Typy RRL komunikačných veží. Moderná rádioreléová komunikácia

21.07.2019

6. Základy konštrukcie analógových rádioreléových vedení. Základy budovania telekomunikačných systémov a sietí

6. Základy konštrukcie analógových rádioreléových vedení

6.1. Zásady pre budovanie priamočiarych rádioreléových vedení

Rádiový prenosový systém, v ktorom sa telekomunikačné signály prenášajú pomocou pozemných reléových staníc, sa nazýva rádioreléový prenosový systém .

Za šesť desaťročí svojho vývoja sa rádioreléové linky (RRL) stali efektívnym prostriedkom na prenos obrovských polí na vzdialenosti tisícok kilometrov, ktoré konkurujú iným komunikačným prostriedkom vrátane káblov a satelitov a úspešne ich dopĺňajú.

Dnes sa RRL stali dôležitou súčasťou telekomunikačných sietí – rezortných, podnikových, regionálnych, národných a dokonca medzinárodných, pretože majú množstvo dôležitých výhod, medzi ktoré patria:

schopnosť rýchlo inštalovať zariadenie s nízkymi kapitálovými nákladmi;
nákladovo efektívna a niekedy jediná možnosť organizácie viackanálovej komunikácie v oblastiach s ťažkým terénom;
možnosť použitia na núdzové obnovenie komunikácií v prípade katastrof, počas záchranných operácií av iných prípadoch;
efektívnosť nasadzovania rozsiahlych digitálnych sietí vo veľkých mestách a priemyselných zónach, kde je kladenie nových káblov príliš drahé alebo nemožné;
vysoká kvalita prenosu informácií cez RRL, prakticky nie je nižšia ako optické linky a iné káblové vedenia.

Moderné rádioreléové komunikačné linky umožňujú prenášať televízne programy a súčasne stovky a tisíce telefónnych správ. Takéto informačné toky vyžadujú frekvenčné pásma až niekoľko desiatok a niekedy stoviek megahertzov, a teda prenášajú aspoň niekoľko gigahertzov. Je známe, že rádiové signály na týchto frekvenciách sa efektívne prenášajú iba v rámci viditeľnosti. Preto je pre komunikáciu na veľké vzdialenosti v pozemských podmienkach potrebné použiť relé rádiového signálu. Bezprostredné rádioreléové linky využívajú hlavne aktívne relé, počas ktorého sa signály zosilňujú.

Dĺžka rozpätí R medzi susednými stanicami závisí od profilu terénu a výšky inštalácie antény. Zvyčajne sa volí v blízkosti viditeľnosti R0, km. Pre hladký sférický povrch Zeme a bez zohľadnenia atmosférického lomu:

(6.1)

kde h 1 a h 2 sú výšky zavesenia vysielacej a prijímacej antény (v metroch). V reálnych podmienkach, v prípade mierne nerovného terénu, R 0 = 40...70 km, a h 1 a h 2 sú 50...80 m Princíp rádioreléovej komunikácie je znázornený na obrázku 1.1, kde rádio Zaznamenávajú sa reléové stanice troch typov: koncové (ORS), medziľahlé (PRS) a uzlové (URS).

Rozpätie (interval) RRL je vzdialenosť medzi dvoma najbližšími stanicami.

RRL sekcia (sekcia)- toto je vzdialenosť medzi dvoma najbližšími obsluhovanými stanicami (URS alebo ORS).

OPC konvertuje správy prichádzajúce cez diaľkové linky z diaľkových telefónnych ústrední (MTS), diaľkových televíznych dispečingov (ITA) a dispečingov diaľkového vysielania (IBA) na signály prenášané cez RRL, ako aj spätnú konverziu. Lineárna cesta prenosu signálu začína a končí na OPC.

Pomocou URS sa zvyčajne riešia problémy vetvenia a kombinovania informačných tokov prenášaných cez rôzne RRL, na priesečníku ktorých sa URS nachádza. Súčasťou URS sú aj RRL stanice, na ktorých sú na vstupe a výstupe telefónne, televízne a iné signály, cez ktoré je obývaná oblasť nachádzajúca sa v blízkosti URS spojená s inými bodmi na tej istej linke.

Na ORS a URS je vždy prítomný technický personál, ktorý obsluhuje nielen tieto stanice, ale aj monitoruje a riadi najbližšie ORS pomocou špeciálneho teleservisného systému. Úsek RRL (300...500 km) medzi susednými obsluhovanými stanicami je rozdelený približne na polovicu tak, že jedna časť medzistaníc je zahrnutá do oblasti teleservisu jednej URS.

Pomocou RRL sa riešia nasledujúce úlohy:

1. Vytvorenie pevných diaľkových liniek na prenos veľkých tokov informácií na vzdialenosti niekoľko tisíc kilometrov. V týchto prípadoch sa používajú veľkokapacitné systémy. RRL hlavnej línie sú zvyčajne multibarelové. RRL hlaveň– súbor vysielacích a prijímacích zariadení, ciest anténa-napájač a médií šírenia.

2. Použitie stacionárnych RRL na organizovanie vnútrozónovej komunikácie. Tieto trate majú dĺžku až 600...1400 km. Tu sa používajú strednokapacitné rekonfigurovateľné rádiové systémy, ktoré sú vo väčšine prípadov určené na prenos signálov televízneho a rozhlasového vysielania. Tieto linky sú často viaczložkové a odbočujú z hlavných RRL.

3. Využitie RRL v miestnej (okresnej a mestskej) komunikačnej sieti. Používajú sa tu najmä nízkokapacitné RRL.

4. Poskytovanie obslužných komunikácií pomocou viackanálových RRL pre železničnú dopravu, plynovody, ropovody, napájacie vedenia a iné systémy pokrývajúce veľké územie.

5. Poskytovanie mobilných komunikácií používaných v prípade opravy alebo modernizácie pevných RRL a káblových komunikačných liniek (CLS), ako aj na iné účely.

6. Prepojenie základňových staníc a ústrední ako súčasť mobilného komunikačného systému.

RRL klasifikácia.

Rádiové relé zorného poľa možno klasifikovať podľa rôznych vlastností a charakteristík.

Na základe spôsobu separácie kanálov a typu modulácie nosnej môžeme rozlíšiť:

RRL s frekvenčným delením kanálov (FDM) a frekvenčnou moduláciou (FM) harmonickej nosnej.
RRL s kanálmi s časovým delením (TDK) a analógovou pulznou moduláciou, ktorá potom moduluje nosnú frekvenciu.
Digitálne rádioreléové linky (DRRL), v ktorých sú na rozdiel od predchádzajúceho prípadu impulzy (vzorky správ) kvantované podľa úrovní a kódované.

Na základe rozsahu prevádzkových (nosných) frekvencií sa RRL delia na čiary decimetrového rozsahu a centimetrové rozsahy. V týchto rozsahoch boli rozhodnutím SCRF z apríla 1996 určené pásma 8 (7,9-8,4) pre nové RRL; 11 (10,7-11,7); 13 (12,75-13,25); 15 (14,4-15,35); 18 (17,7-19,7); 23 (21,2-23,6); 38 (36,0-40,50) GHz.

V Rusku sa však už dlho budú používať skôr postavené linky v rozsahu 1,5-2,1; 3,4-3,9; 5,6-6,4 GHz. Zároveň je možné nahradiť zastarané zariadenia modernými rekonfigurovateľnými rádiovými systémami.

Nové RRS sa používajú aj v pásme 2,3-2,5 GHz. Skúma sa možnosť využitia rozsahov 2,5-2,7 a 7,25-7,55 GHz.

Čím nižší je rozsah, tým väčší je dosah komunikácie s rovnakými energetickými charakteristikami zariadenia, ale prechod na vysoké rozsahy vám umožňuje rozšíriť informačné frekvenčné pásma, to znamená priepustnosť systémov.

Zvýšenie efektívnosti využívania zdroja frekvenčného rozsahu sa stalo jednou z najdôležitejších požiadaviek na zariadenia RRL. U nás je saturácia rádioreléových komunikácií stále oveľa menšia ako v zahraničí, kde prebieha intenzívny rozvoj všetkých rozsahov do 40 GHz. Efektívnosť využívania frekvenčného zdroja rozsahu je určená nasledujúcimi faktormi:

1. Požadovaná šírka pásma transceivera, ktorá je určená objemom prenášaných informácií, zvoleným spôsobom modulácie a úrovňou stabilizácie frekvencie vysielača.

2. Parametre elektromagnetickej kompatibility (útlm citlivosti pozdĺž bočných prijímacích kanálov, potlačenie mimopásmových a rušivých emisií).

3. Možnosť plného využitia celého vyčleneného úseku rozsahu, ktorý je zabezpečený využitím frekvenčného syntetizátora ako súčasti stanice.

Podľa v súčasnosti akceptovanej klasifikácie sa rádioreléové systémy (RRS) delia na systémy s veľkou, strednou a malou kapacitou.

Vysokokapacitné rádiové reléové systémy zvyčajne zahŕňajú systémy, ktoré umožňujú organizovať 600 alebo viac kanálov PM v jednom zväzku. Ak rádioreléový systém umožňuje organizovať 60-600 alebo menej ako 60 PM kanálov, potom sú tieto systémy klasifikované ako systémy so strednou a nízkou kapacitou.

Rádiové reléové systémy, ktoré umožňujú prenos televíznych obrazových signálov, ako aj televíznych zvukových a zvukových signálov vysielaných jedným kanálom, sú klasifikované ako veľkokapacitné a strednokapacitné systémy.

Na základe rýchlosti prenosu informácií možno digitálne RRL rozdeliť do dvoch hlavných skupín.

Nízkorýchlostné RRS. Patria sem domáce rekonfigurovateľné rádiové systémy a prevažná väčšina zahraničných ponúkaných v Rusku (asi päťdesiat z nich má ruský certifikát).

Takéto RPC sú navrhnuté pre prevádzku do 16E1 (alebo E3). Všimnite si, že len pred niekoľkými rokmi boli RRL s prevádzkou E3 považované za stredne rýchle, ale dnes sú to „nízkoúrovňové“ stanice digitálnych sietí, ktoré poskytujú možnosť meniť (niekedy programovo) priepustnosť v rozsahu od E1 alebo 2E1 po 8E1 resp. 16E1.

Jednoducho sa stalo nerentabilné vyrábať rekonfigurovateľné rádiové systémy špeciálne na prenos iba tokov E1 alebo menej, s výnimkou množstva nových veľmi špecifických a zatiaľ zriedkavých aplikácií (prenos E1 so signálmi podobnými šumu, distribučné stanice pre prístupové systémy a iné ).

Vysokorýchlostné RRS. Tieto RPC sú v súčasnosti vytvorené takmer výlučne na báze technológie SDH a majú prenosovú rýchlosť v jednom zväzku 155,52 Mbit/s (STM-1) a 622,08 Mbit/s v jednom zväzku (STM-4).

Predtým boli RRL klasifikované ako vysokorýchlostné na prenos E4 (t. j. 139,254 Mbit/s) v sieti PDH, ale nové RRL sú postavené na báze technológie SDH, teda s prenosovou rýchlosťou 155,52 Mbit/s. , hoci poskytujú schopnosť prenášať 140 Mbit/s With.

Vysokorýchlostné RRL sa používajú na budovanie diaľkových a zónových vedení, ako rádiové vložky do optických vedení v oblastiach s ťažkým terénom, na prepojenie optických vedení (STM-4 alebo STM-16) so sprievodnými lokálnymi digitálnymi sieťami, ako aj čo sa týka redundancie optických liniek a pod.

Medzi vysokorýchlostnými rekonfigurovateľnými rádiovými systémami možno rozlíšiť dve skupiny, ktoré sa líšia účelom, vlastnosťami, konfiguráciou, dizajnom atď.

V prvom rade ide o viackanálové rádiové kanály, zvyčajne určené na prenos až 6-7 tokov STM-1 cez paralelné rádiové kanály, z ktorých 1 alebo 2 sú záložné (konfigurácia zariadenia „3+1“, „7+1“ alebo 2∙( 3+1)). Dĺžka RRL je spravidla veľká - stovky kilometrov alebo viac.

Po druhé, rekonfigurovateľné rádiové siete, určené pre odbočky z diaľkových vedení potrebných na vytváranie zónových sietí a malých miestnych rezortných sietí, ako aj na prenos tokov STM-1 (155 Mbit/s) vo veľkých mestách. Pre tieto odvetvia sa spravidla používajú pásma 7, 8 a menej často 11 GHz a pre komunikáciu vo veľkých mestách sa používajú pásma 15, 18, 23 GHz. Z hľadiska konfigurácie ide väčšinou o dvojhlavňové RRL pri rýchlosti STM-1, jedna z hlavíc je záložná (podľa schémy „1+1“).

Táto skupina vysokorýchlostných rekonfigurovateľných rádiových systémov využívajúcich technológiu SDH zahŕňa rekonfigurovateľné rádiové zariadenia s rýchlosťou prenosu informácií 51,84 Mbit/s (STM-0), ktoré sa niekedy nazývajú „stredne rýchle“. Zjednodušujú implementáciu vetiev zo synchrónnych prenosových vedení, umožňujú výrazne zvýšiť možnosť budovania SDH sietí rôznych konfigurácií, informácie o vetvách z optických vedení alebo RRL do užívateľských prístupových sietí, pripojiť až 21 E1 streamov do SDH sietí, ako aj streamy E3.

6.2. Štruktúra rádiových prenosových systémov

Rádiový prenosový systém RSP sa chápe ako súbor technických prostriedkov, ktoré zabezpečujú vytvorenie štandardných prenosových kanálov a skupinových trás primárnej siete BSS, ako aj lineárnej cesty, po ktorej sa prenášajú telekomunikačné signály prostredníctvom rádiových vĺn v otvorenom priestore. Obrázok 6.2

Pomocou moderných RSP môžete prenášať akýkoľvek typ informácií: telefónne, telegrafné a fototelegrafické správy, programy televízneho a zvukového vysielania, novinové stránky, digitálne informácie atď.

Rovnako ako káblové prenosové systémy, veľká väčšina RSP je viackanálových. V tomto prípade sa zvyčajne používa frekvenčné alebo časové delenie signálov.

Obrázok 6.2. Zovšeobecnená bloková schéma viackanálového RSP

Rádiový kanál zahŕňa vysielacie a prijímacie zariadenie, anténne napájacie cesty a médium na šírenie. Súčasťou koncových zariadení sú modemy a zariadenia na pripojenie RRL a spojovacích vedení (zosilňovače, korektory, predemfázové a obnovovacie obvody).

6.2.1. Viachlavňový RRL. Frekvenčné plány

Plán distribúcie frekvencií je zobrazenie možných hodnôt prevádzkových frekvencií (príjem a vysielanie), ako aj (v niektorých prípadoch) frekvencií lokálnych oscilátorov na frekvenčnej osi.

Priepustnosť RRL sa môže niekoľkonásobne zvýšiť v dôsledku vytvárania nových kmeňov. Na tento účel sú na staniciach inštalované ďalšie súpravy zariadení transceiveru, pomocou ktorých sa vytvárajú nové vysokofrekvenčné cesty. Pre signály z rôznych kanálov sa používajú rôzne nosné frekvencie. Celý viachlavňový RRL systém je organizovaný tak, že všetky sudy fungujú nezávisle na sebe a na druhej strane sú vzájomne zameniteľné. Tento princíp umožňuje zabezpečiť potrebnú presnosť prenosu správ v každom kmeni a zvyšuje spoľahlivosť celej linky ako celku. Zároveň zvýšenie priepustnosti RRL v dôsledku prevádzky s viacerými kmeňmi nevedie k úmernému zvýšeniu nákladov na linku, pretože mnoho vysoko spoľahlivých komponentov linky (antény, staničné konštrukcie, podpery pre zavesenie antén, napájanie zásoby a pod.) sú spoločné pre všetky kmene.

Ako príklad na vysvetlenie princípu organizácie prevádzky s viacerými sudmi uvažujme možnosť RRL troch duplexných kmeňov. Obrázok 1.3 zobrazuje zjednodušenú blokovú schému hlavného vybavenia troch staníc tejto linky: ORS, PRS a URS. Obvod obsahuje: vysielače (P); prijímače (R); koncové zariadenia (TD), vrátane modemov, zosilňovačov a iných prvkov, ktoré konvertujú skupinové telefónne správy (TF) alebo komponenty televíznych a zvukových vysielacích signálov (TV, AV) na signály lineárnej cesty, ako aj spätná konverzia: systémy pásmových filtrov (PF ), z ktorých každý má priehľadný pásik zodpovedajúci jednému kmeňu v jednosmernej komunikácii; vo vysielacom režime PF zabezpečuje potrebnú izoláciu vysielačov (tieto PF systémy majú prvý index 1, čiže sú označené PF 11, PF 12, PF 13; zmena v druhých indexoch odráža zmenu príjmu resp. vysielacie frekvencie v súlade s dvojfrekvenčným plánom); v režime príjmu sú PF systémy separačnými filtrami: z celkového RF signálu každý pásmový filter systému vyberie signál jedného kanála a pošle ho do zodpovedajúceho prijímača (tieto PF systémy majú prvý index 2, tj. sú označené PF 21, PF 22, PF 23); decoupling devices (ID), ktorých úlohou je ďalej znižovať vzájomné ovplyvňovanie prenosových a prijímacích ciest: množstvo prvkov týchto ciest, ako sú napájače a antény (A), je zvyčajne spoločných. Signal input/output equipment (I/O) poskytuje riešenie úloh špecifických pre URS - vetvenie a kombinovanie informačných tokov.

Ako príklad použitia schémy zvážte na obrázku 6.3 prenos skupinovej telefónnej správy (TF) v jednom smere komunikácie. Táto správa sa generuje v zariadení na agregáciu kanálov (CAE) a posiela sa do OPC cez spojovaciu linku. Pomocou op-amp a P je TF signál prevedený na RF signál požadovaného výkonu, ktorý cez jeden z pásmových filtrov systému PF 11 a RU vstupuje do antény A a je vyžarovaný v smere PRS. . Tu signál tohto kmeňa prechádza postupne cez prvky A, RU, PF 22 a skupinu prijímačov. Pomocou jedného z Pr a operačných zosilňovačov možno RF signál tohto vedenia previesť na signál TF a poslať ho do ABB.

Tu môžu byť jednosmerné TF kanály rozdelené do skupín, z ktorých jedna môže byť napríklad poslaná do najbližšieho MTS, zatiaľ čo iné môžu byť súčasťou nových TF kanálov a posielané cez rôzne rádiové kanály. Okrem toho je možný tranzitný prenos kompletného signálu kmeňa organizovaného na ODS v jednom alebo druhom smere cez URS. V tomto prípade môžu signály z Pr do P obísť operačný zosilňovač a ABB.

Obrázok 6.3. Zjednodušená bloková schéma RRL pozostávajúca z troch duplexných kanálov.

Všimnite si, že pri modulácii konkrétneho parametra nosiča skupinovou telefónnou správou sa používajú hlavne dve metódy:

1. Modulácia skupinovou komunikáciou medzifrekvenčných kmitov (modulátor v operačnom zosilňovači) a transpozícia takto získaného výsledku do HF oblasti (vo vysielači).

2. Priama modulácia skupinovou správou jedného z parametrov VF nosnej (modulátor - vo vysielači).

Posledná možnosť sa používa najmä na digitálnych RRL.

V súčasnosti sa príjem a prenos signálov do staníc v každom smere komunikácie uskutočňuje hlavne po spoločnej trase anténa-napájač (zvyčajne sú antény a napájače oveľa širokopásmové ako signály z jedného kanála) a potrebná izolácia príjmu a vysielania je poskytované nielen filtrami, ale aj rôznymi nerecipročnými zariadeniami, to znamená zariadeniami, ktorých vlastnosti závisia od smeru šírenia elektromagnetických vĺn. Medzi tieto zariadenia patria najmä široko používané feritové ventily a obehové čerpadlá. Okrem toho, aby sa zabezpečilo efektívne oddelenie prenosových a prijímacích ciest, ako aj priľahlých káblov, mnohé moderné rekonfigurovateľné rádiové siete využívajú vlny rôznej polarizácie (horizontálne a vertikálne). V tomto prípade sa ako ovládacie zariadenia používajú napríklad polarizačné voliče. Obvod na obrázku 6.3 je zostavený s prihliadnutím na odporúčaný dvojfrekvenčný plán CCIR (teraz ITU) so zoskupením vysielacích a prijímacích frekvencií: skupiny signálov vysielaných a prijímaných na každej stanici prechádzajú rôznymi systémami pásmových filtrov, napr. na PRS sú to PF 12 a PF 21. Všimnite si, že štrukturálne systémy PF s rôznymi prvými, ale identickými druhými indexmi, napríklad PF 11 a PF 21, môžu byť navrhnuté celkom identicky.

Uvažujme jednu z možností pre konkrétny frekvenčný plán a niekoľko príkladov obvodov antény-napájacej cesty (AFT) pre viaczložkové systémy. Obrázok 6.4 a zobrazuje plán distribúcie frekvencie používaný v hlavných rádioreléových systémoch "Voskhod", "Rassvet-2", "Kurs-4", pracujúcich v rozsahu 3,4...3,9 GHz, v systéme "Kurs-6" , pracujúceho v pásme 5,67 …6,17 GHz a v zónovom systéme Kurs-8 pracujúcom v pásme 7,9…8,4 GHz. Konkrétne hodnoty prevádzkovej frekvencie možno nájsť v ktorejkoľvek referenčnej knihe RRL. Tento plán umožňuje organizovať až osem duplexných širokopásmových káblov v dvojfrekvenčnom systéme. Každý z kanálov možno použiť na organizáciu telefónnych kanálov (až do roku 1920) alebo na prenos jedného televízneho programu. Ako je možné vidieť na obrázku 6.4 a, nosné frekvencie kanálov (f 1, f 2,..., f 16 sú vynesené na osi f c) sú rozmiestnené v intervaloch, ktoré sú násobkami F = 14 MHz. Plán je navrhnutý pre medzifrekvenciu Ff = 5F = 70 MHz. V tomto prípade sú frekvencie lokálnych oscilátorov (označené bodkami na osi fg) umiestnené v intervaloch medzi prevádzkovými frekvenciami kmeňov a frekvencie zrkadlových kanálov (označené bodkami na osi fz) sú umiestnené v rámci pásmo pridelené pre systém. Prijímacie a vysielacie frekvencie v jednom duplexnom zväzku sú oddelené 19F = 266 MHz. Pre susedné frekvenčné kanály v rozsahoch blízkych 4 a 6 GHz by sa mali použiť rôzne antény a rôzne typy polarizácie vĺn - horizontálna (g) a vertikálna (v). Rozloženie vĺn polarizáciou na frekvenciách príjmu (f r) a vysielania (f p) by malo zodpovedať obrázku 6.4, a, b alebo c. Typicky sú kmene rozdelené do dvoch striedajúcich sa skupín. Jedna skupina kmeňov, napríklad s nepárnymi číslami, sa používa pre hlavné vedenia a druhá (s párnymi číslami) sa používa pre vedenia, ktoré sú odbočkami z hlavného vedenia, ako je znázornené na obrázku 6.5 a. Príklad signálovej diverzity medzi rôznymi anténami na PRS pre šesť duplexných kanálov je znázornený na obrázku 6.5 b. Frekvenčný plán na obrázku 6.4 a uvádza, že rozdiel medzi frekvenciami susedných káblov v jednej anténe je 4F = 56 MHz a v rôznych anténach – 2F = 28 MHz; rozdiel medzi najbližšími prijímacími a vysielacími nosnými frekvenciami v rôznych anténach je 5F = 70 MHz, v jednej anténe – 7F = 98 MHz. Upozorňujeme, že systém Kurs-8, pracujúci v rozsahu 7,9...8,4 GHz s príslušným rozložením AFT (obrázok 6.6), umožňuje prevádzku ôsmich duplexných zväzkov na anténu. Oddelenie signálov z rôznych kanálov podľa frekvencie, polarizácie a pozdĺž rôznych vetiev trasy anténa-napájač, ako aj vhodný výber frekvencií lokálnych lokálnych oscilátorov - to všetko spolu zaisťuje minimum vnútrosystémového rušenia bez výrazného rozšírenie frekvenčných intervalov medzi kanálmi.

Obrázok 6.4. Plán rozloženia frekvencií a vĺn rôznej polarizácie v systémoch Voskhod, Rassvet-2, Kurs-4, Kurs-6, Kurs-8.

Obrázok 6.5. Príklady rozloženia frekvencií a vĺn rôznej polarizácie na URS (a) a PRS (b)

6.2.2. Dráhy napájača antény

Obrázok 6.6 zobrazuje variant konfigurácie systému AFT, ktorý implementuje frekvenčný plán znázornený na obrázku 6.4, a. V tomto prípade je opakované použitie AFT dosiahnuté použitím všetkých známych metód výberu rádiových vĺn: podľa frekvencie, podľa polarizácie a podľa smeru šírenia (trojstupňová separačná schéma).

Prvky blokovej schémy na obrázku 6.6 sú:

Prijímače pripojené k RF 1 a RF 3 a vysielače pripojené k RF 2 a RF 4 poskytujú duplexnú komunikáciu v jednom smere. Dráhu signálov (na nosičoch f 1 ... f 16) každého z kmeňov možno ľahko sledovať podľa schémy, vedenej smerom zodpovedajúcich šípok.

Line-of-sight RRL pracujúce v mikrovlnnom rozsahu používajú rohovo-parabolické antény (RPA), periskopové a parabolické (jednozrkadlové a dvojzrkadlové). Výber jednej alebo druhej antény závisí nielen od typu zariadenia, ale aj od kapacity RRL. To tiež určuje zloženie a štruktúru AFL. Ak napríklad linka obsahuje nie 8, ale 4 kanály, potom každý z polarizačných filtrov cez VE a GE môže byť priamo pripojený k jednému z RF. V inom uskutočnení, keď nie je polarizačné oddelenie, môže byť vonkajší vlnovod pripojený k dvom RF (jeden pracuje na vysielanie, druhý na príjem) cez FC.

Separačné filtre, rovnako ako celý AFT, umožňujú rôzne možnosti dizajnu. V poslednej dobe sú RF využívajúce feritové obehové čerpadlá (FC) čoraz rozšírenejšie.

6.3. Zariadenia pre priamočiare rádioreléové linky s frekvenčným delením a frekvenčnou moduláciou (FRK-FM)

Rádiové komunikačné zariadenia s vysielačom a prijímačom. Heterodynné transceivery, ktoré sú postavené na báze vysielača s frekvenčným meničom a superheterodynového prijímača, sú široko používané v zariadeniach RRL.

Zjednodušená schéma koncovej vysielacej/prijímacej stanice je znázornená na obrázku 6.6

Ako vyplýva z obrázku 6.2 a obrázku 6.6, skupinový signál (GS) z viackanálových prenosových systémov sa privádza do zariadenia na kombinovanie skupinových signálov (UOGS), čo je vlna filtrov. Toto zariadenie môže kombinovať HS umiestnené v neprekrývajúcich sa frekvenčných oblastiach.

Ďalej je signál zosilnený v zosilňovači skupinového signálu (GSA), limitovaný amplitúdou v obmedzovacom zosilňovači (AO) a privádzaný do obvodu predskreslenia (PC). Zavádza sa predbežný dôraz, aby sa vyrovnal pomer Pc/Pw v celom spektre HS. Vo frekvenčnom modulátore (FM) je medzifrekvencia modulovaná (Ff sa zvyčajne volí rovný 70 MHz) skupinovým signálom.

Frekvenčné pásmo RF cesty (FFM) potrebné na prenos signálu FM možno určiť pomocou Carsonovho vzorca:

, (6.2)

kde f in je horná frekvencia modulačného signálu.

Obrázok 6.6. Zjednodušená bloková schéma zariadenia transceivera.

Efektívna frekvenčná odchýlka na výstupe modulátora, ktorá sa získa, keď sa na vstup ľubovoľného telefónneho kanála (nulová úroveň) privedie merací sínusový signál (s frekvenciou 800 Hz) s výkonom 1 mW (nulová úroveň) sa nazýva efektívna odchýlka na kanál - Δf k Podľa odporúčaní CCIR (teraz ITU) v moderných viackanálových rekonfigurovateľných rádiových systémoch v závislosti od počtu kanálov N použite ∆f k 200, 140 alebo 100 kHz. Typicky sa počas procesu nastavovania zariadenia nastaví hodnota ∆f k, keď sa na vstup namiesto U gr (t) privedie obvod predbežného zvýraznenia (PC), merací signál s frekvenciou, pri ktorej nie je pre-dôraz v PC. Preto sa ∆f k nazýva efektívna hodnota odchýlky vytvorenej úrovňou meracieho signálu jedného kanála PM pri frekvencii nulového skreslenia.

, (6.3)

kde Khm je strmosť modulačnej charakteristiky; R meas = 1 mW – priemerný výkon meracieho signálu pri odpore R. Pretože ak sú U gr (t) a merací signál priradené k rovnakému odporu R, a , To

, (6.4)

kde ∆f e a ∆f k sú merané v kHz a P avg je bezrozmerná veličina, ktorá sa číselne rovná P avg v mW. Ak je výstupná impedancia meracieho generátora aktívna a zhoduje sa so vstupnou impedanciou kanálu (600 Ohm), potom pomer Pav / P meas v dB zodpovedá úrovni

kde . Preto namiesto (1.3.3) môžeme písať

. (6.6)

Pri N > 240, keď p av = -15 + 10 log(N), dB, v súlade s (6.6) získame resp.

V moderných rekonfigurovateľných rádiových systémoch s hodnotami N=600 ∆f k =200 kHz; pri N = 1920 ∆f až 140 kHz.

Workshop o riešení problémov pomocou Carsonovho vzorca:

Nájdite šírku pásma signálu na výstupe frekvenčného modulátora komunikácie RRL, ak je na jeho vstup privádzaný skupinový signál z MSP-ChRK typu K-300, Δf k = 250 kHz.

Pri riešení problémov tohto typu je potrebné jasne pochopiť štruktúru a parametre viackanálových signálov s FDM. Na základe predchádzajúcich častí si pripomeňte šírku pásma signálu na výstupe zariadenia K-300 (Budete potrebovať hodnotu hornej frekvencie skupinového spektra). A ak poznáte počet kanálov v MSP, môžete určiť efektívnu frekvenčnú odchýlku (vzorec 6.6 pre N ≥ 240). Váš najlepší asistent je zdravý rozum, pozrite sa na realitu výsledku.

Frekvenčná modulácia (FM) umožňuje relatívne vysokú odolnosť voči šumu pri prenose správ. To nevyžaduje väčšiu stabilitu frekvencie vysielača. Jeho výkon sa využíva veľmi efektívne: prakticky nezávisí od charakteristík správ na vstupe modulátora, činiteľ výkyvu je vždy rovný jednote. Úroveň signálu na vstupe prijímača sa môže meniť v pomerne širokom rozsahu (napríklad počas zoslabovania) bez ovplyvnenia výkonu užitočného signálu za demodulátorom. To všetko vo všeobecnosti vysvetľuje rozšírené používanie FM v RRL, satelitných, troposférických a iných prenosových systémoch. Zároveň má frekvenčná modulácia aj určité nevýhody: prudký pokles kvality prenosu, ak pomer priemerného výkonu signálu a šumu na vstupe prijímača (Ps / Psh) klesne pod určitú prahovú hodnotu (prahový efekt). zvyčajne sa objavuje pri (Ps/Psh) v ≤ 10); široký rozsah frekvencií, ktoré sa musia prenášať cez rádiový kanál na normálne obnovenie správ na výstupe demodulátora; závislosť úrovne šumu na výstupe kanála od výkonu vstupného signálu prijímača (prejavuje sa počas slabnutia); potreba vyrovnať kvalitu prevádzky rôznych telefónnych kanálov, keď sú oddelené frekvenciou a iné.

Vo FM nepotrebujete len širokopásmovú vysokofrekvenčnú cestu, ale cestu, ktorej charakteristiky amplitúdovo-frekvenčnej odozvy (AFC) a skupinového oneskorenia (GDT) spĺňajú veľmi vysoké požiadavky. V opačnom prípade môže byť signál na výstupe demodulátora neprijateľne skreslený a napríklad pri viackanálovom prenose správ metódou PDM sa kvalita komunikácie zodpovedajúcim spôsobom zníži v dôsledku takzvaného prechodného rušenia: jeden (akýkoľvek) frekvenčný kanál bude výrazne rušený signálmi, ktorých spektrum pozostáva z harmonických a kombinačných produktov kmitov v iných kanáloch.

V systémoch s PDK, pokiaľ nie sú prijaté špeciálne opatrenia, FM nemôže poskytnúť rovnaké prevádzkové podmienky pre rôzne frekvenčné kanály. Navyše, signál s vyššou frekvenciou, keď sa Fin zvyšuje a index m e klesá, zodpovedá nižšej odolnosti voči šumu. Zvýšením výkonu vysielača alebo skupinového signálu U gr (t) je možné dosiahnuť potrebnú odolnosť voči šumu v hornom frekvenčnom kanáli. Zároveň však v stredných a dolných kanáloch bude rezerva energie neprimerane vysoká. Vo všeobecnosti nie je takýto režim výhodný ani z ekonomického hľadiska, ani z hľadiska zníženia vnútro- a medzisystémového rušenia. Preto, ako bolo uvedené vyššie, aby sa vyrovnal pomer signálu k šumu v rôznych kanáloch, pred aplikáciou Ugr na modulátor sa toto napätie aplikuje na filter predbežného zvýraznenia, ktorého modul koeficientu prenosu y( F) zabezpečuje zmenu úrovní tak, že prenosové úrovne nižších kanálov sa stanú nižšími prenosovými úrovňami vysokofrekvenčných kanálov. Ak teraz pomocou zosilňovača (s rovnomernou frekvenčnou charakteristikou) privedieme priemerný výkon modulačného signálu P avg na hodnotu predtým určenú pre U gr (t), potom hodnota ∆f e zostane rovnaká ako bez pre -dôraz U gr (t). V tomto prípade je možné výberom y(F) nastaviť úrovne signálu v horných kanáloch nového modulačného signálu bude väčšia ako úroveň signálu Ugr(t) a úrovne signálu v nižších budú zodpovedajúcim spôsobom menšie.

V systémoch s FM je signál U gr (t) vždy zvýraznený a na výstupe FM je zaradený takzvaný obnovovací obvod s inverznou charakteristikou y (F). Tento filter nemení pomer signálu k šumu v jednotlivých kanáloch, ale umožňuje rovnomernejšie rozloženie úrovní užitočných kanálových signálov.

Charakteristiky obvodov predskreslenia a obnovy odporúča ITU. Vo všeobecnosti je charakteristika obvodu predskreslenia dobre aproximovaná výrazom

kde 0 ≤ F ≤ Fin a Fin je horná frekvencia modulačného signálu. Charakteristiky obnovovacieho okruhu sú znázornené na obrázku 6.7.

Obrázok 6.7. Závislosť koeficientu prenosu obvodu obnovy od normalizovanej frekvencie F/F in

Hlavné zosilnenie signálu sa vykonáva v medzifrekvenčných zosilňovačoch (IFA). Medzifrekvenčná cesta sa používa na vytvorenie vysokej selektivity pri malom rozladení vzhľadom na hranice priepustného pásma.

Prvky medzifrekvenčnej cesty sa vyznačujú nasledujúcimi parametrami: nízka nerovnomernosť frekvenčnej odozvy, skupinové oneskorenie a rozdielový zisk v presnom korekčnom frekvenčnom pásme; vysoký stupeň vstupov a výstupov medzifrekvenčných signálov v zariadeniach transceivera.

Výkonný medzifrekvenčný zosilňovač (IFAM) zosilňuje signál s výkonom potrebným pre normálnu prevádzku vysielacieho mixéra (SMper). Modulovaný medzifrekvenčný signál je po zosilnení zmiešaný v zmiešavači s vysoko stabilným kmitaním generátora nosnej frekvencie fn. Na výstupe zmiešavača je v PF izolovaný signál s prenosovou frekvenciou f AC. Potom sa výkon tohto signálu zosilní v mikrovlnnom zosilňovači na požadovanú hodnotu. V rádiových systémoch s nízkym výkonom (menej ako 1 W) nesmie byť inštalovaný mikrovlnný zosilňovač. Prijímač rádiových kanálov (obrázok 6.6) pozostáva z nízkošumového zosilňovača mikrovlnného signálu, frekvenčného meniča, ktorý obsahuje zmiešavač prijímača (RMM) a lokálny oscilátor prijímača, a medzifrekvenčného zosilňovača signálu.

Vlastnosti medzifrekvenčných dráh digitálnych RRL spočívajú v rozdielnych požiadavkách na šírku pásma a presnú korekciu frekvenčných charakteristík dráhy, ako aj zvýšenú požiadavku na linearitu amplitúdových charakteristík aktívnych prvkov tejto dráhy.

6.4. Štandardizácia kvality komunikácie na RRL

Rádiové reléové linky sú široko používané ako v regionálnych systémoch, tak aj pre medzinárodnú komunikáciu. Úroveň šumu na výstupe kanála výrazne závisí tak od podmienok šírenia rádiových vĺn a dĺžky vedenia, ako aj od jeho štruktúry, najmä od počtu konverzií signálu s pridelením jednej alebo druhej skupiny kanálov. Preto pri riešení problému normalizácie hladiny hluku na výstupe kanálov je potrebné zamerať sa na niektoré špecifické RRL z hľadiska dĺžky a štruktúry, ktoré by zohľadňovali skúsenosti s vývojom zariadení rekonfigurovateľných rádiových systémov, návrhom a prevádzkou. RRL. Úlohu takýchto RRL začali zohrávať špeciálne navrhnuté hypotetické (údajné) referenčné obvody. Štruktúru týchto reťazcov určuje najmä typ správ a spôsob ich prenosu.

Obrázok 6.8a bežne zobrazuje hypotetický referenčný okruh určený pre RRL s FDM, na ktorom je počet kanálov PM viac ako 60. Špecifikovaný okruh má dĺžku 2500 km a pozostáva z 9 homogénnych úsekov. Štruktúra okruhu je daná poradím umiestnenia sekundárnych individuálnych frekvenčných meničov, primárnych meničov a meničov pozdĺž linky. Ako je možné vidieť na obrázku 6.8,a, len na uvedených RRL (nepočítajúc OPC) sú povolené dve stanice s pridelením (vstupom) jednotlivých kanálov a päť staníc s pridelením (vstupom) 12-kanálových (primárnych) skupín. . V rámci sekcie nie je regulovaný počet PRS, na ktorých sa uskutočňuje iba retransmisia signálu a nie je prideľované žiadne PM kanály alebo štandardné skupiny kanálov.

Obrázok 6.8. Štruktúra hypotetických obvodov ITU (MCCR) pre RRL s FRC: a) s počtom TFC viac ako 60; b) s televíznymi a vysielacími kanálmi; c) Obvod EACC pre hlavný RRL.

Obrázok 6.8b zobrazuje hypotetický referenčný obvod pre RRL s televíznymi a zvukovými vysielacími kanálmi. Tento obvod pozostáva z troch sekcií opätovného príjmu pre video alebo nízke frekvencie, to znamená, že obsahuje tri modulátory a tri demodulátory.

Dĺžka niektorých hlavných RRL v Ruskej federácii výrazne presahuje 2500 km. Preto bolo potrebné vyvinúť množstvo nových hypotetických obvodov pre prepojenú komunikačnú sieť (ICN). Na chrbticovej sieti bol teda ako hypotetický referenčný RRL prijatý okruh s dĺžkou 12 500 km. Pozostáva z 5 úsekov po 2500 km (obrázok 6.8, c), ktoré sú vzájomne prepojené hlasovým frekvenčným alebo obrazovým spektrom. V prípade organizovania PM kanálov sa akceptuje, že každý homogénny úsek takéhoto nominálneho okruhu pozostáva z 10 úsekov s dĺžkou 250 km. Zároveň v rámci sekcie nie sú zabezpečené jednotlivé konvertory a každá sekcia začína a končí konvertorom terciárnej skupiny.

Pre každý špecifický typ referenčného obvodu môžete určiť prípustnú hodnotu výkonu šumu alebo pomeru signálu k šumu na výstupe kanála. Ale kvôli vyblednutiu sú šumy na výstupe RRL kanálov nestacionárne náhodné procesy. Preto sa pre šum v TF, TV a iných RRL kanáloch zavádza niekoľko štandardov získaných na základe spracovania relevantných štatistických údajov s prihliadnutím na špecifiká zariadenia a charakteristiky príjemcu správy.

Obrázok 6.9 znázorňuje odporúčania stanovené CCIR pre telefónne a televízne kanály RRL. Podľa týchto odporúčaní sa teda akceptuje, že v akomkoľvek telefónnom kanáli v bode s nulovou relatívnou úrovňou je povolený výkon šumu (P sh.adm) zavedený rádioreléovým zariadením linky s dĺžkou 2500 km a štruktúra zodpovedajúca hypotetickému referenčnému obvodu má nasledujúce hodnoty (pozri obrázok 6.9,a): priemerný minútový psometrický šumový výkon, ktorý môže byť prekročený najviac T = 20 % času v ktoromkoľvek mesiaci, 7500 pW0, čo zodpovedá 10lg(7500/109) = –51,25 dB; priemerný minútový psometrický šumový výkon, ktorý možno prekročiť najviac T = 0,1 % času v ktoromkoľvek mesiaci, 47 500 pW0 (–43,23 dB); Priemerný nevážený hlukový výkon 5 ms, ktorý možno prekročiť najviac T = 0,01 % času v ktoromkoľvek mesiaci, 10 6 pW0 (–30 dB). Odporúčanie na 20 % času zahŕňa aj rušivý výkon (1000 pW) spôsobený prevádzkou satelitných systémov v spoločných frekvenčných pásmach s RRL.

Obrázok 6.9. Normalizácia výkonu šumu a pomeru signálu k šumu na výstupe telefónnych (a) a televíznych (b) kanálov

Ak sa štruktúra RRL rozširuje l km sa výrazne líši od referenčného, potom je prípustný priemerný minútový psometrický šumový výkon (P sh.add) v telefónnom kanáli, ktorý môže byť prekročený najviac 20 % času v ktoromkoľvek mesiaci, nasledujúce hodnoty: P sh .add = (3 l+ 200) pW0, ak 50 ≤ l≤ 840 km; R sh.add = (3 l+ 400) pW0, ak 840 ≤ l≤ 1670 km; R sh.add = (3 l+ 600) pW0, ak je 1670 ≤ l≤ 2500 km.

Pre video kanály je pomer medzi špičkou a špičkou obrazového signálu k napätiu izometrického šumu (U p / U w) normalizovaný. Na výstupe hypotetického okruhu s dĺžkou 2 500 km môže byť tento pomer (obrázok 6.9b) menší ako 61 dB, 57 dB a 49 dB počas nie viac ako 20, 1 a 0,1 % času ktorýkoľvek mesiac (pri použití jednotného váhového filtra je povolený pokles TV bezpečnosti kanálov o 4 dB a najmä sú znížené uvedené odporúčania pre U p /U w, týkajúce sa 20 a 0,1 % času ktoréhokoľvek mesiaca na 57 a 45 dB). Toto zohľadňuje rušenie zo všetkých zdrojov, ktoré ovplyvňujú kvalitu prevádzky daného kanála. Pretože náhodné procesy reprezentujúce všetky interferencie na RRL, interné aj externé, možno takmer vo všetkých prípadoch považovať za nezávislé, výkon rušenia na výstupe kanála (P p.out) sa zvyčajne zistí súčtom výkonu rušenia jednotlivých zdrojov. Pre vedenie s dĺžkou 2 500 km teda môže psometrický rušivý výkon v kanáli PM prekročiť 7 500 pW najviac 20 % času v ktoromkoľvek mesiaci, čo súvisí so splnením nasledujúcej podmienky, berúc do úvahy rušenie zo satelitov sa bude rovnať:

kde R p.g je sila prechodového rušenia zavedeného jednou sadou zariadení, pomocou ktorých sa opätovný príjem uskutočňuje pozdĺž skupinového spektra; m – počet uzlových staníc, na ktorých sa uskutočňuje opätovný príjem v rámci skupinového spektra (dve ORS sa rovnajú jednému URS); n – počet polí na linke; R p.hf i – celkový výkon prechodového rušenia spôsobeného neideálnymi charakteristikami prvkov KV dráhy na i-tom poli; Rt i (20 %) – výkon (prekročený najviac 20 % času v ktoromkoľvek mesiaci) tepelného šumu zavedeného na i-tom rozpätí; R p.m i (20%) – sila prechodového rušenia v dôsledku rušivého účinku rádiového rušenia na i-té rozpätie; tretí a štvrtý člen v (6.9) obsahuje časovo závislé veličiny (tretí člen okrem tepelného šumu, ktorého sila závisí od zmeny výkonu signálu na vstupe prijímača spôsobenej zoslabovaním, zahŕňa aj konštantné výkonové zložky tepelný šum P t.g a P t.m).

Tepelný šum, ktorý sa berie do úvahy pri hodnotení kvality prevádzky televíznych kanálov, ako v prípade kanálov PM, sa sčítava podľa výkonu. Ak napríklad vezmeme do úvahy prekročený hlukový výkon nie viac ako 20% času v ktoromkoľvek mesiaci, potom

kde Ut (20 %) je efektívne izometrické napätie tepelného šumu na výstupe video kanála, prekročené najviac 20 % času v ktoromkoľvek mesiaci; U r – špičkové napätie obrazového signálu; U t.m a U t.g – efektívne izometrické napätie tepelného šumu zavedené jedným modemom (m) a jednou heterodynovou cestou; zvyčajne Ut.m = 0,14…0,22 mV a Ut.g = 0,06…0,14 mV; Ut i (20 %) je efektívne izometrické napätie (prekročené nie viac ako 20 % času v ktoromkoľvek mesiaci) tepelného šumu zavedeného na i-tom rozpätí.

6.5. Zásady konštrukcie zariadení s VRK

Obrázok 6.10 zobrazuje zjednodušenú blokovú schému koncovej stanice viackanálového systému s TRC. Nepretržitá správa od každého účastníka ui (t) ... uN (t) cez zodpovedajúce diferenciálne systémy DSi ... DSN sa privádza na vstupy kanálových modulátorov KM1 ... KM N. V kanálových modulátoroch sú v súlade s prenášanou správou impulzy nasledujúce po perióde vzorkovania Td modulované podľa jedného z parametrov, napríklad PPM. V súlade s hodnotou prenášanej súvislej správy v referenčnom momente počas PPM sa poloha impulzu konštantnej amplitúdy a trvania mení voči stredu kanálového intervalu od +∆t m do – ∆t m. Kombinujú sa modulované impulzy z výstupu CM, synchronizačné impulzy zo synchronizačného generátora (GIS), ako aj impulzy zo snímača servisnej komunikácie (DCS), riadiaceho a volacieho snímača (CUS). Výsledkom je skupinový signál u gr (t). Na zabezpečenie činnosti kanálových modulátorov a prídavných zariadení sú impulzné sekvencie so vzorkovacou frekvenciou Fd posunuté vzhľadom k prvému kanálu o i∆t k, kde i je číslo kanálu. Okamžiky, kedy CM začne pracovať, sú teda určené spúšťacími impulzmi z RC, ktorý určuje okamihy, kedy sa príslušný účastník alebo prídavné zariadenie pripojí k spoločnému širokopásmovému kanálu.

Výsledný skupinový signál u gr (t) sa privádza na vstup regenerátora (P), ktorý dáva diskrétnym signálom rôznych kanálov rovnaké charakteristiky, napríklad rovnaký tvar impulzu. Všetky zariadenia určené na generovanie signálu u gr (t): KM 1 ... KM N, RK, GIS, DUV, DSS, R - sú súčasťou zariadenia na kombinovanie signálov (AO), ktoré spája všetky signály v čase a generuje skupinový signál. Signál sa potom môže preniesť na ďalšiu stanicu prostredníctvom káblových spojovacích vedení alebo prostredníctvom rádiovej komunikácie.

Obrázok 6.10. Zjednodušená bloková schéma rádioreléovej koncovej stanice komunikačného systému s rádiovým riadiacim systémom

Pri príjme je vyhradený signál u * gr (t) privedený na vstupy všetkých kanálových demodulátorov CD 1 ... CD N a prijímačov servisnej komunikácie (CC), riadenia a volania (CPC).

Kanálové demodulátory rozdeľujú u * gr (t) do samostatných kanálových signálov, ktoré sú diskrétnymi vzorkami, a rekonštruujú z týchto vzoriek nepretržité správy u * 1 (t) ... u * N (t), zodpovedajúce tým, ktoré sa odosielajú na vstupy CM v AO. Pre zabezpečenie časovej separácie kanálových signálov je potrebné, aby sa každé z CD postupne otváralo len v časových intervaloch ∆t k zodpovedajúcich danému kanálu. Toto je zabezpečené impulzmi odoberanými z výstupov zariadenia na separáciu signálov RK′ (. AS), ktorý funguje podobne ako RK v AO na vysielacom konci linkových komunikácií. Aby sa zabezpečilo správne oddelenie kanálov, RK′, ktorý sa nachádza v AR, musí pracovať synchrónne a vo fáze s AO RK, čo sa vykonáva pomocou synchronizačných impulzov (IS) pridelených príslušnými selektormi (SIS) a synchronizačnou jednotkou. (BS). Správy z výstupov CD prichádzajú k príslušným predplatiteľom prostredníctvom diferenciálnych systémov.

Odolnosť prenosových systémov s VRK voči šumu je do značnej miery určená presnosťou a spoľahlivosťou synchronizačného systému a kanálových rozdeľovačov inštalovaných v zariadeniach na kombinovanie a oddeľovanie kanálov. Na zabezpečenie presnosti synchronizačného systému musia mať synchronizačné impulzy (IP) parametre, ktoré umožňujú ich najjednoduchšie a najspoľahlivejšie oddelenie od sekvencie impulzov skupinového signálu u * gr (t). Ako najvhodnejšie pre PIM sa ukázalo použitie duálnych integrovaných obvodov, na prenos ktorých je v každej vzorkovacej perióde Td priradený jeden z kanálových intervalov ∆tk (pozri obrázok 6.11).

Obrázok 6.11. Skupinový signál pre VRK s PIM

Poďme určiť počet kanálov, ktoré je možné získať v systéme s PIM. Obrázok 6.11 zobrazuje sekvenciu impulzov pre viackanálový prenos s PPM. Z obrázku to vyplýva

Td = (2∆τ max + τ h)N gr, (6,11)

kde τ з – ochranný interval; ∆τ max – maximálny posun (odchýlka) impulzov. V tomto prípade predpokladáme, že trvanie impulzu je krátke v porovnaní s τ з a ∆τ max.

Zo vzorca (6.11) dostaneme

;

maximálna odchýlka impulzu pre daný počet kanálov

akceptujeme teda

. (1.12)

Ak vezmeme do úvahy, že pri telefonickom prenose T d = 125 μs dostaneme pri N gr = 6 ∆τ max = 8 μs, pri N gr = 12 ∆τ max = 3 μs a pri N gr = 24 ∆τ max = 1,5 μs. Čím vyššia je ∆τ max, tým vyššia je odolnosť systému s PIM voči šumu.

Pri prenose signálov z PPM cez rádiové kanály možno na druhom stupni (v rádiovom vysielači) použiť amplitúdovú (AM) alebo frekvenčnú (FM) moduláciu. V systémoch s PIM - AM sú zvyčajne obmedzené na 24 kanálov a v systéme PPM - FM odolnejšie voči šumu - 48 kanálov.

6.6. Metódy hodnotenia interferencie v RRL kanáloch

Ako už bolo uvedené, prenos signálov cez RRL, ako vo všetkých rádiových systémoch, je ovplyvnený rušením vonkajšieho a vnútorného pôvodu. Vonkajšie rušenie zahŕňa kozmický a atmosférický šum, priemyselné rušenie a signály z iných rádiových systémov. Mieru tohto rušenia možno spravidla minimalizovať pomocou určitých organizačných opatrení (vhodná voľba frekvencií, filtrovanie rušivých rádiových signálov, správne umiestnenie staníc a pod.). Ak RRL pracuje v rozsahu decimetrových alebo centimetrových vĺn, potom vplyv priemyselného rušenia možno zanedbať.

Pri organizovaní RRL je potrebné venovať osobitnú pozornosť vnútrosystémovej interferencii. Patria sem kolísavý (tepelný a výstrelový) šum, hardvérový šum (zvlnenie napájacieho napätia, spínací šum atď.) a špecifické rušenie spôsobené skreslením širokopásmových signálov pri prechode cestami s neideálnymi charakteristikami. Počas viackanálového prenosu sa takéto rušenie javí ako prechodné rušenie. Na zníženie vplyvu fluktuačného šumu (zvyčajne sú redukované na tepelný šum) je potrebné zvýšiť „energetický potenciál“ systému, to znamená zvýšiť výkon vysielačov (pre určitú danú priemernú dĺžku rozpätia), znížiť teplotu šumu prijímačov (napríklad použitím parametrických zosilňovačov na vstupe prijímačov), zvýšiť zisk antény a podobne. Boj proti hluku zariadení sa vykonáva zlepšovaním zariadenia a postupu pri jeho prevádzke.

Tepelný šum v telefónnych kanáloch. Keď sú signály prenášané v analógovej forme cez telefónne kanály, tepelný šum sa hromadí (sčítaný v sile), keď signál prechádza rôznymi prvkami cesty z jednej stanice do druhej. Kvalita telefónneho kanála je zvyčajne charakterizovaná rušivým výkonom v bode nulovej relatívnej úrovne signálu na výstupe TF kanála. Táto sila je určená mnohými pojmami.

Šumové vlastnosti všetkých blokov lineárnej časti prijímača až po AO sa berú do úvahy šumovým číslom prijímača Ш V tomto prípade je celkový ekvivalentný výkon tepelného šumu súvisiaci so vstupom prijímača (poskytnutý že jeho vstupný odpor je zhodný s odporom ekvivalentného zdroja hluku),

kde k je Boltzmannova konštanta; Т – absolútna teplota okolia (zvyčajne meraná Т=290 K); P e – efektívne pásmo šumu prijímača, ktoré sa zvyčajne rovná šírke pásma ∆f medzifrekvenčnej cesty; R t.out je výkon šumu na výstupe lineárnej časti prijímača, ktorý má výkonové zosilnenie rovné K m Ak predpokladáme, že výkon P t.in je rovnomerne rozdelený v pásme P e, potom sa spektrálna hustota uvoľneného výkonu pri odpore 1 Ohm je

Gt.in = kТШR in, (6,14)

Úroveň šumu na vstupe BH závisí od úrovne signálu na vstupe prijímača u c (t).

Obrázok 6.12a ukazuje vektorový diagram, z ktorého je možné vidieť, že ako výsledok sčítania vektora náhodného šumu U t.in (t), odrážajúceho ut.in (t), so signálovým vektorom U c, odrážajúcim u c (t) sa vytvorí náhodný vektor U ∑ (t), ktorý odráža celkový signál

Obrázok 6.12. Vektorové (a) a spektrálne (b,c) znázornenie signálu a tepelného šumu na vstupe (a,b) a výstupe (c) prijímača.

Náhodné zmeny vo fáze frekvenčne modulovaného signálu sa pri detekcii frekvencie premenia na náhodné zmeny amplitúdy signálu, to znamená, že sa prejavia vo forme šumu.

Výkon tepelného šumu v kanáli PM v i-tom intervale RRL možno určiť podľa vzorca:

, (6.16)

Kde

Šumové číslo prijímača; ∆F к = 3,1 kHz – šírka pásma i-tého kanála PM; F к – hodnota strednej frekvencie PM kanála v skupinovom signáli; ∆f к – efektívna odchýlka na kanál; β pr – koeficient zohľadňujúci preddôraz signálu; K p – psometrický koeficient.

V telefónnych kanáloch sa psofometrická (vážená) sila šumu zvyčajne normalizuje v bode s nulovou relatívnou úrovňou, pri ktorej je priemerná sila meracieho signálu 10 9 pW 0. Psofometrický koeficient odráža skutočné vnímanie rôznych zložiek hluku spektre a pre kanál PM je zvolený rovný 0,56 (-2,5 dB ). Pri meraní šumu v kanáli sa používajú psosometrické filtre pre telefón a vysielanie a visometrické filtre pre televízne kanály. Charakteristiky týchto filtrov sú znázornené na obrázkoch 6.13 a 6.14.

Výkon signálu na vstupe prijímača P pr i závisí od parametrov zariadenia a podmienok šírenia rádiových vĺn. Spočiatku sa zameriavajú na konkrétnu hodnotu P pr i = P pr i (20 %) - výkon signálu na vstupe prijímača, ktorý môže klesať najviac o 20 % času v ktoromkoľvek mesiaci.

, (6.17)

kde R pr.sv – výkon bez zohľadnenia vplyvu podmienok šírenia rádiových vĺn; V 20 % – hodnota faktor oslabenia poľa voľného priestoru, pod ktorou môže byť najviac 20 % času v ktoromkoľvek mesiaci pozorovania. Zvyčajne vyberte V 20 % ≈ 0,5. V reálnom prípade sa V pohybuje od 0 do 2 v závislosti od parametrov troposféry a typu zemského povrchu. Faktor útlmu ukazuje, ako veľmi sa prípad skutočného šírenia rádiových vĺn líši od ideálneho (t.j. V=1).

Berúc do úvahy vyššie uvedené, môžeme písať rádiová rovnica odráža hlavné faktory ovplyvňujúce úroveň signálu pri jeho šírení pozdĺž rádiovej cesty:

kde R p [W] – výkon vysielača; G p, G pr – koeficienty vysielacích a prijímacích antén; λ – vlnová dĺžka; R i – vzdialenosť medzi stanicami; η p, η pr – koeficient účinnosti anténovo-vlnovodovej dráhy vysielacej a prijímacej stanice, resp.

kde AVT [dB] je celkový útlm signálu v AVT.

Workshop o aplikácii rovnice rádiovej komunikácie:

Nájdite požadovaný výkon komunikačného vysielača RRL, ak citlivosť prijímača RRL umiestneného vo vzdialenosti R = 20 km sa rovná Pmin = 10 -3 μW, G per = G pr = 37 dB; f=0,8 GHz, V=0,7 dB, η=0,8.

Pri riešení problémov tohto typu je potrebné jasne pochopiť všetky faktory, ktoré ovplyvňujú úroveň signálu pri jeho šírení po rádiovej ceste (6.18). Citlivosť prijímača sa vzťahuje na minimálnu úroveň signálu na vstupe prijímača, pri ktorej sa kvalita príjmu užitočného signálu stále považuje za uspokojivú. Pracovná vlnová dĺžka súvisí s frekvenciou rádiového signálu prostredníctvom rýchlosti svetla.

Aplikujte rovnakú úvahu pri riešení problémov, ako sú:

Nájdite výkon signálu na výstupe prijímacej antény RRL komunikácie, ak Rper = 0,5 dB/W, vzdialenosť medzi stanicami R = 43 km, G per = 3600; Gin = 41 dB, f v = 2 GHz, η v =η v = 0,7, V = 0,8

Určte výkon komunikačného vysielača RRL, pri ktorom sa na vstupe prijímača vyskytne prahový výkon signálu rovný 0,01 μW, ak R = 40 km, G ln = 2000, G r = 20 dB, η l = 3,5 dB, η r = 2 dB, V = 0,7, f AC = 1,5 GHz.

Vzorec (6.18) až V 20 % zohľadňuje dlhodobý stav troposféry, pričom priemerný minútový psometrický šumový výkon rovnajúci sa 7500 pW môže byť prekročený najviac za t = 20 % času v ktoromkoľvek mesiaci.

Zároveň môže v RRL intervaloch dôjsť k hlbokému vyblednutiu signálu v dôsledku zmien stavu troposféry.

Pre hlbšie zoslabenie možno tolerovať vyšší výkon šumu, ale v kratších časových intervaloch.

Priemerný minútový psometrický šumový výkon 47 500 pW0 teda môže byť prekročený najviac t = 0,1 % času v ktoromkoľvek mesiaci a priemerný 5 ms nevážený šumový výkon 10 6 pW0 môže byť prekročený maximálne na t = 0,01 % času v ktoromkoľvek mesiaci. Uvedené normy sú uvedené pre referenčnú čiaru s dĺžkou 2500 km.

Vo všeobecnosti faktor útlmu V(t) integrálne zohľadňuje vplyv Zeme a troposféry na proces šírenia rádiových vĺn. V(t) je vektorová veličina, no v mnohých prípadoch stačí poznať jej veľkosť

|V(t) | = V(t) = E(t)/Eo, (6,20)

kde E(t) a E 0 sú moduly intenzity elektrického poľa na vstupe prijímacej antény pri šírení rádiových vĺn, resp. v reálnych podmienkach (s prihliadnutím na vplyv troposféry a Zeme) a v voľné miesto. Vo všeobecnosti je V(t) náhodná funkcia času a napríklad V(20%) sa zistí pomocou niektorých statických údajov.

V dôsledku nehomogenít troposféry sa v nej rádiové vlny šíria po zakrivenej dráhe, ktorá sa nazýva troposférická refrakcia. Elektrické vlastnosti troposféry sú charakterizované stupňom zmeny dielektrickej konštanty vzduchu s výškou a sú určené gradientom dielektrickej konštanty.

Metóda výpočtu trás RRL je založená na konštrukcii profilov rozpätia.

Profil rozpätia nazývaný vertikálny úsek oblasti medzi dvoma susednými rádioreléovými stanicami, berúc do úvahy lesy, budovy a terénne prvky. Príklad takéhoto profilu je na obrázku 6.15. V tomto prípade je ako určujúci parameter zvolená hodnota povolenie (povolenie) N medzi čiarou AB spájajúcej stredy antén a bodom prekážky C najbližšie k nej (vertikálne) (Obrázok 6.15 zobrazuje variant profilu s jednou prekážkou; špeciálne príručky o výpočte a návrhu RRL tiež zohľadňujú profily, keď na minimálnej ploche je v priestore niekoľko prekážok). Svetlá výška H sa považuje za kladnú, ak čiara AB prechádza nad prekážkou, a zápornú, ak táto čiara pretína profil rozpätia.

Mechanizmus šírenia rádiových vĺn v priestore od vysielacej antény (predpokladáme, že je inštalovaná v bode A, obr. 6.15) po prijímaciu anténu (v bode B) výrazne závisí od hodnoty vôle H, ktorá, prirodzene, opúšťa svoj značka na metodike výpočtu, najmä faktor útlmu V. V tomto prípade môžeme rozlíšiť tri hlavné skupiny rozpätí(pre určitý pevný stav troposféry):

1. otvorené, keď H ≥ H 0;

2. polootvorený, keď H 0 > H ≥ 0;

3. zatvorené, keď N< 0.

Tu je označené H0 kritická vôľa, v ktorom sa v mieste príjmu vektorový súčet intenzity poľa priamych a odrazených signálov rovná intenzite poľa vo voľnom priestore (V = 1). Všeobecne

, (6.21)

kde k 1 = R 1 /R je relatívna súradnica bodu prekážky C.

Profil letu umožňuje zohľadniť vplyv zakrivenia zemského povrchu na proces šírenia rádiových vĺn. Najmä pomocou profilu môžete získať predstavu o odraze rádiových vĺn od povrchu Zeme. Ale vo všeobecnosti bude charakter prenosu signálu v úseku AB veľmi približný, ak sa neberie do úvahy vplyv troposféry. V tomto prípade je v prvom rade potrebné vziať do úvahy lom rádiových vĺn, teda zakrivenie trajektórie vlny (AB na obrázku 6.15), v dôsledku nehomogénnej štruktúry troposféry. Hlavnú úlohu tu zohráva heterogenita troposféry vo vertikálnej rovine. Refrakcia sa berie do úvahy tým, že sa vykoná korekcia veľkosti vôle nad definujúcimi bodmi (na obrázku 6.15 – bod C)

Hodnota klírensu závislá od g je teda H(g) = H + ∆H(g).

Pri zmene meteorologických podmienok počas letu sa menia hodnoty g a H(g), čo môže viesť k prudkým výkyvom faktora útlmu a následne aj úrovne signálu na vstupe prijímača. Na otvorených rozpätiach (H ≥ H 0) je intenzita poľa v prijímacom bode určená najmä interferenciou priamych a odrazených vĺn od zemského povrchu. V prípade jednej odrazenej vlny (ako na obrázku 6.5.4) môže byť faktor útlmu pre reálne podmienky reprezentovaný ako

kde |Ф| je modul koeficientu odrazu od zemského povrchu a

– relatívny (normalizovaný) klírens. Z (6.5.11) vyplýva, že pre p(g)≥1 sa maximálne hodnoty faktora útlmu striedajú s minimom (obrázok 6.16).

Obrázok 6.16. Závislosť faktora útlmu V od relatívneho lumenu p(g) a parametra μ.

Na polootvorených a uzavretých rozpätiach, kde p(g)< 1, уровень поля в точке приема обусловлен главным образом процессом дифракции радиоволн, то есть огибанием ими земной поверхности. Множитель ослабления V в этом случае рассчитывается на основе приближенных методов, с применением аппроксимации реального препятствия частью сферической поверхности. Прежде чем найти V, необходимо применить параметр μ, характеризующий радиус кривизны сферы, аппроксимирующей препятствие, и зависящий от высоты ∆y и хорды сегмента аппроксимирующей сферы . Чем ближе к 0 этот параметр, тем более плоской является трасса. На полуоткрытых пролетах и пролетах с малым закрытием хорда r определяется из профиля пролета (рисунок 6.16) как расстояние между точками пересечения препятствия линией, параллельной АВ и отстоящей от вершины на величину ∆y = H o . Для пролетов, имеющих среднюю протяженность и одно препятствие, во многих случаях можно руководствоваться приближенным значением V, определяемым из графиков рисунок 6.16, полагая, что

kde a = ∆y/H° = 1, ℓ = r/R, k1 = R1/R.

Ako je možné vidieť na obrázku 6.16, faktor útlmu V sa môže meniť v širokých medziach. Pre posúdenie stability spoja je potrebné poznať minimálnu prípustnú hodnotu súčiniteľa útlmu V i min na každom i-tom poli. Pod V i min rozumieme hodnotu V i, pri ktorej sa celkový výkon rušenia (P p.out) alebo pomer (U t /U p) 2 v kanáli na konci vedenia rovná maximálnym prípustným hodnotám P p. out max alebo (U t / U p) 2 max určené podľa príslušných odporúčaní pre malé percentá času.

Na koniec pri výpočte sa určí percento času, počas ktorej môže byť celkový výkon šumu na výstupe kanála väčší ako maximálne prípustné (P ks.max). Počas letu táto podmienka zodpovedá pravdepodobnosti, že faktor útlmu bude menší ako minimálna prípustná hodnota T(V

kde n je počet intervalov; T0 (V v dôsledku tieniaceho účinku prekážky; ∑T p (V v dôsledku interferencie priamej vlny a vlny odrazenej od povrchu Zeme; T tr (V v dôsledku interferencie priamej vlny a vlny odrazenej od vrstvených nerovností v troposfére; Td (V v dôsledku útlmu rádiových vĺn pri zrážkach.

Pre telefónnu linku v j-tom intervale

, (6.27)

kde Mtf [pW0/km 2 ] je parameter charakterizujúci vybavenie telefónnej linky. Viac podrobností o postupe výpočtu stability RRL pre 0,1 % a 0,01 % času nájdete v časti

Prechodné rušenie zavedené do telefónneho kanála skupinovou cestou. Toto rušenie je spôsobené nelinearitou amplitúdových charakteristík zariadení skupiny (zosilňovače, modulátory, demodulátory atď.). Tieto interferencie možno vypočítať pomocou vzorca:

PW, (6,28)

kde ∆F к = 3,1 kHz – šírka telefónneho kanálu; F in, F n – horná a dolná frekvencia skupinového signálu; Pav – priemerný výkon viackanálovej správy; y 2 (δ), y 3 (δ) sú koeficienty, ktoré zohľadňujú rozloženie sily nelineárneho šumu v spektre skupiny cez 2. a 3. harmonickú, v tomto poradí, kde δ = (F-F n)/(F in - F n) a F – určitá frekvencia v skupinovom spektre, v oblasti ktorej sa určuje šum. Grafy y 2 (δ) a y 3 (δ) pre rôzne hodnoty β=F v /F n sú znázornené na obrázku 6.5.6.

Obrázok 6.17. Grafy závislosti y 2 (δ), y 3 (δ), a 2 (δ) a a 3 (δ)

a 2 (δ) a 3 (δ) sú korekčné faktory, ktoré zohľadňujú redistribúciu šumu v skupinovom spektre v dôsledku zavedenia predbežného dôrazu (obrázok 1.17, c). K 2k (δ), K 3k (δ) – koeficienty nelinearity pre 2. a 3. harmonickú skupinu prvkov dráhy merané na meracej úrovni.

Prechodové rušenie v dôsledku nerovnomerných amplitúdovo-frekvenčných charakteristík (AFC) a skupinového oneskorenia (GDT) prvkov vysokofrekvenčnej dráhy. Tieto zvuky možno vypočítať pomocou vzorca:

pW, (6,29)

Kde , – koeficienty zohľadňujúce nerovnomernosť skupinového oneskorenia: (∆τ +) – keď sa frekvencia FM signálu odchyľuje od ω 0 o +∆ω a (∆τ -) – o -∆ω; F к – frekvencia, v oblasti ktorej sa hluk hodnotí.

Kontrolné otázky:

Vysvetlite princípy organizácie komunikácie pomocou priamej viditeľnosti RRL.
Čo určuje dĺžku medzi susednými stanicami (uveďte vyčerpávajúcu, podrobnú odpoveď)?
Aký je účel koncových medziľahlých a uzlových rádioreléových staníc?
Aký je účel systému RRL teleservisu.
Čo je aktívne signálne relé.
Klasifikujte digitálne rádioreléové línie pohľadu.
Prečo sú mikrovlnné rádiové signály prenášané iba v rámci priamej viditeľnosti?
Uveďte vnútrosystémovú interferenciu RRL.
Definujte systém rádiového prenosu RSP. Uveďte blokovú schému viackanálového RSP.
Vysvetlite princíp organizácie viacbarelového RRL.
Ako zabezpečiť minimálne vnútrosystémové rušenie bez výrazného rozšírenia frekvenčných intervalov medzi kmeňmi?
Aký absorpčný filter sa používa v AFT?
Poskytnite schému terminálovej vysielacej a prijímacej stanice. Vysvetlite účel všetkých blokov.
Na akom princípe sa vyberajú frekvenčné hodnoty na prevádzku rádioreléových staníc?
Aký je účel systému COVT.
Čo je súčasťou rozhlasového kanála?
Ako sa telefónny rozhlasový kanál líši od televízneho kanála?
Ako sa líši zloženie PRS zariadení od URS?
Aký je celkový ekvivalentný výkon tepelného šumu vzhľadom na vstup prijímača.
Vysvetlite potrebu použitia obmedzovača amplitúdy pri prijímaní frekvenčne modulovaných signálov.
Akú funkciu má obvod predbežného zvýraznenia?
Aké faktory určujú šírku pásma frekvenčne modulovaných signálov?
Aké parametre RRL určuje hypotetický obvod ITU?
Aké charakteristiky sú štandardizované pri prenose televíznych signálov?
Aké typy hluku môžu byť prítomné v kanáli PM?
Ako ovplyvňuje nerovnomerná charakteristika skupinového oneskorenia kvalitu prenosu signálu?
Aká je funkcia zmiešavača prijímača a vysielača?
Čo sa zmení v diagrame (obrázok 6.6) pri použití viachlavňového prevodového systému?
Čo znamená pojem „frekvencia nulového predbežného dôrazu“?
Definujte profil rozpätia.
Aký je účel konštrukcie podmienenej nulovej úrovne?
Ako môže refrakcia ovplyvniť typ letu?
Kedy sa troposféra považuje za homogénnu?
Ako chápete význam pojmu „vyblednutie rádiového signálu“?
Čo naznačuje faktor útlmu poľa voľného priestoru?
Je možná rádiová komunikácia v prípade uzavretého letu?
Aké faktory môžu zmeniť úroveň signálu na vstupe prijímača?
Vysvetlite fungovanie schémy zapojenia koncovej stanice komunikačného systému so systémom riadenia prenosu.
Ako vysvetliť malé množstvo prenášaných informácií v systémoch s FIM - AM a FIM - FM?
Porovnajte odolnosť proti šumu systémov CDM-FM a FIM-FM.

Rádioreléová komunikácia Ide o jeden z typov rádiovej komunikácie tvorený reťazcom vysielacích a prijímacích (reléových) rádiových staníc. Pozemná rádioreléová komunikácia sa zvyčajne uskutočňuje v deci- a centimetrových vlnách (od stoviek megahertzov po desiatky gigahertzov).

Výhody rádiovej komunikácie:

Schopnosť organizovať viackanálovú komunikáciu a prenášať akékoľvek signály, úzkopásmové aj širokopásmové;

Možnosť poskytovania obojsmernej komunikácie (duplexnej) komunikácie medzi spotrebiteľmi kanála (predplatiteľmi);

Možnosť vytvorenia 2-drôtových a 4-drôtových výstupov komunikačných kanálov;

Virtuálna absencia atmosférického a priemyselného rušenia;

Úzka smerovosť žiarenia z anténnych zariadení;

Skrátený čas komunikácie v porovnaní s káblovou komunikáciou.

Nevýhody rádiovej komunikácie:

Potreba zabezpečiť priamu geometrickú viditeľnosť medzi anténami susedných staníc;

Potreba používať antény s vysokou nadmorskou výškou;

Používanie medziľahlých staníc na organizovanie komunikácie na veľké vzdialenosti, čo spôsobuje zníženie spoľahlivosti a kvality komunikácie;

ťažkopádne vybavenie;

Ťažkosti pri budovaní rádiových reléových vedení v ťažko dostupných oblastiach;/div>

Podľa účelu sú rádiové reléové komunikačné systémy rozdelené do troch kategórií, z ktorých každá má v Rusku pridelené svoje vlastné frekvenčné rozsahy:

miestne spojenia od 0,39 GHz do 40,5 GHz vnútrozónové spojenia od 1,85 GHz do 15,35 GHz diaľkové linky od 3,4 GHz do 11,7 GHz

Zariadenie RRL je zvyčajne postavené na modulárnom základe. Funkčne sa rozlišuje modul štandardných rozhraní, zvyčajne obsahujúci jedno alebo viac rozhraní PDH (E1, E3), SDH (STM-1), Fast Ethernet alebo Gigabit Ethernet alebo kombináciu týchto rozhraní, ako aj RRL riadiacich a monitorovacích rozhraní. (RS-232 a pod.) a synchronizačné rozhrania. Úlohou štandardného modulu rozhrania je prepínať rozhrania medzi ním a ostatnými modulmi RRL.

Štrukturálne môže byť štandardný modul rozhrania jeden blok alebo pozostávať z niekoľkých blokov inštalovaných v jednom šasi. V technickej literatúre sa štandardný modul rozhrania zvyčajne nazýva interná inštalačná jednotka (IDU), pretože Zvyčajne je takáto jednotka inštalovaná v hardvérovom PPC alebo v telekomunikačnej kontajnerovej miestnosti). Dátové toky z niekoľkých štandardných rozhraní sú vo vnútornej jednotke spojené do jedného rámca. Ďalej sa do prijatého rámca pridajú obslužné kanály potrebné na riadenie a monitorovanie RRL. Celkovo všetky dátové toky tvoria rádiový rámec. Rádiový rámec z vnútornej montážnej jednotky sa zvyčajne prenáša na medzifrekvencii do iného funkčného bloku RRL - rádiového modulu (ODU). Rádiový modul vykonáva kódovanie rádiového rámca odolné voči šumu, moduluje rádiový rámec podľa typu použitej modulácie a tiež prevádza celkový dátový tok z medzifrekvencie na prevádzkovú frekvenciu RRL. Okrem toho rádiový modul často vykonáva funkciu automatického nastavenia zosilnenia výkonu vysielača RRL.

Konštrukčne je rádiový modul jedna zapečatená jednotka s jedným rozhraním spájajúcim rádiový modul s vnútornou montážnou jednotkou. V odbornej literatúre sa rádiový modul zvyčajne nazýva externá montážna jednotka, pretože vo väčšine prípadov je rádiový modul inštalovaný na rádioreléovej veži alebo stožiari v tesnej blízkosti antény RRL. Umiestnenie rádiového modulu v tesnej blízkosti RRL antény je zvyčajne spôsobené snahou o zníženie útlmu vysokofrekvenčného signálu v rôznych prechodových vlnovodoch (pre frekvencie nad 6 - 7 GHz) alebo koaxiálnych kábloch (pre frekvencie pod 6 GHz).

Pre obzvlášť ťažké podmienky, kde je náročná údržba komunikačných zariadení, sa používa nižšie umiestnenie rádiových modulov. Pracovná frekvencia sa prenáša do antény cez vlnovod. Táto možnosť usporiadania blokov umožňuje servis RRS (výmena rádiových modulov) bez toho, aby sa personál dostal k anténnym stožiarovým konštrukciám.

Konfigurácie a metódy redundancie

Stav, keď rádioreléové vedenie nedokáže zabezpečiť požadovanú kvalitu kanálov na prenos informácií, sa nazýva nedostupnosť a pomer času nedostupnosti k celkovej prevádzkovej dobe linky sa nazýva koeficient nedostupnosti.

V najdôležitejších oblastiach, aby sa znížila nedostupnosť RRL intervalov, sa používajú rôzne spôsoby rezervácie RRL zariadení. Typicky sa konfigurácie s redundantným RRL zariadením označujú ako súčet N+M, kde N označuje celkový počet RRL kanálov a M je počet rezervovaných RRL kanálov (súbor zariadení, ktoré poskytujú komunikáciu v každom smere cez jednu rádiovú frekvenciu kanál sa nazýva RRL trunk). Za sumu doplňte skratku HSB, SD alebo FD, označujúcu spôsob rezervácie RRL kmeňov.

Zníženie faktora nedostupnosti sa dosiahne duplikovaním funkčných blokov RRL alebo použitím samostatného rezervného kmeňa RRL.

Konfigurácia 1+0

Konfigurácia zariadenia RRL s jednou hlavňou bez redundancie.

Konfigurácia N+0

Konfigurácia zariadenia RRL s N kanálmi bez redundancie.

Konfigurácia N+0 pozostáva z niekoľkých RRL frekvenčných kanálov alebo kanálov s rôznou polarizáciou, pracujúcich cez jednu anténu. V prípade použitia viacerých frekvenčných kanálov sa oddelenie kanálov vykonáva pomocou deliča výkonu a frekvenčných pásmových filtrov. V prípade použitia RRL kanálov s rôznou polarizáciou sa oddelenie káblov vykonáva pomocou špeciálnych antén, ktoré podporujú príjem a prenos signálov s rôznymi polarizáciami (napríklad krížové polarizačné antény, ktoré majú rovnaký zisk pre signál s horizontálnou a vertikálnou polarizáciou).

Konfigurácia N+0 neposkytuje redundanciu RRL, každý kanál je samostatný fyzický kanál na prenos údajov. Táto konfigurácia sa zvyčajne používa na zvýšenie priepustnosti RRL. V zariadení RRL je možné jednotlivé fyzické kanály na prenos údajov kombinovať do jedného logického kanála.

Konfigurácia N+1 HSB (horúca pohotovostný režim)

Konfigurácia zariadenia RRL s N kmeňmi a jedným záložným kmeňom umiestneným v horúcom pohotovostnom režime. V skutočnosti je redundancia dosiahnutá duplikovaním všetkých alebo časti funkčných blokov RRL. Ak jedna z jednotiek RRL zlyhá, jednotky v pohotovostnom režime vymenia nefunkčné jednotky.

Konfigurácia N+M HSB (Hot Standby).

Rádiové reléové komunikačné linky (RRLS)

Bunkové komunikačné systémy sú svojou povahou distribuované telekomunikačné zariadenia. Prvky systému základňových staníc (/), menovite samotné základňové stanice (,), získali vo svojej špecifickosti najväčší geografický rozptyl. Je to spôsobené tým, že úlohou základňových staníc je zabezpečiť pokrytie čo najširšej oblasti. Jedným z obmedzujúcich faktorov pre rýchle nasadenie celulárnej siete je potreba organizovať transportné toky medzi základňovými stanicami a kontrolérom základňovej stanice. Výstavba káblových konštrukcií (elektrických alebo optických) môže vyžadovať dlhý čas: od niekoľkých mesiacov až po niekoľko rokov. Ak hovoríme o horskom, bažinatom alebo inom ťažkom teréne, potom môže byť výstavba káblovej komunikačnej linky takmer nemožná. Okrem toho si výstavba káblovej komunikačnej linky vyžaduje veľké finančné náklady, ktoré nemusia byť ekonomicky rentabilné, ak je potrebné zorganizovať rozhranie len jednej alebo dvoch základňových staníc. Pohodlné riešenie v takejto situácii ponúkajú rádioreléové komunikačné linky. Konštrukcia rozsahu RRL netrvá dlhšie ako niekoľko dní, berúc do úvahy čas potrebný na nastavenie a spustenie. Nasadenie rádiového relé si tiež vyžaduje oveľa nižšie finančné náklady a maximálna dĺžka môže dosiahnuť 50 km alebo viac.

Uvažujme o princípe organizácie komunikácie pomocou rádioreléových prenosových systémov. Na každom z dvoch koncov musí byť nainštalovaná súprava komunikačného zariadenia, ktorá zvyčajne obsahuje vnútornú jednotku, vonkajší modul a vyžarovaciu parabolickú anténu. Vnútorný modul je inštalovaný v miestnosti zariadení, v tesnej blízkosti telekomunikačných zariadení, alebo v špeciálnej tepelne izolovanej nádobe. Vykonáva úlohy prepínania a multiplexovania niekoľkých signálov do jedného, modulácie signálu na strednú frekvenciu, ovládania externého modulu a je tiež zodpovedný za prepínanie na rezervu, ak to umožňuje konštrukcia radaru. Interný modul môže slúžiť od jednej do niekoľkých sád externých zariadení (externý modul + anténa). Externý modul je prevodník, ktorý prenáša signál z medzifrekvencie prijatej z interného modulu na hlavnú frekvenciu, ktorá leží v rozsahu 6-38 GHz. Toto je jeho hlavná funkcia. Interné a externé moduly sú zvyčajne prepojené koaxiálnym káblom. Po remodulácii signálu v externom module je signál vyžarovaný cez parabolickú anténu. Podobná sada zariadení by mala byť inštalovaná na opačnej strane. Všetky moderné RRL sú zvyčajne duplexné, to znamená, že môžu vysielať aj prijímať signál prostredníctvom rovnakej sady zariadení.

Štruktúra rozpätia rádiového relé

Pri nastavovaní radaru musí byť zabezpečená priama viditeľnosť medzi oboma anténami. Samotný proces úpravy sa nazýva „úprava“. V tomto prípade sa zmenou smeru vyžarovania hlavného laloka pre obe antény dosiahne maximálna možná úroveň príjmu signálu na každej strane. Čím vyššia je úroveň prijímaného signálu, tým stabilnejší bude rádioreléový let voči vonkajším poveternostným podmienkam. Okrem toho môže úroveň signálu ovplyvniť kapacitu systému, pretože zariadenia od niektorých výrobcov umožňujú zníženie kapacity radaru pri dosiahnutí určitej minimálnej úrovne.

Maximálny dosah moderných RRL je zvyčajne obmedzený na 50 km. Vďaka metóde digitálneho prenosu odolajú nepriazni počasia. Zvyčajne sa však pre dlhé rozpätia zavádzajú určité obmedzenia: rozpätie musí byť čo najčistejšie, t.j. Medzi anténami by nemali byť žiadne prekážky. Okrem toho je potrebné použiť minimálnu frekvenciu a maximálny priemer parabolickej antény. Zvyčajne majú tieto radary tiež zníženú kapacitu. V praxi sa častejšie používajú kratšie rozpätia (do 30 km dĺžky).

V súčasnosti ponúka trh s telekomunikačnými zariadeniami veľa možností od rôznych výrobcov, čo sa týka kapacity aj ceny. Existujú RRL, ktoré umožňujú prenos až do 500 Mbit/s a podporujú prenosové toky 2xSTM-1, Fast a Gigabit

Rádioreléová komunikácia (RRL) je typ rádiovej komunikácie, ktorý je výsledkom činnosti reťazca prijímacích a vysielacích rádiových staníc. Pozemná rádioreléová komunikácia funguje na milimetrových, centimetrových a decimetrových vlnách. Siete RRL hrajú dôležitú úlohu v celulárnej komunikácii, pretože umožňujú prenos veľmi veľkých objemov prevádzky pri minimálnych nákladoch. V budúcnosti bude táto technológia schopná pokryť 100 % potreby šírky pásma mobilných operátorov, čo znamená zabezpečiť kvalitnú prevádzku mnohých rôznych služieb a aplikácií, pripojenie zariadení a vecí k internetu.

schopnosti RRL

Hlavná výhoda RRL je spojená so schopnosťou zvýšiť priepustnosť backhaul aj fronthaul sietí. RRL umožňuje využívať niekoľko frekvenčných rozsahov naraz a zvýšiť tak kapacitu siete pri minimálnych nákladoch. Napríklad pomocou frekvencií v rozsahu E-pásma (70/80 GHz) môžete zvýšiť priepustnosť sedemkrát a zároveň zmierniť preťaženie tradičných bunkových frekvencií. Je to veľmi dôležité vzhľadom na komerčné spustenie sietí piatej generácie (5G) plánované na rok 2020.

Zavedenie 5G bude využívať kombináciu technológie rádiového prenosu a optických vlákien na modernizáciu existujúcich sietí. Pri výbere medzi RRL a optickým vláknom ako technológiou rozvoja prenosovej siete sa operátori rozhodujú na základe dostupnosti optického vlákna v určitej oblasti a nákladov na vlastníctvo siete (ukazovateľ TCO). „V Rusku nie je možné ani vhodné umiestniť optické linky všade, takže neplánujeme opustiť používanie RRL. V každom konkrétnom prípade študujeme všetky možné spôsoby budovania a modernizácie siete a vyberáme ten, ktorý je optimálny,“ vysvetľuje zástupkyňa MegaFon Yulia Dorokhina. Tele2 sleduje podobnú stratégiu. „Rádioreléové zariadenia používame tam, kde je to ekonomicky uskutočniteľné,“ hovorí zástupca Tele2 Konstantin Prokshin.

Vzhľadom na spoľahlivosť poskytovaných pripojení sa optické vlákno stále viac používa pre vládne služby a komunikáciu na pevných linkách, napríklad pri nasadzovaní riešení FTTH v oblasti prístupu. RRL je zase hlavnou technológiou na pripojenie základňových staníc, jej výhodami sú rýchlosť, nízke náklady na nasadenie a výrazné zvýšenie priepustnosti. „Rádioreléová komunikácia je hlavným spôsobom pripojenia základňových staníc v našej sieti spolu s optickými linkami. Tento spôsob pripojenia používame teraz a plánujeme ho používať aj v budúcnosti. Zároveň budujeme optické linky na pozície v mestách a na kľúčové pozície, čo zabezpečuje efektívnu cieľovú architektúru dopravnej siete,“ -

Sergey Knyshev, riaditeľ pre rozvoj siete VimpelCom PJSC, komentuje.

Podľa predpovedí Ericssonu bude do roku 2020 približne 65 % všetkých typov základňových staníc na svete využívať ako prenosové médium RRL (výnimkou bude Čína, Japonsko, Južná Kórea a Taiwan, kde je prienik optických vlákien vysoký). Zároveň sa bude najaktívnejšie rozvíjať frekvenčný rozsah E-pásma, ktorý bude v roku 2020 predstavovať asi 20 % novo nasadených RRL systémov. Do tejto doby bude podiel tradičných frekvenčných rozsahov 6-42 GHz pre novo nasadené rekonfigurovateľné rádiové systémy predstavovať 70 %. Popularita RRL sa však bude značne líšiť v závislosti od regiónu. Napríklad v Severnej Amerike do roku 2020 dosiahne počet základňových staníc pripojených cez RRL 20 % a v Indii to bude 70 %. Takýto výrazný rozdiel sa vyvíjal historicky a súvisí najmä so stupňom vyspelosti telekomunikačných trhov a dostupnosťou služieb pevných liniek.

Použité frekvenčné rozsahy

V súčasnosti sa na rádioreléovú komunikáciu používa pásmo približne 40 GHz, ktoré však nie je úplne dostupné vo všetkých krajinách sveta. RRL má 5 rozsahov, z ktorých každý má svoje vlastné charakteristiky:

6 – 13 GHz Ide o nízkofrekvenčné rozsahy, sú menej citlivé na dážď, a preto sa používajú v daždivých oblastiach na dlhých tranzitných úsekoch.

Šírka pásma v tomto rozsahu je obmedzená, ale problém je vyriešený agregáciou niekoľkých kanálov. Najčastejšie používané pásmo je 7 GHz, menej populárne je 6 GHz a 8 GHz. Vo vyšších častiach tohto spektra väčšina sveta používa 13 GHz, zatiaľ čo Severná Amerika používa 11 GHz. Pásmo 10 GHz sa používa predovšetkým na Blízkom východe.

15 – 23 GHz Tieto frekvencie sa teraz používajú v mnohých krajinách po celom svete a v nasledujúcich rokoch budú naďalej zohrávať dôležitú úlohu. V týchto pásmach sa nedávno použili širšie kanály a to v kombinácii s technológiami, ktoré zlepšujú efektívnosť spektra, umožní v budúcnosti zvýšiť kapacitu siete.

26 – 42 GHz V týchto rozsahoch sú frekvencie široko používané a nepoužívané vôbec. V Európe operátori aktívne pracujú v pásme 38 GHz a situácia sa nezmení ani v budúcnosti. Pásmo 26 GHz obsadzujú aj operátori a o frekvencie v pásmach 28 GHz a 32 GHz rastie záujem. Frekvenčné kanály so šírkou 56 MHz a 112 MHz majú veľkú perspektívu, pretože sú schopné poskytovať gigabitové prenosové rýchlosti.

60 GHz Pásmo V (58,25-63,25 GHz) je ideálne pre aplikácie s malými bunkami, pretože poskytuje vysokú priepustnosť vďaka veľkej šírke kanálov a nízkemu rušeniu vďaka vysokému útlmu. Doteraz sa pásmo 60 GHz aktívne nevyužívalo, pretože pouličné siete malých buniek neboli nasadené vo veľkom. V mnohých krajinách už operátori začali budovať siete RRL v tomto rozsahu, ale v mnohých častiach sveta zostáva jeho stav nejasný. Teraz je dôležité rozhodnúť o regulácii zdieľania tohto rozsahu, aby si operátori a rôzne služby navzájom nezasahovali do práce.

70/80 GHz V posledných rokoch narastá počet nasadení E-band, ktorých hlavnou výhodou je schopnosť poskytovať veľmi vysokú priepustnosť. Tieto frekvencie sa používajú na prenos dát na relatívne krátku vzdialenosť 2-5 km, čo je však pre mestské podmienky dostatočné. Mnohé krajiny majú pre tento sortiment zjednodušený licenčný režim, čo podnecuje záujem operátorov oň.

„Počas novej výstavby je pomerne populárnym riešením v mestských podmienkach používanie zariadení v nelicencovaných frekvenčných rozsahoch 60, 70/80 GHz (pásmo V, E-pásmo) z dôvodu viacerých faktorov: relatívna jednoduchosť zariadenia sám o sebe, efektívnosť, všestrannosť, oznamovací charakter použitia,“ - vysvetľuje zástupca Rostelecom Andrey Polyakov.

„Používame najmodernejšie typy zariadení RRL na báze IP a nové technológie: širokopásmové RRL a RRL vo vysokofrekvenčných pásmach – Eband, Vband, ktoré poskytujú vysoké rýchlosti pri používaní nelicencovaných pásiem,“ hovorí Sergey Knyshev, riaditeľ rozvoja siete v spoločnosti VimpelCom PJSC.

V súčasnosti je zariadenie RRL v rozsahu E-band schopné poskytovať prenos dát rýchlosťou až 5 Gbit/s. Konkrétne od februára tohto roku sú takéto rýchlosti dostupné v sieti egyptského operátora Mobinil, ktorý je súčasťou skupiny Orange. Operátor používa systémy Ericsson MINI-LINK 6352 „Rada E-band poskytuje vysokú kapacitu siete,“ vysvetľuje Rafiah Ibrahim, vedúci spoločnosti Ericsson pre región Blízkeho východu a Afriky. „Používanie systémov MINI-LINK 6352 zlepšilo pokrytie LTE a výrazne zvýšilo rýchlosti prenosu dát v sieti Mobinil.“

Vo všeobecnosti má každé z piatich rádioreléových komunikačných pásiem veľký potenciál, ktorého plné využitie si vyžaduje úpravu legislatívy. Použitím technológií V- a E-band, XPIC, MIMO a ultra vysokovýkonných antén, ako je ETSI triedy 4, možno dosiahnuť efektívnejšie využitie dostupného frekvenčného spektra a zvýšiť kapacitu siete. „V tradičných pásmach sme začali používať adaptívnu moduláciu, XPIC a ďalšie technológie, ktoré zvyšujú kapacitu a spoľahlivosť siete,“ hovorí Sergey Knyshev.

Okrem toho sa v súčasnosti diskutuje o využití W-pásma (92-114,5 GHz) a D-pásma (141-174,8 GHz). Najmä Ericsson a Chalmers University of Technology nedávno demonštrovali čipset, ktorý poskytuje rýchlosť prenosu dát 40 Gbps v pásme 140 GHz.

Vyhliadky na RRL

Jednoduché použitie, rýchlosť nasadenia a vysoká sieťová kapacita sú požadované vo všetkých odvetviach. RRL sa používa v sektore bývania a komunálnych služieb na prenos SCA DA prevádzky, pre ktorú je dôležitá vysoká priepustnosť. RRL sa vďaka svojej spoľahlivosti a flexibilite využíva pri práci verejných služieb, najmä polície. RRL sa používa aj v podnikových sieťach ako technológia, ktorá dopĺňa optické vlákno. Poskytovatelia internetu používajú rádioreléovú komunikáciu na poskytovanie služieb domácnostiam, pretože takéto siete sú vybudované v krátkom čase a umožňujú vám rýchlo začať zarábať príjmy z poskytovania služieb prístupu na internet. RRL sa čoraz viac používa na vysielanie pozemnej televízie; táto technológia sa stala obzvlášť dôležitou v súvislosti s prechodom z analógového na digitálne vysielanie. Okrem toho sa RRL používa pri vytváraní multiservisných sietí, v ktorých je potrebné zabezpečiť stabilitu prenosu a ochranu dát.

„Rozsah aplikácie RRL sa transformuje, čoraz viac sa presúva do segmentu regionálnych a mestských komunikačných liniek, ako aj do segmentu prístupových liniek. Tradičné chrbticové RRL sa naďalej využívajú najmä v severných regiónoch, no ich úloha sa postupne znižuje v prospech optických technológií, kde je takáto náhrada možná a ekonomicky realizovateľná,“ hovorí Andrey Polyakov, zástupca Rostelecomu. - RRL podľa môjho názoru môžu mať perspektívu rozvoja v severných regiónoch s nízkou hustotou obyvateľstva, a teda nevýznamným predpokladaným rastom dopravy, ako aj v dôsledku prírodných vlastností území (hory, permafrost, nestabilné pôdy), ktoré spôsobujú kladenie optických vedení drahšie v porovnaní s centrálnou zónou Ruskej federácie. RRL môžu byť žiadané aj na miestach, kde je kladenie optických vedení prakticky nemožné – v rôznych oblastiach životného prostredia a rezerváciách.“

Možnosti nasadenia sietí RRL

Existuje veľa možností na nasadenie mikrovlnných sietí. Zvolený scenár nasadenia zároveň ovplyvňuje všetky aspekty prevádzky, od základňových staníc a nákladov na údržbu siete až po výkon a príležitosti na upgrade. Jedným zo spôsobov je nasadzovanie inkrementálne (hop-by-hop), podobne ako boxy na pizzu s pevnou konfiguráciou, ktorá sa vytvára postupne na základe aktuálnych potrieb. V tomto prípade sú sieťovými uzlami moduly, čo uľahčuje ich rozširovanie, čím sa zvyšuje ich priepustnosť. Hodnota tohto prístupu je zárukou minimálnych nákladov na každý krok a vo výsledku najlepší ukazovateľ TCO. Nevýhodou tohto modelu je, že môžete skončiť so sieťou pozostávajúcou výlučne zo zariadení od rôznych predajcov.

Aby sa plne zhodnotili výhody koncepcie sieťového uzla, Ericsson študoval typický sieťový klaster uzlov pozostávajúci zo 109 tranzitných segmentov vybudovaných na báze mikrovlnných zariadení od šiestich rôznych predajcov. Pri návrhu siete bola použitá hviezdicová topológia, v ktorej centrálny uzol agreguje všetku prevádzku zo všetkých uzlov RRL. Zároveň bol poskytnutý plán modernizácie klastra, ktorý bol navrhnutý na päť rokov a zohľadňoval podporu rastúcej prevádzky 3G a 4G.

Boli vyvinuté tri modely:

Krok za krokom (hop-by-hop) model,

Model využívajúci sieťové uzly,

Model, ktorý kombinuje obe možnosti.

Plán rozvoja siete pozostával z nasledujúcich etáp:

Zvýšenie rýchlosti prenosu dát cez 3G sieť: 30 Mbit/s v prvom roku s ďalším rastom o 10 % ročne;

Rozšírenie 4G siete: 10 MHz v prvom roku, 10+10 MHz v druhom a treťom roku, 10+20 MHz v štvrtom a piatom roku.

Výsledkom výskumu sa ukázalo, že najefektívnejším a najlacnejším spôsobom zvýšenia priepustnosti je použitie sieťových uzlov, pri ktorých sa postupne zavádzajú nové funkcie. Po piatich rokoch používania siete uzlov sa náklady znížili o 40 %. Dosiahlo sa to opätovným použitím zariadení, čím sa ušetrili náklady spojené s nákupom nového zariadenia a komponentov. Postupný model si zároveň s rozvojom siete vyžadoval kompletnú výmenu všetkých zariadení, ako aj modernizáciu základňových staníc a káblov. Zdieľanie prepínačov, ventilátorov, napájacích zdrojov a procesorov znížilo spotrebu energie a tým aj náklady na hardvér pri rozširovaní existujúcich lokalít.

Model založený na sieťových uzloch zabezpečil trojnásobné zníženie počtu zariadení. To viedlo k zjednodušeniu operácií a procesov sieťovej podpory, čo sa v konečnom dôsledku premieta do zníženia práce a nákladov. Dosiahlo sa aj úspora nákladov znížením času potrebného na riešenie problémov s výkonom a porúch zariadení. Okrem toho sa aktívne využívala modernizácia existujúcich zariadení, čo tiež znížilo možné náklady. Zníženie počtu zariadení navyše zlepšilo monitorovacie procesy a minimalizovalo čas potrebný na zotavenie po zlyhaní siete a čas potrebný na prijatie opatrení na zlepšenie výkonu používateľa.

Okrem všetkých vyššie uvedených skutočností špecialisti Ericssonu počas testovania zistili, že pri použití modelu so sieťovými uzlami je potrebná trikrát menšia plocha ako pri použití krokového modelu. Zníženie počtu stojanov s modelom uzla vám umožňuje ušetriť na nákupe skriniek. Faktom je, že na mnohých miestach môžu náklady na skrine a súvisiacu infraštruktúru prevýšiť náklady na dopravné zariadenia a vybudovaním siete založenej na prístupe typu hub-and-spoke sa týmto nákladom možno vyhnúť. Tento model tiež vedie k výraznému zníženiu OPEX počas päťročného obdobia, pretože menej zariadení vyžaduje menej miesta, čo má za následok nižšie náklady na prenájom a nižšiu spotrebu energie.

Domáci rádioreléový priemysel má viac ako 50 rokov. Odvetvie počas svojho rozvoja dosiahlo očakávané pozície. Rádiové reléové kanály (RRL) sa dnes osvedčili pri poskytovaní vzdialených oblastí s nízkou infraštruktúrou, ktoré pokrývajú veľké priestory a oblasti so zložitou geologickou štruktúrou. Medzi badateľnými rozdielmi oproti káblovej technológii bol nižší rozpočet na vybavenie.

Rádioreléová komunikácia sa vzťahuje na bezdrôtové komunikačné kanály, ale nemali by sa zamieňať so známym WI-FI. Rozdiely sú nasledovné:

V RRL sa vytvoria záložné kanály a použije sa agregácia. Teoreticky sa koncept komunikačného dosahu nevzťahuje na rádioreléové stanice, pretože vzdialenosť prenosu závisí od počtu veží;
Veľký prietok;
Pracujte v plnokanálovom duplexe;
Použitie vlastných (lokálnych) rozsahov a vysoko účinných modulácií.

Aplikácia rádioreléových komunikačných liniek

Rádiové komunikačné linky sú široko používané v rôznych priemyselných odvetviach. Vo všeobecnosti bezdrôtové kanály nahrádzajú káblové viackanálové telefónne siete. Kirgizsko zostáva lídrom v dĺžke rádioreléových komunikačných liniek. Použitie RRL je dané prevahou horského terénu v celej republike. Druhým smerom vybavenia modernými prenosovými linkami je televízia. Vzhľadom na to, že priemerný rádius distribúcie vysielania je 100 kilometrov, federálne kanály čoraz viac zvládajú výstavbu takzvaných bezprogramových televíznych centier.

Bezdrôtovú komunikáciu RRL aktívne využívajú poskytovatelia internetu a mobilní operátori. Je známe, že na organizovanie podnikovej komunikácie sa používajú rádiové reléové kanály. Kvôli väčšiemu rozpočtu ako WI-FI a potrebe získať licenciu zostáva RLL nedostupná pre malé a stredné podniky a jednotlivcov. Životnosť zariadenia dosahuje 30 rokov, berúc do úvahy skutočnosť, že komplexy môžu fungovať aj v drsných klimatických podmienkach.

Tradičné kmeňové RRL sa postupne presúvajú do segmentu mestských liniek a ustupujú linkám z optických vlákien. Takéto kroky si však vyžadujú schválenie rozpočtu projektu. Používanie RRL zostáva bezpodmienečné v severných, riedko osídlených oblastiach, kde nie je potrebné predpovedanie dopravy.

V praxi nasadzovania RRL sa dnes používajú dva typy technológií. Prvou je PDH – plesiochrónna digitálna hierarchia. S touto organizáciou prenosu signálu je zabezpečená rýchlosť v 32 kanálových alebo multiplexných režimoch pri rýchlostiach od 2 do 139 Mbit za sekundu. Považuje sa za zastaranú rádioreléovú technológiu. Predchádzajúcu generáciu nahradil štandard SDH. Hierarchia digitálneho časovania poskytuje odolnejšie komunikačné kanály prostredníctvom transportných modulov STM. Streamové rýchlosti v tomto rozsahu sa pohybujú od 155 Mbps do 160 Gbps. Podľa vývojárov štandardu môže byť rýchlosť prenosu dát technológie kompatibilnej s PDH vyššia.

V praxi používania RRL sietí sa využíva viacero možností nasadenia. Najpopulárnejším scenárom umiestnenia staníc je postupné umiestňovanie veží pozdĺž trasy vybavenia. Použitie technológie hop-by-hop poskytuje možnosť rýchlo vykonávať zmeny v existujúcich konfiguráciách alebo aktualizovať zastarané zariadenia.

Princíp konštrukcie, použité zariadenie, použitie

Hlavnými komponentmi, ktoré zabezpečujú prenos signálov na veľké vzdialenosti, sú priamočiare rádioreléové linky. Medzi ich úlohy patrí zabezpečenie stabilnej komunikácie pri prenose správ spotrebiteľom v digitálnom formáte, televízneho vysielania a audio vysielania. Vlnové spektrum zahŕňa rozsahy centimetrových a decimetrových vĺn.

V použitých rozsahoch priamej viditeľnosti nie je pozorovaná interferencia atmosférického a umelého pôvodu. Vzdialenosť medzi najbližšími stanicami pracujúcimi v šírke spektra 30 GHz je vypočítaná a závisí od výšky veží a topografie v danej lokalite.

Na prenos informácií na jednej frekvencii alebo duplexe sa používa komplex zariadení. Ide o rádiový kanál (kanál so širokou šírkou pásma), telefónny kanál a televízny kanál určený na prenos signálov zodpovedajúceho typu. Topológiu výstavby komplexu zariadení predstavuje trojúrovňový systém:

Rádioreléové komunikácie našli široké uplatnenie v oblastiach národného hospodárstva. Reléový princíp sa aktívne využíva na organizáciu a budovanie lokálnych sietí veľkých korporácií. Spoľahlivosť a spoľahlivosť prenášaných signálov sa využíva na velenie a riadenie vojsk a organizáciu obchodnej komunikácie.

Výhody technológie RRL sa úspešne implementujú do infraštruktúry výrobných zariadení s veľkým počtom vzdialených zariadení. Ide o letiská, ministerstvá železníc a námornej dopravy. Jedinou nevýhodou, ktorá zostáva zrejmá pri konštrukcii systémov prenosu údajov, je potreba zabezpečiť priamu viditeľnosť medzi opakovačmi. Táto požiadavka kladie množstvo podmienok pre služby technického vybavenia a zvyšuje rozpočet projektu z dôvodu potreby zvýšenia počtu medziľahlých staníc.

Najnovšie články

2024-04-26 01:41:57
Potrebujete ochrannú fóliu na váš tablet?
2024-04-25 01:41:41
atribúty chkdsk. CHKDSK - čo to je? Nástroj CHKDSK. CHKDSK - ako bežať
2024-04-21 01:43:53
Prečo Vodafone kráča v stopách MTS a zavádza regionalizáciu?

Populárne články

Voľba editora

2024-04-14 01:47:28

Nastavenie režimu kompatibility v systéme Windows
Windows 10 existuje už viac ako dva roky a všetky hlavné programy sú už dávno optimalizované, aby na ňom fungovali. Existuje však softvér ako...
2024-04-14 01:47:28

Zálohovanie a obnovenie ovládačov systému Windows
Môže to byť potrebné pri preinštalovaní systému Windows na starom počítači, ako aj pri prenose súborov a nastavení zo starého počítača do nového...
2024-04-13 02:01:28

Ako prejsť na inú tarifu na Beeline: všetky metódy
Kvôli množstvu veľmi lákavých ponúk od ich operátora majú predplatitelia mobilného operátora MTS často otázku, ako prejsť na inú tarifu...
2024-04-13 02:01:28

Smartfóny Meizu Veľmi pekný Flyme
Meizu / Meizu je jedným z popredných čínskych výrobcov smartfónov. Modely Meizu patria trvalo medzi najpredávanejšie smartfóny so systémom Android v...
2024-04-13 02:01:28

Ako rýchlo zistiť zostatok na všetkých zariadeniach s megafónovou SIM kartou
V prvom prípade bude predplatiteľ skutočne môcť vykonávať ďalšie akcie, ako je prevod peňazí inému predplatiteľovi alebo nahromadenie balíkov...