Лекции ВВС, 1 курс 2 семестр (для РТ и т.п.) / ЛК 7_ВвС_Базовая кафедра
.pdfРРЛ различают по назначению:
1.Междугородные магистральные, внутризоновые, местные РРЛ.
2.По диапазону рабочих (несущих) частот РРЛ подразделяются на линии дециметрового, сантиметрового и миллиметрового диапазонов.
Частотные диапазоны от 2 ГГц до 38 ГГц относятся к «классическим» радиорелейным частотным диапазонам. Законы распространения и ослабления радиоволн, а также механизмы появления многолучевого распространения в данных диапазонах хорошо изучены и накоплена большая статистика использования радиорелейных линий связи. Для одного частотного канала «классического» радиорелейного частотного диапазон выделяется полоса частот не более 28 МГц или 56 МГц.
Диапазоны от 38 ГГц до 92 ГГц для радиорелейной связи выделяются недавно и являются более новыми. Несмотря на это данные диапазоны считаются перспективными с точки зрения увеличения пропускной способности радиорелейных линий связи, так как в данных диапазонах возможно выделение более широких частотных каналов.
3.По способу уплотнения каналов и виду модуляции несущей можно выделить:
а) РРЛ с частотным уплотнением (разделением) каналов (ЧРК) и ЧМ гармонической несущей; б) РРЛ с временным уплотнением (разделением) каналов (ВРК) и аналоговой модуляцией
импульсов, которые затем модулируют несущую; в) цифровые РРЛ, в которых отсчеты сообщений квантуются по уровням и кодируются.
4. По принятой в настоящее время классификации РРЛ разделяют на системы большой, средней и малой емкости.
РРЛ большой ёмкости - более100 Мбит/с, средней ёмкости для зоновой связи- 10-100
Мбит/с, малой ёмкости для местной и ведомственной связи. |
11 |
|
Диапазон частот, который может использоваться для развертывания РРЛ, чрезвычайно широк - от 400 Мгц до 94 ГГц. Чаще всего радиорелейные станции работают на 5, 7, 8, 11, 13, 18 ГГц и на высоких частотах (70-80 ГГц). Так как разбег частот большой, особенности развертывания линков на них и характеристики связи серьезно отличаются. Можно выделить основные закономерности:
Чем выше частота, тем больше затухание сигнала в атмосфере (в децибелах на километр). Правда, зависимость не линейная - на рисунке ниже можно видеть, что в диапазоне 60 ГГц
показатель затухания резко зашкаливает, далее снижается и растет постепенно. |
12 |
|
Чем выше частота, тем большее влияние на сигнал оказывают атмосферные осадки. В диапазоне 2-8 ГГц их влияние на мощный радиорелейный канал практически незаметно, а в диапазонах выше 40 ГГц дождь становится серьезной помехой.
13
14
Радиорелейные станции можно разделить на два типа.
Первый - это радиорелейные станции, состоящие из 3 модулей:
внутреннего блока (IDU), устанавливаемого в помещении в непосредственной близости от телекоммуникационного оборудования. Внутренний блок отвечает за питание, мультиплексирование, модулирование сигнала, коммутирование, передачу данных в сеть
LAN;
внешнего блока (ODU), преобразующего частоту сигнала из служебной в частоту, на которой будет вестись передача, и обратно, усиление мощности передатчика при
необходимости и т. д.; |
15 |
|
Второй тип радиорелейных станций - это интегрированные системы, в которых весь функционал сосредоточен в наружном блоке. Антенны в них могут быть встроенными, соединяться с передатчиком непосредственно, или с помощью RF-кабеля - все это существенно снижает потери, по сравнению с обычным, довольно протяженным кабельным соединением. РРЛ второго типа гораздо более компактны.
16
Преимущества и недостатки радиорелейного канала связи по сравнению с волоконнооптическими линиями:
Преимущества:
•Возможность построить РРЛ в местности со сложными географическими условиями (горы, ущелья, болота, леса и т. д.), где прокладка оптоволоконной магистрали невозможна или экономически нецелесообразна.
•Быстрота возведения - буквально несколько дней. Для запуска РРЛ нужно только установить станции в начальных, конечных и, возможно, промежуточных точках, не нужно прокладывать кабель на всем протяжении трассы.
•Отсутствие риска падения канала связи из-за повреждения или кражи кабеля.
•Низкая себестоимость беспроводной трассы.
Недостатки:
•Основной недостаток радиорелейной линии (РРЛ) по сравнению с оптоволокном - невозможность достижения действительно высокой пропускной способности.
•Ослабление сигнала в свободном пространстве
•Рефракция сигнала
•Низкая помехозащищенность
17
Тропосферная радиосвязь
К числу радиорелейной радиосвязи можно отнести тропосферную радиосвязь. Тропосферная радиосвязь — вид радиосвязи, основанный на явлении переизлучения электромагнитных импульсов в физически неоднородной тропосфере при распространении в ней радиоволн Электрическая неоднородность тропосферы (точнее — неоднородность её
диэлектрической проницаемости) объясняется случайными местными изменениями характеристик среды распространения сигналов: давления, температуры, влажности воздуха, и т.д. Также на процесс влияет закономерное уменьшение значений перечисленных величин с увеличением расстояния от поверхности Земли. Переизлучение энергии наблюдается в области пересечения диаграмм (векторов) направленности передающей и приёмной антенн. Переизлучение происходит на высоте до 10—15 км в зависимости от широты. Благодаря этому расстояние между приёмником и передатчиком может достигать 400-600 км. В канале тропосферной связи также присутствует многолучевой характер распространения.
18
Схема радиорелейной линии тропосферной связи: О и П — оконечная и промежуточная приёмо-передающие радиостанции; R — расстояние между станциями (по дуге земной поверхности); 1, 3 — радиопередатчики и радиоприемники оконечных и промежуточных станций; 2, 4 — приемо-передающие антенны оконечных и промежуточных станций; 5 — переизлучающие области тропосферы.
19
Тропосферные линии связи занимают особое место среди различных видов связи, применяющихся на практике. Эти линии обеспечивают передачу дискретной информации со скоростями до 2 - 8 Мбит/с на интервалах связи 100-500 км в диапазоне частот до 8 ГГц при общей протяженности линий до 1000-2000 км. Средства связи этого типа превосходят другие в условиях организации связи в труднодоступных и малонаселенных районах, особенно расположенных в высокоширотных областях земного шара, а также при создании линий связи в чрезвычайных условиях, когда другие виды связи не эффективны.
20