Мікрахвалевая печ - гэта тэхналогія бесправадной сувязі прамой бачнасці, якая выкарыстоўвае высокачашчынныя прамяні радыёхваляў для забеспячэння хуткасных бесправадных злучэнняў, якія могуць адпраўляць і прымаць галасавую, відэа- і інфармацыйную інфармацыю.

Мікрахвалевыя сувязі шырока выкарыстоўваюцца для кропкавай кропкі сувязі, таму што іх невялікая даўжыня хвалі дазваляе антэнам зручнага памеру накіроўваць іх у вузкія прамяні, якія могуць быць накіраваны непасрэдна на прымальную антэну. Гэта дазваляе абсталяванню мікрахвалёўкі, якое знаходзіцца побач, выкарыстоўваць адны і тыя ж частоты, не перашкаджаючы адзін аднаму, як гэта робяць радыёхвалі ніжняй частоты. Яшчэ адна перавага заключаецца ў тым, што высокая частата мікрахвалёў дае мікрахвалевай дыяпазоне вельмі вялікую інфармацыйную здольнасць; дыяпазон мікрахвалевай печы мае прапускную здольнасць у 30 разоў большую, чым у астатняй частцы радыёчастотнага спектру.

Мікрахвалевая радыёперадача звычайна выкарыстоўваецца ў кропкава-кропкавых сістэмах сувязі на паверхні Зямлі, у спадарожнікавай сувязі і ў радыёсувязі глыбокага космасу. Іншыя часткі ЗВЧ-дыяпазону выкарыстоўваюцца для радараў, радыёнавігацыйных сістэм, сэнсарных сістэм і радыёастраноміі.

Вышэйшая частка радыёэлектрамагнітнага спектру з частатамі вышэй 30 Ггц і ніжэй за 100 Ггц, называецца "міліметровай хваляй", паколькі іх даўжыня хвалі зручна вымярацца ў міліметрах, а даўжыня хваль складае ад 10 мм да 3.0 мм. Радыёхвалі ў гэтым дыяпазоне звычайна моцна аслабляюцца зямной атмасферай і часцінкамі, якія ў ёй утрымліваюцца, асабліва ў вільготнае надвор'е. Акрамя таго, у шырокай паласе частот каля 60 ГГц радыёхвалі моцна аслабляюцца малекулярным кіслародам у атмасферы. Электронныя тэхналогіі, неабходныя ў міліметровым дыяпазоне, таксама значна больш складаныя і складанейшыя ў вытворчасці, чым у мікрахвалевым дыяпазоне, таму кошт радыёэлектронных хваляў, як правіла, вышэй.

Гісторыя мікрахвалевай сувязі
Джэймс Клерк Максвел, выкарыстоўваючы свае знакамітыя "ўраўненні Максвела", прадказаў існаванне нябачных электрамагнітных хваляў, часткай якіх з'яўляюцца мікрахвалевыя печы, у 1865 г. У 1888 г. Генрых Герц стаў першым, хто прадэманстраваў існаванне такіх хваляў, стварыўшы апарат, які вырабляе і выяўляе мікрахвалевыя печы ў вобласці звышвысокіх частот. Герц прызнаў, што вынікі яго эксперыменту пацвердзілі прагноз Максвела, але ён не ўбачыў практычнага прымянення гэтых нябачных хваляў. Пазнейшыя працы іншых прывялі да вынаходніцтва бесправадной сувязі на аснове мікрахвалёў. Укладальнікі гэтай працы былі Нікола Тэсла, Гульельма Марконі, Сэмюэль Морс, сэр Уільям Томсан (пазней лорд Кельвін), Олівер Хевісайд, лорд Рэлі і Олівер Лодж.

Мікрахвалевая сувязь праз Ла-Манш, 1931 год

У 1931 г. амерыканска-французскі кансорцыум прадэманстраваў эксперыментальную мікрахвалевую рэлейную сувязь праз Ла-Манш, выкарыстоўваючы посуд даўжынёй 10 футаў (3 м), адну з самых ранніх сістэм мікрахвалевай сувязі. Дадзеныя пра тэлефанію, тэлеграф і факсімільную сувязь перадаваліся па пучках 1.7 ГГц у 40 мілях паміж Дуврам (Вялікабрытанія) і Кале (Францыя). Аднак ён не мог канкураваць з таннымі падводнымі тарыфамі на кабель, і запланаваная камерцыйная сістэма так і не была пабудавана.

На працягу 1950-х гадоў сістэма мікрахвалевых рэлейных ліній AT&T Long Lines вырасла, каб перадаць большасць амерыканскага міжгародняга тэлефоннага трафіку, а таксама сігналы міжкантынентальнай тэлевізійнай сеткі. Прататып быў названы TDX і быў выпрабаваны на сувязі паміж Нью-Ёркам і Мюрэй-Хілам, дзе Bell Laboratories знаходзіўся ў 1946 г. Сістэма TDX была створана паміж Нью-Ёркам і Бостанам у 1947 г.

Сучасныя камерцыйныя мікрахвалевыя спасылкі
Вежа мікрахвалевай сувязі без кабеляў

Мікрахвалевая вежа сувязі

Мікрахвалевая сувязь - гэта сістэма сувязі, якая выкарыстоўвае прамень радыёхваляў у дыяпазоне мікрахвалевых частот для перадачы відэа, аўдыё ці дадзеных паміж двума месцамі, якія могуць быць ад некалькіх футаў альбо метраў да некалькіх міль або кіламетраў адзін ад аднаго. Прыклады камерцыйных спасылак на мікрахвалевыя печы ад CableFree можна паглядзець тут. Сучасныя мікрахвалевыя спасылкі могуць перадаваць да 400 Мбіт / с у канале 56 МГц, выкарыстоўваючы мадуляцыю 256QAM і метады сціскання загалоўка IP. Адлегласць працы мікрахвалевых ліній вызначаецца памерам (узмацненнем) антэны, дыяпазонам частот і магутнасцю канала. Наяўнасць выразнай лініі зроку мае вырашальнае значэнне для мікрахвалевых звёнаў, для якіх павінна быць дазволена крывізна Зямлі

Мікрахвалевая сувязь без кабеляў FOR2 400 Мбіт / с

Мікрахвалевыя спасылкі звычайна выкарыстоўваюцца тэлевізійнымі вяшчальнікамі для перадачы праграм па ўсёй краіне, напрыклад, альбо з вонкавага вяшчання назад у студыю. Мабільныя блокі могуць быць устаноўлены на камеры, што дазваляе камерам свабодна перамяшчацца без прывязкі кабеляў. Яны часта сустракаюцца на стыку спартыўных пляцовак у сістэмах Steadicam.

Планаванне мікрахвалевых звёнаў
● Мікрахвалевыя сувязі без кабеляў неабходна планаваць з улікам наступных параметраў:
● Неабходная адлегласць (км / мілі) і прапускная здольнасць (Мбіт / с)
● Пажаданая мэтавая даступнасць (%) для спасылкі
● Наяўнасць выразнай лініі зроку (LOS) паміж канцавымі вузламі
● Вежы або мачты, калі гэта неабходна для дасягнення дакладнай страты
● Дазволеныя дыяпазоны частот, характэрныя для рэгіёна / краіны
● Экалагічныя абмежаванні, у тым ліку знікаюць дажджы
● Кошт ліцэнзій на неабходныя дыяпазоны частот

Мікрахвалевыя дыяпазоны частот

Мікрахвалевыя сігналы часта дзеляць на тры катэгорыі:

звышвысокая частата (УВЧ) (0.3-3 Ггц);
звышвысокая частата (СВЧ) (3-30 ГГц); і
надзвычай высокая частата (КВЧ) (30-300 Ггц).
Акрамя таго, дыяпазоны частот ЗВЧ пазначаны канкрэтнымі літарамі. Абазначэнні Радыёграмадства Вялікабрытаніі прыведзены ніжэй.
Мікрахвалевыя дыяпазоны
Пазначэнне Дыяпазон частот
● L-дыяпазон ад 1 да 2 Ггц
● дыяпазон S ад 2 да 4 Ггц
● дыяпазон З ад 4 да 8 Ггц
● дыяпазон X ад 8 да 12 Ггц
● дыяпазон Ku ад 12 да 18 Ггц
● дыяпазон K ад 18 да 26.5 Ггц
Дыяпазон Ka ад 26.5 да 40 Ггц
● Дыяпазон Q ад 30 да 50 Ггц
● Дыяпазон U ад 40 да 60 Ггц
● дыяпазон V ад 50 да 75 Ггц
● Дыяпазон E ад 60 да 90 Ггц
● W-дыяпазон ад 75 да 110 Ггц
● F-дыяпазон ад 90 да 140 Ггц
● Дыяпазон D ад 110 да 170 Ггц

Тэрмін "дыяпазон Р" часам выкарыстоўваецца для звышвысокіх частот ніжэй L-дыяпазону. Іншыя азначэнні см. У літарных абазначэннях мікрахвалевых дыяпазонаў

Ніжнія мікрахвалевыя частоты выкарыстоўваюцца для больш доўгіх ліній сувязі, а рэгіёны з больш высокім ліўнем знікаюць. І наадварот, больш высокія частоты выкарыстоўваюцца для больш кароткіх звёнаў і рэгіёнаў з меншым дажджом.

Дождж знікае на мікрахвалевых спасылках

Мікрахвалевая сувязь Rain Fade Даждж знікае галоўным чынам да паглынання сігналу мікрахвалевай радыёчастоты (ВЧ) атмасферным дажджом, снегам ці лёдам і страт, якія асабліва распаўсюджаны на частотах вышэй 11 Ггц. Гэта таксама адносіцца да пагаршэння сігналу, выкліканага электрамагнітнымі перашкодамі пярэдняга краю навальнічнага фронту. Знікненне дажджу можа адбыцца ў выніку ападкаў у месцах па ўзыходзячай або сыходнай лініі. Аднак не трэба дажджваць у месцы, дзе на яго можа паўплываць згасанне дажджу, бо сігнал можа праходзіць праз ападкі за шмат кіламетраў, асабліва калі спадарожнікавая антэна мае нізкі кут агляду. Ад 5 да 20 працэнтаў згасання дажджу альбо спадарожнікавага сігналу могуць таксама быць выкліканы дажджом, снегам або лёдам на адбівальніку антэннага канала, што падаецца ўніз, альбо на радыёлакацыйным сігнале, альбо на сігнале. Знікненне дажджу не абмяжоўваецца толькі спадарожнымі спасылкамі альбо спасылкамі, але таксама можа паўплываць на наземныя мікрахвалевыя спасылкі (на зямной паверхні).

Магчымымі спосабамі пераадолець наступствы знікнення дажджу з'яўляюцца разнастайнасць сайта, кіраванне магутнасцю ўзыходзячай лініі сувязі, кадаванне з зменнай хуткасцю, прыёмныя антэны большага (г.зн. большага ўзмацнення), чым неабходны памер для звычайных умоў надвор'я, і гідрафобныя пакрыцця.

Разнастайнасць мікрахвалевых спасылак

Прыклад 1 + 0 неабароненай мікрахвалевай сувязі

У наземных мікрахвалевых спасылках схема разнастайнасці адносіцца да метаду павышэння надзейнасці сігналу паведамлення з выкарыстаннем двух і больш каналаў сувязі з рознымі характарыстыкамі. Разнастайнасць адыгрывае важную ролю ў барацьбе з заміраннем і ўмяшаннем у канальныя каналы і пазбяганнем памылак. Ён заснаваны на тым, што асобныя каналы адчуваюць розны ўзровень затухання і перашкод. У прыёмніку могуць быць перададзены і / або прыняты і аб'яднаны некалькі версій аднаго і таго ж сігналу. У якасці альтэрнатывы можа быць дададзены залішні код выпраўлення памылак і розныя часткі паведамлення перадаюцца па розных каналах. Метады разнастайнасці могуць выкарыстоўваць шматпраменевае распаўсюджванне, што прыводзіць да ўзмацнення разнастайнасці, часта вымяраецца ў індэцыбелах.

Наступныя класы схем разнастайнасці тыповыя для наземных мікрахвалевых спасылак:
● Неабароненыя: ЗВЧ-сувязі, дзе няма разнастайнасці і абароны, класіфікуюцца як неабароненыя, а таксама як 1 + 0. Усталяваны адзін набор абсталявання, і няма разнастайнасці і рэзервовага капіявання
● Гарачы рэжым чакання: усталяваны два камплекты мікрахвалевага абсталявання (ODU або актыўныя радыёстанцыі), якія звычайна падключаюцца да адной і той жа антэны, настроенай на адзін і той жа частотны канал. Адзін з іх знаходзіцца ў рэжыме выключэння альбо ў рэжыме чакання, як правіла, прыёмнік актыўны, але перадатчык адключаны. Калі актыўны блок выходзіць з ладу, ён выключаецца і актывуецца блок чакання. Гарачы рэжым чакання скарочана называецца HSB і часта выкарыстоўваецца ў канфігурацыях 1 + 1 (адзін актыўны, адзін рэжым чакання).
● Разнастайнасць частот: сігнал перадаецца з выкарыстаннем некалькіх частотных каналаў альбо распаўсюджваецца па шырокім спектры, на які ўплывае селектыўнае заміранне. Мікрахвалевыя радыёсувязі часта выкарыстоўваюць некалькі актыўных радыёканалаў плюс адзін ахоўны канал для аўтаматычнага выкарыстання любым бляклым каналам. Гэта вядома як абарона N + 1
● Касмічная разнастайнасць: сігнал перадаецца па некалькіх розных шляхах распаўсюджвання. У выпадку правадной перадачы гэтага можна дасягнуць шляхам перадачы па некалькіх правадах. У выпадку бесправадной перадачы гэтага можна дасягнуць шляхам разнастайнасці антэн з выкарыстаннем некалькіх антэн перадатчыка (разнастайнасць перадачы) і / або некалькіх прыёмных антэн (разнастайнасць прыёму).
● Разнастайнасць палярызацыі: некалькі версій сігналу перадаецца і прымаецца праз антэны з рознай палярызацыяй. Тэхніка спалучэння разнастайнасці ўжываецца з боку ствольнай скрынкі.

Устойлівы пераход да розных шляхоў

У наземных мікрахвалевых мікрахвалевых сістэмах з дыяпазонам ад 11 Ггц да 80 Ггц паралельная рэзервовая сувязь можа быць устаноўлена побач з падключэннем з большай прапускной здольнасцю, якая слабее ад дажджу. У гэтым парадку такое першаснае злучэнне, як поўнадуплексны мікрахвалевы мост з частатой 80 ГГц 1 Гбіт / с, можа быць разлічана на 99.9% на працягу года. Разлічаная хуткасць даступнасці 99.9% азначае, што сувязь можа не працаваць на працягу дзесяці і больш гадзін у год, калі пік дажджавых бур праходзіць па вобласці. Другасны канал ніжняй прапускной здольнасці, такі як мост на 5.8 Мбіт / с на аснове 100 ГГц, можа быць усталяваны паралельна першаснаму каналу, прычым маршрутызатары на абодвух канцах кантралююць аўтаматычны пераход на мост на 100 Мбіт / с, калі асноўная сувязь 1 Гбіт / с не працуе. з-за дажджу згасае. Выкарыстоўваючы гэта размяшчэнне, высокачашчынныя кропкавыя кропкі (23 ГГц +) могуць быць устаноўлены для абслугоўвання месцаў на шмат кіламетраў далей, чым можна было б абслугоўваць па адной лініі, якая патрабуе 99.99% часу бесперабойнай працы на працягу аднаго года.

Аўтаматычнае кадаванне і мадуляцыя (ACM)

Мікрахвалевае адаптыўнае кадаванне і мадуляцыя (ACM)

Адаптацыя спасылкі альбо адаптыўнае кадаванне і мадуляцыя (ACM) - гэта тэрмін, які выкарыстоўваецца ў бесправадной сувязі для абазначэння адпаведнасці параметраў мадуляцыі, кадавання і іншых сігналаў і пратаколаў умовам на радыёлініі (напрыклад, страта шляху, перашкоды, выкліканыя сігналы, якія паступаюць ад іншых перадатчыкаў, адчувальнасць прыёмніка, даступны запас магутнасці перадатчыка і г.д.). Напрыклад, EDGE выкарыстоўвае алгарытм адаптацыі хуткасці, які адаптуе схему мадуляцыі і кадавання (MCS) у адпаведнасці з якасцю радыёканала і, такім чынам, бітавай хуткасцю і надзейнасцю перадачы дадзеных. Працэс адаптацыі сувязі з'яўляецца дынамічным, і параметры сігналу і пратакола змяняюцца па меры змены ўмоў радыёканала.

Мэтай адаптыўнай мадуляцыі з'яўляецца павышэнне аперацыйнай эфектыўнасці мікрахвалевых ліній за кошт павелічэння ёмістасці сеткі ў параўнанні з існуючай інфраструктурай - пры адначасовым зніжэнні адчувальнасці да ўздзеяння навакольнага асяроддзя.
Адаптыўная мадуляцыя азначае дынамічнае змяненне мадуляцыі беспамылкова, каб максімальна павялічыць прапускную здольнасць пры імгненных умовах распаўсюджвання. Іншымі словамі, сістэма можа працаваць з максімальнай прапускной здольнасцю ва ўмовах яснага неба і памяншаць яе
паступова пад дажджом згасае. Напрыклад, спасылка можа змяніцца з 256QAM на QPSK, каб падтрымліваць "спасылку жывой" без страты сувязі. Да распрацоўкі Аўтаматычнага кадавання і мадуляцыі дызайнерам мікрахвалевых печаў прыходзілася распрацоўваць умовы "горшага выпадку", каб пазбегнуць адключэння сувязі Перавагі выкарыстання ACM ўключаюць:
● Большая даўжыня спасылкі (адлегласць)
● Выкарыстанне меншых антэн (эканомія месца на мачце, таксама часта патрабуецца ў жылых раёнах)
● Большая даступнасць (надзейнасць спасылкі)

Аўтаматычная перадача магутнасці (ATPC)

Мікрахвалевыя злучэнні CableFree маюць функцыю ATPC, якая аўтаматычна павялічвае магутнасць перадачы падчас "Fade", такіх як моцныя ападкі. ATPC можна выкарыстоўваць асобна для ACM альбо разам для максімальнага часу бесперабойнай працы, стабільнасці і даступнасці. Калі ўмовы "згасання" (ападкаў) скончацца, сістэма ATPC зноў зніжае магутнасць перадачы. Гэта памяншае нагрузку на мікрахвалевыя ўзмацняльнікі магутнасці, што памяншае энергаспажыванне, выпрацоўку цяпла і павялічвае чаканы тэрмін службы (MTBF)

Выкарыстанне ЗВЧ-спасылак
Магістральныя спасылкі і сувязь "Апошняя міля" для аператараў сотавай сеткі
Магістральныя спасылкі для правайдэраў Інтэрнэт-правайдэраў і Інтэрнэт-правайдэраў (ІСП)
Карпаратыўныя сеткі для будаўніцтва да будынкаў і сайтаў універсітэцкага гарадка
Тэлекамунікацыі, пры ўвязцы аддаленых і рэгіянальных тэлефонных станцый з вялікімі (асноўнымі) станцыямі без неабходнасці ў медных / аптычных валаконных лініях.
Трансляцыя тэлебачання са стандартамі HD-SDI і SMPTE

прадпрыемства

З-за маштабаванасці і гнуткасці тэхналогіі мікрахвалевай печы прадукты мікрахвалевай печы могуць быць выкарыстаны ў многіх карпаратыўных праграмах, уключаючы падключэнне ад будынка да будынка, аднаўленне аварыйных сітуацый, празмернасць сеткі і часовае падключэнне для такіх прыкладанняў, як дадзеныя, голас і дадзеныя, відэаслужбы, медыцынская візуалізацыя , САПР і інжынерныя паслугі, а таксама абыход фіксаванай сувязі.

Пераклад мабільнага аператара

Мікрахвалевая перадача ў сотавых сетках

Мікрахвалевыя спасылкі з'яўляюцца каштоўным інструментам мабільнай сувязі: мікрахвалевая тэхналогія можа быць выкарыстана для забеспячэння традыцыйных PDH 16xE1 / T1, STM-1 і STM-4, а таксама сучаснай сеткавай сувязі з гігабітным Ethernet і мабільных сетак Greenfield. Мікрахвалевая печ значна хутчэй усталёўваецца і зніжае агульны кошт уласнасці аператараў сотавай сеткі ў параўнанні з разгортваннем або здачай у арэнду валаконна-аптычных сетак

Сеткі з нізкай затрымкай
Версіі мікрахвалевых ліній CableFree з нізкай затрымкай выкарыстоўваюць тэхналогію мікрахвалевай сувязі з нізкай затрымкай, з абсалютна мінімальнай затрымкай паміж пакетамі, якія перадаюцца і прымаюцца на іншым канцы, за выключэннем затрымкі распаўсюджвання Line of Sight. Хуткасць распаўсюджвання мікрахвалевай печы па паветры прыкладна на 40% вышэй, чым пры дапамозе валаконнай оптыкі, што дазваляе кліентам адразу скараціць затрымку на 40% у параўнанні з валаконнай оптыкай. Акрамя таго, валаконна-аптычныя ўстаноўкі амаль ніколі не бываюць па прамой, з рэаліямі планіроўкі будынкаў, вулічных каналаў і патрабаваннем выкарыстоўваць існуючую тэлекамунікацыйную інфраструктуру праходжанне валакна можа быць на 100% даўжэйшым, чым прамая траекторыя прамежу паміж двума канцавымі кропкамі. Такім чынам, мікрахвалевыя печы з нізкай затрымкай карыстаюцца папулярнасцю ў такіх прыкладаннях, як высокачашчынная гандаль і іншыя сферы выкарыстання.

Для атрымання дадатковай інфармацыі пра мікрахвалевую печ

Каб даведацца больш пра тэхналогію мікрахвалевай сувязі і пра тое, як CableFree можа дапамагчы ў вашай бесправадной сетцы, калі ласка кантакт

Папярэдняя:Тэхналогія MIMO для мікрахвалевых злучэнняў

далей:XPIC - адмена перашкод паміж палярызацыяй

Пакінь паведамленне

спіс паведамленняў

Каментары Загрузка ...