第一网:公共安全无线的第三维度

FirstNet有许多驱动因素，但其核心是希望为第一响应者带来高可用性、创新和救生的宽带服务能力。据分析，由于公共LTE的服务需求非常迫切，因此无法可靠地支持公共安全。

能力差距:

• 抢占:2001年9月11日，当纽约世贸中心倒塌时，由于安装在那些大楼里的基站和中继器的损失，LMR服务被取消。而且，急救人员没有办法使用蜂窝网络作为替代方案，因为网络被用户流量堵塞了。
• 服务可用性:在许多办公大楼内，手机服务可能不存在或很容易中断。
• 地点:整个大楼的急救人员在哪里?需要在大火和活跃的枪手情况下。
• 创新:iOS、Android和宽带LTE服务为所有类型的机构带来了重大的创新可能性。为了让急救人员使用这些平台，底层网络必须一直存在。

FirstNet架构旨在从整体上解决公共LTE网络的差距，将LTE的可用性和能力提高到公共安全所需的标准。美国电话电报公司被选为FirstNet网络的建设和管理公司(2017年3月)，该公司正在进行主要工作以实现架构要求。

以下是FirstNet LTE网络增强的简要概述:

核心网络- FirstNet运行在一个独立的国家进化包核心(EPC)网络上。这为急救人员提供了私人基础设施。这促进了按区域、机构和角色创建分组的能力，这很难覆盖到目前的公共LTE核心。FirstNet被称为公共陆地移动网络(PLMN) 313-100。

光谱- 700MHz频段14已在全美范围内分配，以保障公众安全。由于覆盖/容量问题、使用的频谱、非band 14移动设备和其他因素，AT&T在一个地区的其他可用频谱上为FirstNet做广告。这种方法在2018年初的Reddit上得到了证实，FirstNet等价的PLMN出现在AT&T除14波段以外的LTE消息中。这允许在使用Band 14基础设施之前，将FirstNet设备提供到FirstNet网络的EPC上。此外，这使得不具备Band 14能力的旧设备能够参与到FirstNet基础设施中，因为获取所有新的移动设备的成本对大多数机构来说都是昂贵的。

抢占-在局部或区域紧急情况下，蜂窝网络会因流量而崩溃。由于网络有技术(一个单元有有限的资源)和业务(没有ROI)能力限制，FirstNet的参与者必须领导制定一项战略，优先为第一反应者提供网络访问。这种策略被称为“无情的先发制人”。好消息是，大部分的变化都是在软件方面，这样就不需要新的手机或基站了。一个FirstNet SIM卡应该是唯一的要求，因为网络将识别FirstNet支持的设备配置文件，并正确对待它。优先购买权的作用是什么?简而言之，恰巧连接到一个Band 14基站的普通用户会被许多方法抢占:从一个小区转移、断开连接、拒绝服务、遭受资源减少或限制。这种抢占清除了受紧急情况影响的Band 14单元，因此急救人员可以获得最佳的可用服务。

手机和基站使用5个参数集，它们决定了手机和车载应用程序在拥塞小区中的处理方式:

1. 访问级别-正常、高优先级、紧急
   
   
2. 分配和保留优先级——承载流优先级
   
   
3. 抢占能力/漏洞指标-抢占或被抢占的移动能力
   
   
4. QCI—端到端QoS/CoS的正常LTE信令标记
   
   
5. 比特率参数-不同的手机使用/应用程序获得适当的容量

那么，如果我们考虑到目前为止讨论的关于FirstNet的所有内容，这将如何影响我们这些支持在办公大楼、校园或场所部署蜂窝网络的人呢?

对于使用DAS基础设施的信号分发，无论是公共安全还是蜂窝，都需要决定是否支持Band 14。如果头端和遥控器不能支持Band 14，供应商是否有或计划提供它?如果是的话，整个项目的14级支持升级的总成本是多少?在某些情况下，一个Band 14的小单元覆盖将是一个更具成本效益的解决方案，并且可以为位置服务带来额外的好处。

在DAS的前端，将需要一个band14基站或小单元信号源为DAS提供信号。就资源消耗而言，大容量小单元是全基站的一个很好的替代方案。例如，一个低成本的6扇区小型电池安装在一个19英寸的设备架上，占用5U(8¾”)的垂直空间，使用两个110 VAC插座，产生约650 BTUs的热量。与标准基站的物理和HVAC占地面积相比，前端的小单元有优点。但无论选择哪种系统来支持Band 14，它都将是一个经过批准的系统，该系统运行的软件具有一系列必要的抢占功能，用于附加的公共安全移动设备，并具有与公共LTE和FirstNet LTE的双核连接。根据建筑物的传输网络配置，可以共享现有的IP网络连接，或安装一个附加的连接，以到达位于核心网络边界的AT&T FirstNet安全网关。

小单元叠加有自己的特点和好处。大多数提供小型电池的供应商使用1Gbps以太网供电(PoE+)作为进入无线电的网络接口。这可以简化在独立的Band 14应用程序中安装小单元。当你在GPS屏蔽区域(小单元看不到卫星群)选择小单元时要注意的事情包括GPS电缆。一些小的电池不需要GPS，也不需要GPS电缆(很好)。但对于那些使用GPS的公司来说，GPS电缆和信号分布加起来很快就会变成一个巨大的数字(不太好)。

最后，从设计的角度来看，具有管辖权的主管部门(AHJ)可能会选择围绕环境生存能力和/或断电后的正常运行时间应用额外的可用性特性。这些特性如何应用到FirstNet的设计模板中，将随着时间的推移而自行确定。

在这一技术演进中，我们看到第一批响应者的愿望达到了顶点，他们希望拥有与LMR传统一样健壮的蜂窝宽带功能。在我们的世界里，有大量的项目即将到来，它们将为新建筑增加Band 14功能，并对旧建筑进行改造，以便有一天需要急救人员来照顾我们，他们就可以。