Mikrobangų krosnelė yra regėjimo belaidžio ryšio technologija, kuri naudoja aukšto dažnio radijo bangų pluoštus, kad užtikrintų didelės spartos belaidį ryšį, galintį siųsti ir priimti balso, vaizdo ir duomenų informaciją.

Mikrobangų krosnelės yra plačiai naudojamos ryšiui tarp taško į tašką, nes jų mažas bangos ilgis leidžia patogaus dydžio antenoms nukreipti juos siaurais spinduliais, kuriuos galima nukreipti tiesiai į priėmimo anteną. Tai leidžia netoliese esančiai mikrobangų įrangai naudoti tuos pačius dažnius, netrukdant vienas kitam, kaip tai daro žemesnio dažnio radijo bangos. Kitas privalumas yra tas, kad aukštas mikrobangų dažnis suteikia mikrobangų juostai labai didelę informacijos perdavimo pajėgumą; mikrobangų juostos pralaidumas yra 30 kartų didesnis už likusį radijo spektrą žemiau jos.

Mikrobangų radijo perdavimas dažniausiai naudojamas taško-taško ryšių sistemose Žemės paviršiuje, palydoviniame ryšyje ir giluminėje kosminėje radijo komunikacijoje. Kitos mikrobangų radijo juostos dalys naudojamos radarams, radijo navigacijos sistemoms, jutiklių sistemoms ir radijo astronomijai.

Aukštesnė radijo elektromagnetinio spektro dalis, kurios dažniai yra didesni nei 30 GHz ir mažesni nei 100 GHz, vadinami „milimetrinėmis bangomis“, nes jų bangos ilgiai patogiai matuojami milimetrais, o jų bangos ilgis svyruoja nuo 10 mm iki 3.0 mm. Šios juostos radijo bangas paprastai stipriai slopina Žemės atmosfera ir joje esančios dalelės, ypač esant drėgnam orui. Be to, plačioje dažnių juostoje apie 60 GHz radijo bangas stipriai silpnina atmosferoje esantis molekulinis deguonis. Elektroninės technologijos, reikalingos milimetrinių bangų juostai, taip pat yra daug sudėtingesnės ir sunkiau gaminamos nei mikrobangų juostos, todėl milimetrinių bangų radijo imtuvų kaina paprastai yra didesnė.

Mikrobangų komunikacijos istorija
Jamesas Clerkas Maxwellas, naudodamas savo garsiąsias „Maksvelo lygtis“, 1865 m. Numatė nematomų elektromagnetinių bangų, kurių dalis yra mikrobangos, egzistavimą. 1888 m. Heinrichas Hertzas pirmasis įrodė tokių bangų egzistavimą sukurdamas aparatą, kuris pagamintos ir aptiktos mikrobangos itin aukšto dažnio srityje. Hertzas pripažino, kad jo eksperimento rezultatai patvirtino Maksvelo prognozę, tačiau nematė jokių praktinių šių nematomų bangų pritaikymų. Vėlesnis kitų žmonių darbas paskatino belaidžio ryšio, paremto mikrobangomis, išradimą. Prie šio darbo prisidėjo Nikola Tesla, Guglielmo Marconi, Samuelis Morse, seras Williamas Thomsonas (vėliau lordas Kelvinas), Oliveris Heaviside'as, Lordas Rayleighas ir Oliveris Lodge.

Mikrobangų saitas per Lamanšo sąsiaurį, 1931 m

1931 m. JAV ir Prancūzijos konsorciumas parodė eksperimentinę mikrobangų relės jungtį per Lamanšo sąsiaurį, naudodamas 10 pėdų (3 m) indus, vieną iš ankstyviausių mikrobangų ryšio sistemų. Telefonijos, telegrafo ir faksimiliniai duomenys buvo perduodami 1.7 GHz spinduliais 40 mylių tarp Doverio (JK) ir Kalė (Prancūzija). Tačiau jis negalėjo konkuruoti su pigiais povandeninių kabelių tarifais ir niekada nebuvo sukurta planuota komercinė sistema.

Praėjusio amžiaus 1950-ajame dešimtmetyje „AT&T Long Lines“ mikrobangų relinių ryšių sistema išaugo, kad būtų galima perduoti didžiąją dalį JAV tolimojo telefono srauto ir tarpžemyninio televizijos tinklo signalus. Prototipas buvo vadinamas TDX ir buvo išbandytas sujungiant Niujorką su Murray Hill, „Bell Laboratories“ vieta 1946 m. TDX sistema buvo sukurta tarp Niujorko ir Bostono 1947 m.

Šiuolaikinės komercinės mikrobangų krosnelės
„CableFree“ mikrobangų ryšio bokštas

Mikrobangų komunikacijos bokštas

Mikrobangų grandinė yra ryšių sistema, naudojanti radijo bangų pluoštą mikrobangų dažnių diapazone vaizdo, garso ar duomenų perdavimui tarp dviejų vietų, kurios gali būti nuo kelių pėdų ar metrų iki kelių mylių ar kilometrų. „CableFree“ komercinių mikrobangų nuorodų pavyzdžius galite pamatyti čia. Šiuolaikinės mikrobangų nuorodos gali perkelti iki 400Mbps 56MHz kanalu, naudodamos 256QAM moduliacijos ir IP antraštės glaudinimo technikas. Mikrobangų grandžių veikimo atstumai nustatomi pagal antenos dydį (stiprinimą), dažnių juostą ir ryšio pajėgumą. Mikrobangų jungtims, kurioms reikia leisti Žemės kreivumą, labai svarbu turėti aiškią regėjimo liniją

„CableFree FOR2“ mikrobangų jungtis 400Mbps

Mikrobangų jungtis dažniausiai naudoja televizijos transliuotojai programoms perduoti visoje šalyje, pavyzdžiui, arba iš išorės, transliuojamos atgal į studiją. Mobilieji įrenginiai gali būti montuojami prie kamerų, suteikiant kameroms laisvę judėti be kabelių. Tai dažnai pastebima „Steadicam“ sistemose esančiose sporto aikštelių linijose.

Mikrobangų jungčių planavimas
● „CableFree“ mikrobangų jungtis reikia planuoti atsižvelgiant į šiuos parametrus:
● Reikalingas atstumas (km / mylios) ir pajėgumas (Mbps)
● Norimas nuorodos pasiekiamumo tikslas (%)
● Galimybė gauti aiškią regėjimo liniją (LOS) tarp galinių mazgų
● Bokštai ar stiebai, jei to reikia norint pasiekti aiškų LOS
● Leidžiamos dažnių juostos, būdingos regionui / šaliai
● Aplinkos apribojimai, įskaitant lietų
● Reikalingų dažnių juostų licencijų kaina

Mikrobangų dažnio juostos

Mikrobangų signalai dažnai skirstomi į tris kategorijas:

ypač aukštas dažnis (UHF) (0.3-3 GHz);
itin aukštas dažnis (SHF) (3-30 GHz); ir
ypač aukšto dažnio (EHF) (30-300 GHz).
Be to, mikrobangų dažnio juostos žymimos konkrečiomis raidėmis. Didžiosios Britanijos radijo draugijos pavadinimai pateikti žemiau.
Mikrobangų dažnių juostos
Pavadinimas Dažnio diapazonas
● L juosta nuo 1 iki 2 GHz
● S juosta nuo 2 iki 4 GHz
● C juosta nuo 4 iki 8 GHz
● X juosta nuo 8 iki 12 GHz
● Ku juosta nuo 12 iki 18 GHz
● K juosta nuo 18 iki 26.5 GHz
Ka juosta nuo 26.5 iki 40 GHz
● Q juosta nuo 30 iki 50 GHz
● U juosta nuo 40 iki 60 GHz
● V juosta nuo 50 iki 75 GHz
● E juosta nuo 60 iki 90 GHz
● W juosta nuo 75 iki 110 GHz
● F juosta nuo 90 iki 140 GHz
● D juosta nuo 110 iki 170 GHz

Terminas „P juosta“ kartais vartojamas ypač aukštiems dažniams žemiau L juostos. Kitus apibrėžimus žr. Mikrobangų juostų raidiniai pavadinimai

Žemesni mikrobangų dažniai naudojami ilgesnėms jungtims, o regionai su didesniu lietumi išnyksta. Ir atvirkščiai, aukštesni dažniai naudojami trumpesnėms jungtims ir regionams, kuriuose lietus silpsta.

Lietus nublanko ant mikrobangų krosnelių

Mikrobangų krosnelės sąsajos lietaus išblukimas Lietaus išblukimas visų pirma susijęs su mikrobangų radijo dažnio (RF) signalo absorbavimu atmosferos lietuje, sniege ar lede ir nuostoliais, kurie ypač būdingi dažniuose, viršijančiuose 11 GHz. Tai taip pat nurodo signalo silpnėjimą, kurį sukelia audros fronto priekinio krašto elektromagnetiniai trukdžiai. Lietaus išnykimą gali sukelti krituliai aukštupio arba žemyn nukreiptos vietos vietose. Tačiau nereikia lietaus toje vietoje, kad lietus jį paveiktų, nes signalas gali praeiti per daugelį mylių esančius kritulius, ypač jei palydovinė antena turi žemą išvaizdos kampą. Nuo 5 iki 20 procentų lietaus arba palydovo signalo silpnėjimą taip pat gali sukelti lietus, sniegas ar ledas ant aukštojo arba žemyn nukreipto antenos atšvaito, radomo ar pašarų rago. Lietus nenuobodžiauja tik palydovinėmis aukštupio nuorodomis ar žemyn nukreiptomis nuorodomis, jis taip pat gali paveikti antžeminius taškinius taškus mikrobangų ryšius (esančius žemės paviršiuje).

Galimi būdai, kaip įveikti lietaus išblėsimo padarinius, yra vietovės įvairovė, aukštynkryptės galios valdymas, kintamos spartos kodavimas, didesnių (t. Y. Didesnio prieaugio) antenų priėmimas, nei reikalaujama įprastomis oro sąlygomis, ir hidrofobinės dangos.

Mikrobangų saitų įvairovė

1 + 0 neapsaugotos mikrobangų jungties pavyzdys

Antžeminėse mikrobangų grandinėse įvairovės schema nurodo būdą, kaip pagerinti pranešimo signalo patikimumą naudojant du ar daugiau skirtingų charakteristikų ryšio kanalų. Įvairovė vaidina svarbų vaidmenį kovojant su blukimu ir kanalų trukdžiais bei išvengiant klaidų. Tai pagrįsta tuo, kad atskiri kanalai išnyksta skirtingu lygiu ir trukdo. Imtuve gali būti perduodamos ir (arba) priimamos ir sujungiamos kelios to paties signalo versijos. Arba gali būti pridėtas nereikalingas klaidos taisymo kodas ir skirtingos pranešimo dalys perduodamos skirtingais kanalais. Įvairovės metodai gali panaudoti daugiakrypčio sklidimo būdą, o tai lemia įvairovės padidėjimą, dažnai matuojamą necekibelais.

Šios antžeminės mikrobangų grandinės yra tipiškos šios įvairovės schemų klasės:
● Neapsaugotos: mikrobangų krosnelės, kuriose nėra įvairovės ar apsaugos, priskiriamos neapsaugotoms ir 1 + 0. Yra įdiegtas vienas įrangos rinkinys ir nėra įvairovės ar atsarginės kopijos
● Karštas budėjimo režimas: du mikrobangų įrenginių rinkiniai (ODU arba aktyvūs radijo imtuvai) yra sumontuoti paprastai prijungti prie tos pačios antenos ir sureguliuoti tam pačiam dažnio kanalui. Vienas iš jų yra „išjungtas“ arba veikia budėjimo režimu, paprastai kai imtuvas yra aktyvus, bet siųstuvas nutildytas. Jei aktyvus įrenginys sugenda, jis išjungiamas ir įjungiamas budėjimo režimas. Karštas budėjimo režimas yra sutrumpintas kaip HSB ir dažnai naudojamas 1 + 1 konfigūracijose (vienas aktyvus, vienas budėjimo režimas).
● Dažnio įvairovė: signalas perduodamas keliais dažnio kanalais arba paskirstomas plačiame spektre, kuriam įtakos turi selektyvus dažniui išblukimas. Mikrobangų radijo ryšiuose dažnai naudojami keli aktyvūs radijo kanalai ir vienas apsaugos kanalas, kad bet kuris išblukęs kanalas būtų naudojamas automatiškai. Tai vadinama apsauga N + 1
● Erdvės įvairovė: signalas perduodamas keliais skirtingais sklidimo keliais. Laidinio perdavimo atveju tai galima pasiekti perduodant keliais laidais. Belaidžio perdavimo atveju tai galima pasiekti naudojant antenų įvairovę, naudojant kelias siųstuvo antenas (perdavimo įvairovė) ir (arba) daugelį priėmimo antenų (priėmimo įvairovė).
● Poliarizacijos įvairovė: per skirtingos poliarizacijos antenas perduodamos ir priimamos kelios signalo versijos. Imtuvo pusėje taikoma įvairovės derinimo technika.

Įvairaus kelio atsparus perėjimas

Antžeminėse taškinėse taškinėse mikrobangų sistemose, kurių diapazonas yra nuo 11 GHz iki 80 GHz, galima įrengti lygiagrečią atsarginę jungtį kartu su lietaus linkusiu didesnio pralaidumo ryšiu. Pagal šį susitarimą galima apskaičiuoti, kad pirminis ryšys, pvz., 80 GHz 1 Gbit / s pilnasis dvipusis mikrobangų krosnelės tiltelis, turėtų 99.9% prieinamumo lygį per vienerius metus. Apskaičiuotas 99.9% prieinamumo rodiklis reiškia, kad jungtis gali būti neveikianti iš viso dešimt ar daugiau valandų per metus, kai lietaus audros smailės praeina per teritoriją. Antrinė mažesnio pralaidumo jungtis, pvz., 5.8 GHz dažnio 100 Mbit / s tiltas, gali būti įrengtas lygiagrečiai pagrindinei jungčiai, kai maršrutizatoriai abiejuose galuose valdo automatinį perėjimą prie 100 Mbit / s tilto, kai neveikia pagrindinė 1 Gbit / s jungtis. dėl lietaus išblėsta. Taikant šį susitarimą, aukšto dažnio taškas į tašką (23 GHz +) ryšiai gali būti įrengti aptarnavimo vietose daug kilometrų toliau, nei būtų galima aptarnauti naudojant vieną jungtį, kuriai reikalinga 99.99% veikimo trukmė per vienerius metus.

Automatinis kodavimas ir moduliavimas (ACM)

Mikrobangų adaptyvus kodavimas ir moduliavimas (ACM)

Nuorodos pritaikymas arba adaptyvus kodavimas ir moduliavimas (ACM) yra bevielio ryšio metu vartojamas terminas, žymintis moduliacijos, kodavimo ir kitų signalo bei protokolo parametrų atitikimą radijo ryšio sąlygoms (pvz., Kelio praradimas, trukdžiai dėl signalai, gaunami iš kitų siųstuvų, imtuvo jautrumas, turima siųstuvo galios marža ir kt.). Pavyzdžiui, EDGE naudoja greičio pritaikymo algoritmą, kuris moduliavimo ir kodavimo schemą (MCS) pritaiko pagal radijo kanalo kokybę, taigi ir duomenų perdavimo spartą bei tvirtumą. Ryšio pritaikymo procesas yra dinamiškas, o signalo ir protokolo parametrai keičiasi keičiantis radijo ryšio sąlygoms.

Adaptyviosios moduliacijos tikslas yra pagerinti mikrobangų jungčių veikimo efektyvumą didinant tinklo pajėgumus per esamą infrastruktūrą ir kartu sumažinant jautrumą aplinkos trikdžiams.
Adaptyvioji moduliacija reiškia dinamišką moduliacijos keitimą be klaidų, siekiant maksimaliai padidinti pralaidumą momentinio sklidimo sąlygomis. Kitaip tariant, sistema gali veikti maksimaliu pralaidumu giedro dangaus sąlygomis ir ją sumažinti
palaipsniui lietus blėsta. Pavyzdžiui, nuoroda gali būti pakeista iš 256QAM žemyn į QPSK, kad „saitas išliktų gyvas“ neprarandant ryšio. Prieš kurdami automatinį kodavimą ir moduliavimą, mikrobangų krosnelės dizaineriai turėjo sukurti „blogiausio atvejo“ sąlygas, kad būtų išvengta ryšio trikdymo. ACM naudojimo pranašumai yra šie:
● Ilgesnis nuorodos ilgis (atstumas)
● Naudokite mažesnes antenas (sutaupoma stiebo vietos, taip pat dažnai reikalinga gyvenamosiose vietovėse)
● Didesnis prieinamumas (nuorodos patikimumas)

Automatinis perdavimo galios valdymas (ATPC)

„CableFree“ mikrobangų jungtys turi ATPC, kuri automatiškai padidina perdavimo galią „išnyks“ sąlygomis, tokiomis kaip gausūs krituliai. ATPC gali būti naudojamas atskirai su ACM arba kartu, siekiant maksimaliai padidinti ryšio veikimo laiką, stabilumą ir prieinamumą. Pasibaigus „išnykimo“ sąlygoms (krituliams), ATPC sistema vėl sumažina perdavimo galią. Tai sumažina mikrobangų galios stiprintuvų įtampą, dėl ko sumažėja energijos suvartojimas, šilumos gamyba ir padidėja numatomas tarnavimo laikas (MTBF).

Mikrobangų jungčių naudojimas
Magistralinės nuorodos ir „Paskutinės mylios“ ryšys korinio tinklo operatoriams
Internetinių paslaugų teikėjų (IPT) ir belaidžių interneto paslaugų teikėjų (WISP) pagrindinės nuorodos
Korporaciniai tinklai, skirti statybai ir miestelių teritorijoms
Telekomunikacijos, susiejant nuotolines ir regionines telefono stotis su didesnėmis (pagrindinėmis) stotimis nereikalaujant varinių / optinių skaidulų linijų.
Transliuojama televizija su HD-SDI ir SMPTE standartais

įmonė

Dėl mikrobangų technologijos mastelio ir lankstumo, mikrobangų krosnelės produktus galima įdiegti daugelyje įmonių, įskaitant ryšį tarp pastatų, atkūrimą po nelaimių, tinklo perteklių ir laikiną tokių programų, kaip duomenys, balso ir duomenys, vaizdo paslaugos, medicininis vaizdavimas, sujungimą. , CAD ir inžinerijos paslaugos bei fiksuoto ryšio nešlio aplinkkelis.

Mobilusis vežėjas atgal

Mikrobangų krosnelė korinio ryšio tinkluose

„Mikrobangų saitai“ yra vertinga mobiliojo ryšio operatoriaus grįžtamojo ryšio priemonė: mikrobangų technologija gali būti įdiegta siekiant užtikrinti tradicinius PDH 16xE1 / T1, STM-1 ir STM-4 bei modernius IP Gigabit Ethernet grįžtamojo ryšio ir „Greenfield“ mobiliojo ryšio tinklus. Mikrobangų krosnelę įdiegti yra žymiai greičiau ir mažesnės bendros korinio tinklo operatorių nuosavybės išlaidos, palyginti su šviesolaidinių tinklų diegimu ar nuoma

Žemos delsos tinklai
„CableFree“ mažo delsos mikrobangų nuorodų versijose naudojama „Low Latency Microwave Link“ technologija, visiškai minimali vėlavimo trukmė tarp paketų perdavimo ir priėmimo kitame gale, išskyrus „Regėjimo linijos“ sklaidos delsimą. Mikrobangų plitimo ore greitis yra maždaug 40% didesnis nei naudojant optinę skaidulą, todėl klientai nedelsdami sumažina vėlavimą 40%, palyginti su šviesolaidžiu. Be to, šviesolaidžių įrenginiai beveik niekada nėra tiesūs, atsižvelgiant į pastatų išdėstymo realijas, gatvių kanalus ir reikalavimą naudoti esamą telekomunikacijų infrastruktūrą, šviesolaidžio eiga gali būti 100% ilgesnė nei tiesioginio regėjimo kelio tarp dviejų galinių taškų. Taigi „CableFree“ mažos delsos mikrobangų krosnelės produktai yra populiarūs mažos delsos programose, tokiose kaip aukšto dažnio prekyba ir kitose srityse.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie mikrobangų krosnelę

Norėdami sužinoti daugiau apie „Microwave Link“ technologiją ir kaip „CableFree“ gali padėti jūsų belaidžio tinklo srityje, prašome Kontaktai

Ankstesnis:MIMO technologija mikrobangų jungtims

Kitas:XPIC - kryžminės poliarizacijos trukdžių panaikinimas

Palik žinutę

Žinučių sąrašas

Komentarai Kraunasi ...