-to-everything (V2X) aangedreven door CBRS-faciliteiten zijn effectief voor het bieden van verbeterd verkeersmanagement, het verminderen van files en het bijdragen aan de algemene transportveiligheid.

Omdat CBRS-antennes betrouwbare connectiviteit met lage latentie bieden, zijn ze zeer wenselijk voor autonome voertuigen, die real-time communicatie tussen voertuigen en infrastructuur nodig hebben om menselijke tussenkomst in taken zoals navigatie en obstakeldetectie te verminderen.

CBRS-antennes zijn ook zeer effectief in vlootbeheersystemen, vooral in logistiek en transport.

Ze worden gebruikt voor real-time tracking, het monitoren van voertuigprestaties en het optimaliseren van logistieke activiteiten, wat uiteindelijk leidt tot lagere operationele kosten en een betere operationele efficiëntie.

CBRS-antenneverkopers en marktleiders

Toonaangevende aanbieders van CBRS-antennes

Omdat CBRS-antennes steeds populairder worden vanwege hun potentieel om draadloze communicatie te verbeteren, is er een aanzienlijke groei in leveranciers die verschillende CBRS-antenneoplossingen bieden. Enkele van de belangrijkste spelers die uitblinken in het aanbieden van CBRS-antenneoplossingen zijn de volgende:

CommScope

CommScope biedt een reeks CBRS-antenneoplossingen, waaronder ontwerpen voor één tot meerdere banden die zowel CBRS als oudere diensten kunnen ondersteunen. Deze antennes bieden ook geoptimaliseerde oplossingen voor stedelijke gebieden met hoge dichtheid met geavanceerde beamforming-mogelijkheden om de doorvoer en operationele efficiëntie te verbeteren.

Mobiel merk

Mobile Mark biedt speciale flexibele antenneoplossingen voor private LTE- en CBRS-netwerken. Het aanbod van oplossingen biedt een breed scala aan configuraties die geschikt zijn voor zowel commercial als industriële toepassingen.

KP Prestatie Antennes

Deze aanbieder van oplossingen biedt een diverse reeks CBRS-antenneopties voor wijdverspreid gebruik in vaste draadloze toegang, breedband op het platteland en bedrijfsgerelateerde CBRS-opstellingen. Ze bieden ook dubbele en multi-poort configuraties speciaal gericht op MIMO-toepassingen.

Golfvorm

Waveform is gespecialiseerd in CBRS-antennes met hoge prestaties, zoals hun QuadPRO richtantenne met hoge versterking die beschikt over een 4×4 MIMO-paneel met een smal gerichte bundel. Ze bieden ook compacte oplossingen die geschikt zijn voor zowel commerciële als residentiële CBRS-vereisten in stedelijke en voorstedelijke omgevingen.

Samsung

Samsung biedt hoogbeveiligde CBRS-oplossingen met lage latency die zeer effectief zijn in bedrijfskritische toepassingen. Hun portfolio omvat een breed scala aan antenne-oplossingen, variërend van Massive MIMO tot outdoor small cells, allemaal gecertificeerd door OnGo Alliance.

Productvergelijking

Enkele veelgebruikte CBRS-antennes zijn de volgende:

Opmerking: prijzen zijn bij benadering en kunnen variëren afhankelijk van de verkoper en specifieke configuraties.

Toekomstige trends in CBRS-antennes

Slimme antennes en AI-optimalisatie

Kunstmatige intelligentie (AI) heeft het potentieel om een revolutie teweeg te brengen in CBRS-antennesystemen op het gebied van ontwerp en operationele efficiëntie.

Bij ontwerpoptimalisatie kunnen AI-simulaties het testproces van antennes stroomlijnen en bijdragen aan nauwkeurige stralingspatronen met adaptieve bandbreedtemogelijkheden en geoptimaliseerde impedantieaanpassing. Door netwerkcongestie te voorspellen, middelen dynamisch toe te wijzen en de dekking aan te passen op basis van realtime gebruikspatronen kunnen AI-gestuurde CBRS-oplossingen bovendien zorgen voor een betrouwbare werking waardoor de netwerkprestaties verbeteren.

Opkomende draadloze technologieën

Nu draadloze technologieën zich blijven ontwikkelen, zijn CBRS-antennes veelbelovend voor aanpassing aan de groeiende eisen van IoT- en 6G-netwerken.

CBRS-antennes blinken uit in de verwerking van connectiviteit met hoge dichtheid, waardoor ze ideaal zijn voor betrouwbare communicatie tussen IoT-apparaten verspreid over verschillende omgevingen met verschillende signaalsterkten. Met de integratie van adaptieve bundelvorming aangestuurd door AI in CBRS-antennes, kunnen smart city en industriële IoT-toepassingen aanzienlijk profiteren van hun verbeterde prestaties.

Met de komst van 6G technologie krijgt CBRS antennes te maken met nieuwe uitdagingen en kansen. Aangezien 6G de nadruk legt op ultrabetrouwbare communicatie met lage latentie (URLLC) en een massaal aantal aangesloten apparaten (mMTC), moeten CBRS-antennes hogere frequentiebanden aankunnen, zoals het subterahertz-spectrum. Deze ontwikkelingen zorgen ervoor dat CBRS-antennes flexibel blijven en voorbereid zijn op de toenemende eisen van een toekomst met verbeterde connectiviteit.

Conclusie

CBRS-antennes blijven in de voorhoede van het moderne draadloze communicatielandschap. Hun vermogen om betrouwbare connectiviteit te leveren in diverse omgevingen, ondernemingen en IoT-toepassingen plaatst ze op een belangrijke positie in het draadloze communicatiedomein.

Omdat de draadloze communicatie-industrie blijft groeien, zullen CBRS-antennes een centrale rol blijven spelen in het voldoen aan de eisen van de huidige en volgende generatie communicatienetwerken.