лекции / Построение и оптимизация РТС Лекция 1 2023
.pdf
Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича
Построение и оптимизация РТС
Лекция 1 Принципы построения и основные особенности
Коровин К.О. к.ф-м.н. , доцент кафедры РОС СПбГУТ ауд. 436/1
Тема Лекции |
2 |
-Общая характеристика и особенности радиорелейных линий связи.
-Цифровые радиорелейные линии (ЦРРЛ).
-Диапазоны и планы распределения частот на ЦРРЛ.
Принципы построения РРЛ |
3 |
Радиорелейные линии (РРЛ) представляют собой цепочку приёмопередающих станций (оконечных, промежуточных, узловых), устанавливаемых на расстоянии прямой видимости (40 - 70 км в диапазонах частот до 6 - 8 ГГц и нескольких км в диапазонах 30 - 50 ГГц) при высоте подвеса антенн 60-100 м).
Основной задачей радиорелейной связи является обеспечение устойчивой (надежной ) связи в условиях ограниченной прямой видимости (из-за
кривизны земной поверхности, рельефа местности и наземных объектов) при минимальной стоимости оборудования (пропорциональной размерам и высотам подвеса антенн, мощности передатчиков и чувствительности приемников, виду сигналов, стоимости монтажа и.т.д.)
Для решения данной задачи необходимы предварительные расчеты
Основу расчетов (методов и методик расчета) составляют теоретические модели распространения радиоволн (РРВ) и обработки сигналов
Применение радиорелейных линий |
4 |
Принципы построения РРЛ |
5 |
Структурная схема одного направления РРЛ
В тех случаях, когда радиорелейная линия предназначена для передачи большего числа сигналов, она образуется несколькими приемопередающими комплексами, работающими в одном направлении на различных частотах. Каждый из таких комплексов сверхвысокочастотных приемопередатчиков принято называть стволом.
Оконечные станции РРЛ
6
•Оконечные станции устанавливаются в крайних пунктах линии связи и содержат модуляторы и передатчики в направлении передачи сигналов и приемники с демодуляторами в направлении приема. Для приема и передачи применяется одна антенна, соединенная с трактами приема и передачи при помощи антенного разветвителя (дуплексера), или две антенны.
•Модуляция и демодуляция сигналов проводится на одной из стандартных промежуточных частот (70 – 1000 МГц). При этом модемы могут работать с приемопередатчиками, использующими различные частотные диапазоны. Передатчики предназначены для преобразования сигналов промежуточной частоты в рабочий диапазон СВЧ, а приемники - для обратного преобразования и усиления сигналов промежуточной частоты.
•Существуют системы РРЛ с непосредственной модуляцией сигналов СВЧ, но они имеют ограниченное распространение (Ubiquiti - AirFiber).
7
• Прием и передача сигналов на промежуточных станциях должна проводиться на разных частотах для устранения паразитных связей в приемопередатчиках за счет влияния обратного излучения близко расположенных антенн. Разница между частотами приема и передачи называется частотой сдвига (fсдв).
• Узловые станции выполняют как функции промежуточных станций, так и функции ввода и вывода информации. Поэтому они устанавливаются в крупных населенных пунктах или в точках пересечения (ответвления) линий связи.
Аппаратура ввода и вывода информации
Частотный план линии связи
8
При организации связи с использованием РРС прием и передача на радиорелейной станции производится на разных частотах для того, чтобы исключить возможность возникновения паразитных связей между входом приемника и выходом передатчика. Поэтому, для передачи сигналов по одному стволу в одном направлении необходимо использовать две частоты. Для передачи сигналов в обратном направлении требуется использовать две частоты.
Эти две используемые частоты могут быть теми же самыми, что и при передаче сигнала в прямом направлении. Тогда такая система связи будет
называться двухчастотной системой организации линии связи. В этом случае говорят, что радиорелейная линия связи работает по двухчастотному плану. Однако для передачи сигнала в обратном направлении в том же самом стволе могут быть использованы и две другие частоты. Тогда такая система связи будет называться четырехчастотной системой.
8
Применение частотных планов линии связи
9
При двухчастотной системе связи используются довольно сложные антенны, имеющие защиту от приема сигналов с обратного направления не менее 60 дБ. Двухчастотная система применяется обычно на РРЛ большой и средней емкости.
При четырехчастотной системе допускается использование более простых и дешевых антенн. Однако и количество дуплексных стволов, которое может быть образовано в той же самой полосе частот, выделенной для РРС, при четырехчастотной системе, будет в два раза меньше, чем при двухчастотной системе. Четырехчастотная система с более простыми антеннами применяется на РРЛ средней и малой пропускной способности (малой и средней емкости).
Если радиорелейная линия связи состоит из нескольких пролетов, то частоты могут через несколько интервалов повторяться. Например, при двухчастотной системе организации линии связи одни и те же частоты могут повторяться через интервал. Следовательно, теоретически возможен прием сигнала от станции, отстоящей на три интервала, что может приводить к значительным искажениям принимаемых сигналов. Это может оказаться возможным из-за изменения условий распространения радиоволн, например, при повышенной рефракции. Во избежание этого радиорелейные станции по трассе располагают на ломаной линии (т.е. применяется принцип «зигзагообразности»), чтобы паразитный сигнал дополнительно ослаблялся за счет направленных свойств антенн.
В то же время, иногда принцип «зигзагообразности» невозможно применить. В таких случаях организацию РРЛ допускается осуществлять по шестичастотной схеме.
9
Применение частотных планов линии связи
10
10