„Millimeter Wave“ (MMW) yra didelės spartos (10 Gbps, 10 Gigabitų per sekundę) didelės talpos belaidžių ryšių technologija, idealiai tinkanti miesto vietovėms. Naudojant aukšto dažnio mikrobangų krosnelę E dažnių juostoje (70–80 GHz) ir 58 GHz - 60 GHz (V dažnių juostoje), perpildytuose miestuose ryšiai gali būti tankiai išdėstyti be trukdžių ir nereikia kasti kabelių ir šviesolaidžių, kuriuos galima brangus, lėtas ir labai trikdantis. Priešingai, MMW nuorodas galima įdiegti per kelias valandas, o besikeičiant tinklo reikalavimams, jas galima perkelti ir pakartotinai naudoti skirtingose svetainėse.

JAE įdiegta „CableFree“ MMW milimetrų bangos nuoroda

MMW istorija

2003 m. Šiaurės Amerikos federalinė ryšių komisija (FCC) komerciniam ir viešam naudojimui atidarė keletą aukšto dažnio milimetrinių bangų (MMW) juostų, būtent 70, 80 ir 90 gigahercų (GHz) diapazone. Dėl didelio spektro (apytiksliai 13 GHz), esančio šiose juostose, milimetrinių bangų radijo imtuvai greitai tapo greičiausiu rinkoje nuo taško iki taško (pt – pt) radijo ryšiu. Šiandien yra prieinami radijo perdavimo produktai, teikiantys dvigubo duomenų perdavimo spartą iki 1.25 Gbps, esant nešlio klasės pasiekiamumo lygiui 99.999%, o atstumas artimas vienai myliai ar daugiau. Dėl ekonomiškai efektyvių kainų MMW radijo imtuvai gali pakeisti verslo modelius mobiliųjų paslaugų teikėjams ir metro / įmonės „Last-Mile“ prieigai.

Teisinis pagrindas
13 GHz anksčiau nenaudoto dažnių diapazono atidarymas 71–76 GHz, 81… 86 GHz ir 92… 95 GHz dažnių diapazonuose komerciniam naudojimui ir didelio tankio fiksuoto belaidžio ryšio paslaugoms Jungtinėse Valstijose 2003 m. Spalio mėn. Federalinės ryšių komisijos (FCC) nutarimas. Technologiniu požiūriu šis nutarimas pirmą kartą leido naudotis visos linijos greičiu ir dvipusiu gigabito greičiu belaidžiu ryšiu vienos mylios ar didesniu atstumu esant vežėjo klasės prieinamumo lygiui. Atidarydamas spektrą komerciniam naudojimui, FCC pirmininkas Michaelas Powellas paskelbė sprendimą atveriantis „naują sieną“ komercinėms paslaugoms ir produktams Amerikos žmonėms. Nuo to laiko buvo atidarytos naujos pluošto pakeitimo ar išplėtimo, taškinio taško belaidžio „Paskutinės mylios“ prieigos tinklų ir plačiajuosčio interneto prieigos rinkos gigabitų duomenų perdavimo sparta ir ne tik.

Negalima pervertinti 70 GHz, 80 GHz ir 90 GHz paskirstymų reikšmės. Šie trys paskirstymai, bendrai vadinami E juosta, sudaro didžiausią spektrą, kurį kada nors išleido FCC licencijuotam komerciniam naudojimui. Kartu 13 GHz spektras padidina FCC patvirtintų dažnių juostų kiekį 20%, o šios juostos kartu 50 kartų viršija viso korinio spektro pralaidumą. Turint iš viso 5 GHz dažnių juostos plotį, esant atitinkamai 70 GHz ir 80 GHz dažniui, ir 3 GHz dažniui esant 90 GHz, gigabitų Ethernet ir didesnį duomenų perdavimo greitį galima lengvai pritaikyti naudojant palyginti paprastas radijo architektūras ir be sudėtingų moduliavimo schemų. Kai sklidimo charakteristikos yra tik šiek tiek prastesnės nei plačiai naudojamų mikrobangų juostų, ir gerai apibūdinamos oro ypatybės, leidžiančios suprasti lietų, galima drąsiai realizuoti kelių mylių atstumo ryšius.

FCC nutarimas taip pat padėjo pagrindą naujai pagrįstai internetinei licencijavimo schemai. Ši internetinė licencijavimo schema leidžia greitai užregistruoti radijo saitą ir suteikia apsaugą nuo dažnių už nedidelį kelių šimtų dolerių mokestį. Daugelis kitų pasaulio šalių šiuo metu atidaro MMW spektrą viešam ir komerciniam naudojimui, vadovaudamiesi svarbiu FCC sprendimu. Šiame straipsnyje mes pabandysime paaiškinti 70 GHz, 80 GHz ir 90 GHz juostų reikšmę ir parodyti, kaip šie nauji dažnių paskirstymai potencialiai pertvarkys didelio duomenų perdavimo spartą ir susijusius verslo modelius.

Tikslinės rinkos ir didelės talpos „Paskutinės mylios“ prieigos ryšių programos
Vien JAV yra maždaug 750,000 20 komercinių pastatų, kuriuose dirba daugiau nei 1 darbuotojų. Šiuolaikinėje labai prie interneto prijungtoje verslo aplinkoje daugumai šių pastatų reikalingas didelis duomenų perdavimo spartos interneto ryšys. Nors tikrai tiesa, kad daugelis įmonių šiuo metu yra patenkintos tuo, kad T1 / E1.54 greitis yra atitinkamai 2.048 Mbps arba 3 Mbps, arba bet kurios kitos formos lėtesnio greičio DSL ryšys, sparčiai augantis verslas reikalauja arba reikalauja DS- 45 (13.4 Mbps) arba didesnio greičio šviesolaidžio jungtys. Tačiau čia ir prasideda problemos, remiantis visai neseniai atliktu „Vertical Systems Group“ tyrimu, tik 86.6% Jungtinių Valstijų komercinių pastatų yra prijungti prie šviesolaidinio tinklo. Kitaip tariant, 45% šių pastatų neturi šviesolaidinio ryšio, o pastatų nuomininkai pasikliauja tuo, kad nuomojasi lėtesnio greičio laidines varines grandines iš esamų ar alternatyvių telefonijos paslaugų teikėjų (ILEC ar CLEC). Tokios didesnio greičio laidinio varinio ryšio, pvz., 3 Mbps DS-3,000 jungties, išlaidos gali lengvai siekti XNUMX USD per mėnesį ar daugiau.

Kitas įdomus 2003 m. „Cisco“ atliktas tyrimas atskleidė, kad 75% JAV komercinių pastatų, kurie nėra prijungti prie skaidulų, yra per vieną mylią nuo pluošto jungties. Nepaisant didėjančios didelio pajėgumo perdavimo į šiuos pastatus paklausos, išlaidos, susijusios su pluošto klojimu, dažnai neleidžia „uždaryti perdavimo kliūties“. Pvz., Pluošto klojimo išlaidos didžiuosiuose JAV didmiesčių miestuose gali siekti 250,000 1 USD už mylią, o daugelyje didžiausių JAV miestų dėl naujų masinių eismo sutrikimų netgi nustatomas naujų skaidulų klojimo moratoriumas. Pluošto ir komercinių pastatų jungiamumas daugelyje Europos miestų yra daug prastesnis, o kai kurie tyrimai rodo, kad tik apie XNUMX% komercinių pastatų yra prijungti prie skaidulų.

Daugelis pramonės analitikų sutinka, kad yra didelė ir šiuo metu nepakankamai teikiama trumpojo nuotolio belaidžio „Paskutinės mylios“ prieigos jungčių rinka, su sąlyga, kad pagrindinė technologija leidžia užtikrinti operatoriaus klasės prieinamumą. MMW radijo sistemos puikiai tinka šiems techniniams reikalavimams įvykdyti. Be to, per pastaruosius porą metų labai sumažėjo didelės talpos ir parduodamų MMW sistemų kainos. Palyginus su tik vienos mylios pluošto klojimu dideliame JAV ar Europos didmiesčiuose, gigabito Ethernet tinkamo MMW radijo naudojimas gali kainuoti net 10% pluošto sąnaudų. Dėl šios kainodaros struktūros gigabito ryšio ekonomika tampa patraukli, nes reikalingas kapitalo išdėstymas ir dėl to gautas investicijų grąžos (IG) laikotarpis yra smarkiai sutrumpintas. Todėl dabar galima aptarnauti daug didelių duomenų perdavimo spartos programų, kurių praeityje nebuvo galima ekonomiškai aptarnauti dėl didelių pluošto kasimo infrastruktūros sąnaudų, ir tai yra ekonomiškai įmanoma naudojant MMW radijo technologiją. Tarp šių programų yra:
● CLEC ir ILEC pluošto prailginimas ir pakeitimas
● „Metro Ethernet“ pagrindinio remonto ir pluošto žiedų uždarymai
● Belaidžio universiteto LAN plėtiniai
● Skaidulų atsarginės kopijos ir kelių įvairovė miestelių tinkluose
● atkūrimas po nelaimės
● Didelės talpos SAN ryšys
● Tėvynės saugumo ir kariškių atleidimas, perkeliamumas ir saugumas
● 3G korinio ryšio ir (arba) WIFI / WiMAX atkūrimas tankiuose miesto tinkluose
● Nešiojamos ir laikinos didelės raiškos vaizdo ar HDTV perdavimo nuorodos

Kodėl verta naudoti „E-Band MMW Technology“?

Iš trijų atsivėrusių dažnių juostų įrangos gamintojai labiausiai domėjosi 70 GHz ir 80 GHz dažnių juostomis. Sukurti taip, kad 71 ... 76 GHz ir 81 ... 86 GHz paskirstymai leistų 5 GHz viso duplekso perdavimo pralaidumą; pakanka lengvai perduoti viso duplekso gigabito Ethernet (GbE) signalą net ir naudojant paprasčiausias moduliacijos schemas. Pažangus „Wireless Excellence“ dizainas netgi sugebėjo naudoti žemesnę 5 GHz juostą, tik nuo 71 ... 76 GHz, kad perduotų visą dvipusį GbE signalą. Vėliau akivaizdus šio metodo naudojimo pranašumas yra MMW technologijos diegimas arti astronominių vietų ir už JAV ribų. Tiesioginio duomenų keitimo (OOK) ir pigių diflekserių pagalba, palyginti paprasta ir todėl ekonomiška ir galima pasiekti aukštos patikimos radijo architektūros. Turint daugiau spektro požiūriu efektyvių moduliacijos kodų, galima pasiekti dar didesnį viso dvipusio perdavimo greitį 10 Gbps (10GigE) iki 40Gbps greičiu.

Su paskirstymu 92… 95 GHz yra daug sunkiau dirbti, nes ši spektro dalis yra suskirstyta į dvi nevienodas dalis, kurias skiria siaura 100 MHz išskyrimo juosta tarp 94.0… 94.1 GHz. Galima manyti, kad ši spektro dalis greičiausiai bus naudojama didesnio pajėgumo ir mažesnio nuotolio patalpose. Šis paskirstymas nebus toliau aptariamas šioje baltojoje knygoje.

Esant aiškioms oro sąlygoms, perdavimo nuotoliai esant 70 GHz ir 80 GHz dažniui viršija daugelį mylių dėl žemų atmosferos slopinimo verčių. Tačiau 1 paveiksle parodyta, kad net tokiomis sąlygomis atmosferos slopinimas labai skiriasi priklausomai nuo dažnio [1]. Įprastais, žemesniais mikrobangų dažniais ir maždaug iki 38 GHz, atmosferos slopinimas yra pakankamai mažas, kai slopinimo vertės yra kelios dešimtadaliai decibelų kilometre (dB / km). Maždaug 60 GHz absorbcijos metu deguonies molekulės sukelia didelį silpnėjimo šuolį. Šis didelis deguonies absorbcijos padidėjimas labai riboja 60 GHz radijo gaminių radijo perdavimo atstumus. Tačiau už 60 GHz deguonies absorbcijos smailės atsiveria platesnis mažo slopinimo langas, kuriame susilpnėjimas vėl sumažėja iki maždaug 0.5 dB / km. Šis mažo slopinimo langas paprastai vadinamas E juosta. E juostos slopinimo reikšmės yra artimos slopinimui, kurį patiria įprasti mikrobangų radijo aparatai. Viršijus 100 GHz, atmosferos slopinimas paprastai didėja, be to, yra daugybė molekulinės absorbcijos juostų, kurias sukelia O2 ir H2O absorbcija aukštesniais dažniais. Apibendrinant galima pasakyti, kad santykinai mažas atmosferos slopinimo langas tarp 70 GHz ir 100 GHz daro E juostos dažnius patrauklius didelės talpos belaidžiui perdavimui. 1 paveiksle taip pat parodyta, kaip lietaus ir rūko smūgio slopinimas mikrobangų, milimetrinių bangų ir infraraudonųjų spindulių optinėse juostose, kurios prasideda maždaug 200 terahercų (THz) ir yra naudojamos FSO perdavimo sistemose. Esant įvairiems ir specifiniams kritulių kiekiams, slopinimo vertės šiek tiek keičiasi, didėjant perdavimo dažniams. Ryšys tarp kritulių kiekio ir perdavimo atstumų bus toliau nagrinėjamas kitame skyriuje. Su rūku susijusį slopinimą iš esmės galima nepaisyti milimetro bangos dažniu, padidėjus keliais dydžiais tarp milimetro bangos ir optinio perdavimo juostos: pagrindinė priežastis, kodėl ilgesnio atstumo FSO sistemos nustoja veikti rūko sąlygomis.

E-juostos perdavimo atstumai
Kaip ir visais aukšto dažnio radijo sklidimo atvejais, lietaus slopinimas paprastai nustato praktines perdavimo atstumų ribas. 2 paveiksle parodyta, kad radijo sistemos, veikiančios E juostos dažnių diapazone, gali patirti didelį slopinimą esant lietui [2]. Laimei, intensyviausias lietus linkęs lyti ribotose pasaulio vietose; daugiausia subtropikų ir pusiaujo šalys. Piko metu trumpą laiką galima pastebėti daugiau nei septynių colių / val. (180 mm / val.) Kritulių kiekį. Jungtinėse Valstijose ir Europoje didžiausias kritulių kiekis paprastai yra mažesnis nei keturi coliai / val. (100 mm / val.). Toks kritulių kiekis sukelia 30 dB / km signalo silpnėjimą ir paprastai būna tik trumpų debesų protrūkių metu. Šie debesų pliūpsniai yra lietaus reiškiniai, atsirandantys santykinai mažose ir lokalizuotose vietose bei mažesnio intensyvumo, didesnio skersmens lietaus debesyse. Kadangi debesų protrūkiai taip pat paprastai būna susiję su sunkiais orų įvykiais, kurie greitai juda per nuorodą, lietaus nuotėkiai paprastai būna trumpi ir kelia problemų tik didesnio atstumo perdavimo jungtyse.

Millimetro bangos ir lietaus slopinimo V juostos E-juosta

ITU lietaus zonų pasaulinė milimetro bangos E juostos V juosta

Tarptautinė telekomunikacijų sąjunga (ITU) ir kitos mokslinių tyrimų organizacijos surinko dešimtmečių kritulių duomenis iš viso pasaulio. Apskritai kritulių charakteristikos ir sąsajos tarp kritulių greičio, statistinės lietaus trukmės, lietaus kritulių dydžio ir kt. tam tikrais dažniais veikiančių ilgesnio atstumo radijo ryšių trukdžių, susijusių su oru. ITU lietaus zonų klasifikavimo schema rodo numatomus kritulių kiekius abėcėlės tvarka. Nors vietovės, kuriose iškrenta mažiausiai kritulių, priskiriamos „A regionui“, didžiausias kritulių kiekis yra „Q regione“. Pasaulinis ITU lietaus zonų žemėlapis ir kritulių rodiklių sąrašas konkrečiuose pasaulio regionuose parodytas 3 paveiksle.

„MMW Rain Fade“ žemėlapis JAV E-grupės V juostai

3 paveikslas: ITU skirtingų pasaulio regionų lietaus zonų klasifikacija (viršuje) ir faktiniai statistiniai kritulių kiekiai, priklausomai nuo lietaus įvykio trukmės

4 paveiksle parodytas išsamesnis Šiaurės Amerikos ir Australijos žemėlapis. Verta paminėti, kad maždaug 80% žemyninės JAV teritorijos patenka į K ir žemesnę lietaus zoną. Kitaip tariant, norint veikti 99.99% prieinamumo lygiu, radijo sistemos išnykimo riba turi būti suprojektuota taip, kad atlaikytų maksimalų kritulių kiekį 42 mm / val. Didžiausias kritulių kiekis Šiaurės Amerikoje gali būti pastebimas Floridoje ir palei Persijos įlankos pakrantę, ir šie regionai priskiriami N. lietaus zonai. Apskritai Australijoje lietus būna mažiau nei Šiaurės Amerikoje. Didžiulės šios šalies dalys, įskaitant labiau apgyvendintą pietinę pakrantės liniją, yra E ir F lietaus zonose (<28 mm / h).

Norint supaprastinti, derinant 2 paveikslo rezultatus (kritulių dažnis prieš silpnėjimą) ir naudojant ITU kritulių diagramas, parodytas 3 ir 4 paveiksluose, galima apskaičiuoti tam tikros radijo sistemos, veikiančios tam tikroje pasaulio dalyje, prieinamumą. . Teoriniai skaičiavimai, pagrįsti Jungtinių Valstijų, Europos ir Australijos kritulių duomenimis, rodo, kad 70/80 GHz radijo perdavimo įranga gali pasiekti GbE ryšį esant statistiniam 99.99–99.999% pasiekiamumo lygiui arti mylios ar net už jos ribų. Esant mažesniam 99.9% prieinamumui, galima reguliariai įveikti 2 mylių atstumus. Konfigūruojant tinklą pagal žiedinę ar tinklinę topologiją, kai kuriais atvejais efektyvūs atstumai dvigubai padidėja dėl to paties prieinamumo skaičiaus dėl tankių, klasterizuotų stiprių lietaus elementų pobūdžio ir kelio pertekliaus, kurį suteikia žiedo / tinklo topologijos.

„MMW Rain Fade Map“ Australijos E-juosta „V_Band“

4 paveikslas: ITU lietaus zonų klasifikacija Šiaurės Amerikoje ir Australijoje

Vienas stiprus MMW technologijos pranašumas, palyginti su kitais didelės talpos belaidžiais sprendimais, tokiais kaip laisvosios erdvės optika (FSO), yra tas, kad MMW dažniams neturi įtakos kiti perdavimo sutrikimai, tokie kaip rūkas ar smėlio audros. Pavyzdžiui, tiršto rūko, kurio skysto vandens kiekis yra 0.1 g / m3 (matomumas apie 50 m), silpnumas yra tik 0.4 dB / km esant 70/80 GHz [4]. Esant tokioms sąlygoms, FSO sistemos signalo silpnėjimas bus didesnis nei 250 dB / km [5]. Šios ekstremalios slopinimo vertės parodo, kodėl FSO technologija gali užtikrinti aukštą prieinamumą tik trumpesniais atstumais. E-juostos radijo sistemoms panašiai neturi įtakos dulkės, smėlis, sniegas ir kiti perdavimo kelio sutrikimai.

Alternatyvios didelės duomenų perdavimo spartos belaidės technologijos
Kaip alternatyva „E-band“ belaidžio ryšio technologijai, yra ribotas skaičius perspektyvių technologijų, galinčių palaikyti didelės spartos duomenų ryšį. Šiame baltosios knygos skyriuje pateikiama trumpa apžvalga.

Šviesolaidinis kabelis

Šviesolaidinis kabelis siūlo didžiausią pralaidumą iš bet kurios praktinės perdavimo technologijos, leidžiantis perduoti labai didelius duomenų perdavimo greičius dideliais atstumais. Nors visame pasaulyje yra prieinama tūkstančiai mylių pluošto, ypač tolimojo susisiekimo ir tarpmiestiniuose tinkluose, „Last-Mile“ prieiga išlieka ribota. Dėl didelių ir dažnai pernelyg didelių išankstinių išlaidų, susijusių su tranšėjų kasimu ir antžeminio pluošto klojimu, taip pat dėl problemų, susijusių su važiavimo teise, gali būti sunku arba neįmanoma pasiekti pluošto. Taip pat dažnai vėluojama ne tik dėl fizinio pluošto kasimo proceso, bet ir dėl kliūčių, kurias sukelia poveikis aplinkai, ir galimos biurokratinės kliūtys, susijusios su tokiu projektu. Dėl šios priežasties daugelis pasaulio miestų draudžia griovių kasimą, nes sutrinka miesto miesto eismas ir bendri nepatogumai, kuriuos kasimo procesas kelia visuomenei.

Mikrobangų radijo sprendimai

Fiksuoto taško-taško mikrobangų radijo imtuvai gali palaikyti didesnį duomenų perdavimo greitį, pvz., Pilną dvipusį 100 Mbps Fast Ethernet arba iki 500 Mbps vienam nešėjui dažnių diapazone nuo 4-42 GHz. Tačiau tradiciškesnėse mikrobangų juostose spektras yra ribotas, dažnai perkrautas, o tipiniai licencijuoti spektro kanalai yra labai siauri, palyginti su E juostos spektru.

Mikrobangų krosnelės ir milimetro bangos MMW spektro V juosta ir E juosta

5 paveikslas. Didelės spartos mikrobangų radijo imtuvų ir 70/80 GHz radijo tirpalo palyginimas.

Apskritai licencijuojami dažnių kanalai dažnai yra ne didesni kaip 56 megahercų (MHz), bet paprastai 30 MHz arba žemesni. Kai kuriose juostose gali būti prieinami platūs 112MHz kanalai, galintys palaikyti 880Mbps vienam nešėjui, tačiau tik aukštesnio dažnio juostose, tinkančiose trumpiems atstumams. Taigi radijo imtuvai, veikiantys šiose juostose didesniu duomenų perdavimo greičiu, turi naudoti labai sudėtingas sistemos architektūras, naudojančias moduliacijos schemas iki 1024 kvadratūros amplitudės moduliacijos (QAM). Tokios labai sudėtingos sistemos lemia ribotą atstumą, o duomenų perdavimo sparta didžiausiais kanalais vis dar ribojama iki 880 Mbps. Dėl riboto spektro, esančio šiose juostose, spektro, platesnių antenos pluošto pločio modelių ir didelio QAM moduliacijos jautrumo bet kokio pobūdžio trikdžiams, tankesnis tradicinių mikrobangų sprendimų diegimas mieste ar didmiesčiuose yra ypač problemiškas. Vaizdinis spektro palyginimas tarp tradicinių mikrobangų juostų ir 70/80 GHz metodo parodytas 5 paveiksle.

60 GHz (V juostos) milimetrų bangų radijo sprendimai
Dažnių paskirstymas 60 GHz dažnių diapazone, ypač paskirstymas tarp 57–66 GHz, skirtinguose pasaulio regionuose labai skiriasi. Šiaurės Amerikos FCC išleido platesnį 57–64 GHz dažnių spektro bloką, užtikrinantį pakankamo dažnių juostos plotį, kad veiktų dvipusis GbE. Kitos šalys nesilaikė šio sprendimo ir šioms šalims suteikiama prieiga prie daug mažesnio ir dažnai nukreipto dažnio paskirstymo 60 GHz dažnių juostoje. Ribotas turimas spektras už JAV ribų neleidžia kurti ekonomiškų 60 GHz radijo sprendimų esant dideliam duomenų perdavimo greičiui Europoje, tokiose šalyse kaip Vokietija, Prancūzija ir Anglija, kad tik paminėčiau keletą. Tačiau net ir JAV reguliuojamas perdavimo galios apribojimas kartu su gana prastomis sklidimo charakteristikomis, kurias sukelia didelis deguonies molekulių absorbavimas atmosferoje (žr. 1 pav.), Apriboja tipinius ryšio atstumus iki mažiau nei pusės mylios. Norint pasiekti 99.99–99.999% vežėjo klasės sistemos veikimo galimybes, didelėje JAV žemyninės teritorijos dalyje atstumas paprastai yra šiek tiek didesnis nei 500 jardų (500 metrų). FCC 60 GHz spektrą priskyrė prie licencijų neturinčio spektro. Skirtingai nuo aukštesnio dažnio 70/80 GHz paskirstymo, 60 GHz radijo sistemų veikimui nereikia teisinio patvirtinimo ar koordinavimo. Viena vertus, nelicencijuotų technologijų naudojimas yra labai populiarus tarp galutinių vartotojų, tačiau tuo pačiu metu nėra apsaugos nuo atsitiktinių ar tyčinių trukdžių. Apibendrinant galima pasakyti, kad ypač JAV, 60 GHz dažnių spektro naudojimas gali būti perspektyvi alternatyva trumpiems atstumams diegti, tačiau technologija nėra reali alternatyva jungties atstumui, viršijančiam 500 metrų, ir kai reikalinga 99.99–99.999% sistemos prieinamumo.

Laisva kosminė optika (FSO, „Optical Wireless“)
Laisvosios kosminės optikos (FSO) technologija naudoja infraraudonųjų spindulių lazerio technologiją informacijai perduoti tarp nutolusių vietų. Ši technologija leidžia perduoti labai didelį duomenų perdavimo greitį - 1 Gbps ir didesnį. FSO technologija paprastai yra labai saugi perdavimo technologija, dėl itin siaurų perdavimo spindulių charakteristikų nėra labai linkusi į trukdžius, be to, ji neturi licencijos visame pasaulyje.

Deja, signalų perdavimą infraraudonųjų spindulių optinėse juostose drastiškai veikia rūkas, kur atmosferos absorbcija gali viršyti 130 dB / km [5]. Apskritai bet kokios oro sąlygos, turinčios įtakos matomumui tarp dviejų vietų (pvz., Smėlis, dulkės), taip pat turės įtakos FSO sistemos veikimui. Rūko įvykiai ir dulkių / smėlio audros taip pat gali būti labai lokalizuotos ir sunkiai numatomos, todėl sunkiau numatyti FSO sistemos prieinamumą. Skirtingai nuo ekstremalių lietaus atvejų, kurie trunka labai trumpai, rūkas ir dulkės / smėlio audros taip pat gali trukti labai ilgai (valandomis ar net dienomis, o ne minutėmis). Tai gali lemti ypač ilgą FSO sistemų, veikiančių tokiomis sąlygomis, veikimą.

Praktiniu požiūriu ir atsižvelgiant į tai, kad prieinamumas yra 99.99–99.999%, visa tai, kas išdėstyta pirmiau, gali apriboti FSO technologiją tik kelių šimtų jardų (300 metrų) atstumais; ypač pakrančių ar rūkui pavojingose vietovėse, taip pat regionuose, kur patiria smėlio / dulkių audras. Norint išlaikyti 100% ryšį diegiant FSO sistemas tokio tipo aplinkose, rekomenduojama naudoti alternatyvią kelio technologiją.

Dauguma pramonės ekspertų sutinka, kad FSO technologija gali pasiūlyti įdomią ir potencialiai nebrangią alternatyvą belaidžiu būdu jungiant nuotolines vietas trumpesniais atstumais. Tačiau infraraudonųjų spindulių spektro signalo slopinimo fizika visada apribos šią technologiją labai trumpais atstumais.

Trumpas aptartų ir komerciškai prieinamų didelio duomenų perdavimo greičio perdavimo technologijų ir jų pagrindinių veikimo veiksnių palyginimas pateiktas 1 lentelėje.

MMW Palyginti su kitomis belaidėmis technologijomis

1 lentelė. Prekyboje esančių didelės spartos laidinio ir belaidžio perdavimo technologijų palyginimo diagrama

Prekyboje prieinami milimetrinių bangų sprendimai
„CableFree Millimeter-wave“ gaminių portfelyje yra taškinio taško radijo sprendimai, veikiantys nuo 100 Mbps iki 10 Gbps (10 Gigabit Ethernet) greičiu licencijuojamame 70 GHz E dažnių diapazone ir iki 1 Gbps nelicencijuojamame 60 GHz dažnyje. Sistemas galima įsigyti su skirtingo dydžio antenomis, kad atitiktų kliento prieinamumo reikalavimus esant tam tikriems diegimo atstumams konkurencingiausiomis bet kurio pramonės šakos E juostos radijo gamintojo kainomis. „Wireless Excellence“ E juostos radijo sprendimai veikia tik licencijuoto 5/70 GHz E dažnių juostos žemesniame 80 GHz dažnių diapazone, o ne vienu metu perduodami tiek 70 GHz, tiek 80 GHz dažnių juostose. Todėl „Wireless Excellence“ produktams nėra būdingi galimi dislokavimo apribojimai netoli astronominių vietų ar karinių įrenginių Europoje, kur kariškiai naudoja 80 GHz juostos dalis karinei komunikacijai. Sistemas lengva įdiegti, o dėl 48 voltų nuolatinės srovės (Vdc) žemos įtampos maitinimo sistemai montuoti nereikia sertifikuoto elektriko. „Wireless Excellence“ produktų nuotraukos parodytos 6 paveiksle.

„CableFree MMW Link“ įdiegta JAE

6 paveikslas: „CableFree“ MMW radijo imtuvai yra kompaktiški ir labai integruoti. Parodyta 60 cm antenos versija

Santrauka ir išvados
Siekiant išspręsti šių dienų didelės talpos tinklo sujungimo reikalavimus, yra labai patikimi belaidžiai sprendimai, užtikrinantys panašų į pluoštą našumą, už nedidelę pluošto klojimo ar didelės talpos pluošto jungčių nuomos kainą. Tai svarbu ne tik našumo / sąnaudų požiūriu, bet ir todėl, kad „Last-Mile“ prieigos tinklų ryšiai vis dar nėra labai plačiai paplitę, o naujausi tyrimai rodo, kad Jungtinėse Valstijose tik 13.4% komercinių pastatų, turinčių daugiau nei 20 darbuotojų yra prisijungę prie skaidulų. Šie skaičiai yra dar mažesni daugelyje kitų šalių.

Rinkoje yra kelios technologijos, kurios gali suteikti gigabito ryšį nuotolinio tinklo vietoms sujungti. Licencijuoti E juostos sprendimai, kurių dažnių diapazonas 70/80 GHz, yra ypač įdomūs, nes jie gali suteikti didžiausią nešlio klasės prieinamumo rodiklį veikiant 1.6 mylios (2003 km) ir didesniu atstumu. Jungtinėse Valstijose 60 m. Įvykęs FCC sprendimas atvėrė šį spektrą komerciniam naudojimui, o internetinė pigių lengvatų licencijavimo sistema leidžia vartotojams gauti licenciją veikti per kelias valandas. Kitos šalys jau turi ir (arba) šiuo metu atveria E juostos spektrą komerciniam naudojimui. Nelicencijuoti 99.99 GHz radijo imtuvai ir laisvosios erdvės optikos (FSO) sistemos taip pat gali suteikti gigabitinį Ethernet ryšį, tačiau esant aukštesnei 99.999–60% nešlio klasės prieinamumo lygiui, abu šie sprendimai gali veikti tik mažesniu atstumu. Kaip paprasta nykščio taisyklė ir daugumoje JAV vietovių 500 GHz sprendimai gali užtikrinti tokį aukštą prieinamumo lygį tik tada, kai jie yra dislokuoti mažesniais nei 500 jardų (XNUMX metrų) atstumais.

Nuorodos
● ITU-R P.676-6, „Slopinimas atmosferos dujomis“, 2005 m.
● ITU-R P.838-3, „Specifinis lietaus slopinimo modelis, naudojamas prognozavimo metoduose“, 2005 m.
● ITU-R P.837-4, „Kritulių charakteristikos dauginimo modeliavimui“, 2003 m.
● ITU-R P.840-3, „Slopinimas dėl debesų ir rūko“, 1999 m.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie el. Juostos milimetro bangą

Norėdami gauti daugiau informacijos apie „E-Band MMW“, prašome Kontaktai

Ankstesnis:OFCOM kanalų planai, skirti E juostai 70GHz-80GHz

Kitas:„Dragonwave“ mikrobangų saitų atnaujinimas

Palik žinutę

Žinučių sąrašas

Komentarai Kraunasi ...