книги / Основы построения телекоммуникационных систем и сетей

200 МГц

вразнос 94 МГц

Рис. 4.3. Частотный план РРЛ диапазона частот 2 ГГц "точка-многоточка"

Для организации сети связи, например, типа "звезда" для свя­ зи терминалов с базовой станцией в системе "точка-многоточка" в диапазоне частот 2 ГГц используется частотный план, показанный на рис. 4.3. В каждом стволе (отдельной полосе частот) может быть организована передача (прием) несущей со скоростью пере­ дачи информации 2,048 Мбит/с.

Рассмотрим РРЛ сантиметрового диапазона частот. На рис. 4.4 показан частотный план, рекомендованный МСЭ для РРЛ диапазона частот 4 ГГц. Сводные данные по основным частотным планам РРЛ сантиметрового диапазона волн в соответствии с ре­ комендациями МСЭ даны в табл. 4.1.

В РРЛ малой и средней емкости полоса частот ствола при Afp = 2S М Гц (29 или 29,65 МГц) может быть разбита на отдельные подстволы с разносом 14,7 или 3,5 М Гц для передачи потоков ин­ формации в подстволах соответственно со скоростями 2x8 или 8x2 Мбит/с, 1x8 или 4x2 Мбит/с и 2x2 Мбит/с.

Миллиметровый диапазон волн в полосах частот 37-40,5; 47,2-51,4 и 92-95 ГГц, а также оптический диапазон волн (около 0,85 мкм) используются для создания коротких высокоскоростных линий связи.

/о

Рис. 4.4. Частотный план РРЛ диапазона частот 4 ГГц (3700-4200 МГц)

- 180-

Ф ун кц и он альн ая схема радиорелейной сети связи показана на рис. 4.5. Радиорелейные станции должны располагаться на ло­ маной линии для уменьшения взаимных помех, как это показано на рис. 4.6. Приемники станций № 2 и № 4 работают на одной и той же частоте.

Если невозможно исключить взаимные помехи между радио­ релейными станциями, что может наблюдаться в дециметровом диапазоне волн с широкими диаграммами направленности антенн, в тропосферных линиях связи и др., то необходимо применять че­ тырехчастотную схему радиорелейной системы связи (рис. 4.7), однако при этом каждая радиорелейная станция может использо­ вать только половину из общего числа возможных стволов.

1 2 3 4

Рис. 4.5. Функциональная схема радиорелейной сети связи

Рис. 4.6. Взаимное расположение радиорелейных станций

- 18 1-

Рис. 4.7. Четырехчастотная схема радиорелейных станций

Р ади орелей н ая систем а "то ч ка -м н о го то ч ка" состоит из ба­ зовой станции и оконечных радиорелейных станций-терминалов с направленными антеннами. Терминалы связываются с базовой станцией и при необходимости могут связываться между собой через базовую станцию.

Радиорелейная система "точка-многоточка" используется для организации "последней мили", т.е. для организации абонентских линий связи и подсоединения абонентов к базовой станции, кото­ рая в свою очередь может входить в состав некоторой магистраль­ ной телекоммуникационной сети.

Базовые станции систем "точка-многоточка" могут быть объе­ динены между собой для организации региональной сети связи на достаточно большой территории в сельских регионах и труднодос­ тупных районах с выходом через базовую станцию в телекомму­ никационную сеть общего пользования, например в ВСС Россий­ ской Федерации.

На рис. 4.8 показаны возможный частотный план и располо­ жение терминалов в радиорелейной системе "точка-многоточка". Базовая станция имеет секторную антенну в горизонтальной плос­ кости. Емкость сети связи определяется занимаемой полосой час­ тот сети. Минимальная емкость сети связи в одном секторе полу­ чается при стандартной величине разноса частот между стволами

¥

Рис. 4.8. Частотный план и расположение

терминалов в радиорелейной системе "точка-многоточ ка"

Д/р = 2 М Гц и использовании одной несущей частоты (А\), что дает в групповом потоке скорость передачи информации 2,048 Мбит/с. Это позволяет организовать 30 каналов связи со скоростью 64 кбит/с и иметь в одном секторе 30 терминалов при закреплен­ ных каналах связи и до 300 терминалов при выделении каналов связи по требованию в соответствии со статистикой для телефонии в сельской местности. Емкость системы можно наращивать, уве­ личивая число несущих (Аг, А3, ...).

При разносе частот между стволами Л/р = 28 - 40 М Гц можно организовать групповой поток со скоростью 34 Мбит/с и выше в одном стволе и работу терминалов с более высокими скоростями передачи информации, вплоть до 2,048 Мбит/с и выше. Каналы связи и необходимая терминалу скорость передачи информации выделяются по требованию или может быть организован пакетный режим обмена информацией между базовой станцией и термина­ лами. Однако, как показывает опыт, в городских условиях при групповой скорости передачи информации более 2 Мбит/с необ­ ходимо принимать меры борьбы с многолучевым распространени­ ем сигналов. Так, в высокоскоростной компьютерной пакетной системе передачи информации HiperLAN в диапазоне частот 5 ГГц стандартом предусматривается передача информации параллельно по многим частотным каналам (метод ОЧРК) для устранения влияния запаздывающих лучей на прием сигналов.

4.1.2. Схемы разнесенного приема сигналов и резерви­ рования аппаратуры в радиорелейных станциях

На сегодняшний день используются пять основных вариантов построения радиорелейных линий связи.

1. Одиночный комплект аппаратуры (обозначение 1 + 0). Фун кциональная схема РРЛ с использованием одиночных комплектов аппаратуры показана на рис. 4.9. В настоящее время мировой уро­ вень техники создания радиорелейных станций обеспечивает среднее время безотказной работы от 100000 до 400000 часов. Это позволяет РРЛ с небольшим числом пролетов, а также в терми­ нальной аппаратуре систем "точка-многоточка" использовать оди­ ночные комплекты аппаратуры без резервирования.

Рис. 4.9. Функциональная схема РРЛ без резервирования аппаратуры

-1 8 3 -

5. Схема N + 1 используется для многоствольных радиорелей ных станций для аппаратурного резервирования любого из N ра­ бочих стволов. Резервный комплект аппаратуры работает в от­ дельном частотном стволе.

Ф ун кц и он альн ая схема циф ровой Р Р Л . К информационно­ му потоку, поступающему на вход радиорелейной станции, добав­ ляются дополнительные символы для организации служебных те­ лефонных каналов, каналов контроля работоспособности радиоре­ лейных станций, входящих в радиорелейную линию связи, каналов управления режимами станций. К этим символам также добавля-

Рис. 4.13. Функциональная схема цифровой радиорелейной линии связи

Разность хода лучей от вторичных источников в точках С\ и Со есть Art =АС, + С,В - г.

Если Ari < Х/2, где X —длина волны, то все источники вторич­ ных волн на поверхности сферы от С0 до ±С\ будут создавать в точке В колебания одного знака. Вторичные источники волн в кольцевой области от С\ до С2, для которой разность хода лучей Аг2 такова, что Х/2 < Ar2 < X, будут создавать в точке В колебания с фазой противоположного знака и вычитаться из колебаний, созда­ ваемых вторичными источниками излучения в зоне от Со до ±С ь и т.д. Проекции вторичных источников излучения на плоскость, перпендикулярную линии АВ, создающих колебания одного знака, образуют зоны Френеля (рис. 4.16).

Если между передающей и приемной антеннами поставить перпендикулярно прямой АВ плоский экран бесконечных размеров с круглым отверстием, центр которого лежит на прямой АВ (рис. 4.17), то напряженность электрического поля Е в точке В в зависимости от радиуса отверстия F будет иметь вид, показанный на рис. 4.18, где Е0 —напряженность электрического поля в откры­ том пространстве, F -» °о.