Как работает радиорелейная связь? |

Основные отрасли применения

Компания Асва использует оборудование передовых лидеров в производстве телекоммуникационного оборудования, таких как ДженералДейтаКомм (Россия, Санкт-Петербург), НПФ «Микран» (Россия, Томск), NEC (Япония), Ericsson (Швеция).Каждый из представленных производителей предлагает свое отличное от других решение по организации задач радиорелейных сетей.

В результате чего можно заметить, что один из производителей использует платформу на моно-плате, другой сделал ставку на использование многофункциональных корзин (магазинов доступа) укомплектованых разноплановыми платами, в результате чего одно и тоже техническое решение можно реализовать по разному, используя плюсы того или другого производителя исходя из поставленных целей.

Представляем пример технического решения на базе оборудования Антерум 630 (ДженералДейтаКомм) и Mini-Link TN (Ericsson). В данном примере мы предлагаем сравнить не только техническое исполнение типового решения, но и спецификации набора оборудования, что будет крайне полезно  при выборе варианта решения.

*Модуль мультиплексора для РРЛ Антерум 630 предоставляет оператору возможность экономить на внешнем оборудовании SDH, т.к. он содержит в себе внутренний мультиплексор уровня STM-1. Теперь при необходимости построения гибридных сетей передачи с использованием оптического кабеля и радиорелейных линий необязательно наличие на каждом узле внешнего мультиплексора SDH, его функции может выполнять внутренний блок Антерум 630.

Внутренний блок может комплектоваться как оптическими так и электрическими интерфейсамиSTM-1. Внутренняя матрица коммутации с емкостью 256 х E1 позволяет конфигурировать радиорелейные терминалы как оконечный узел вставки/выделения с емкостью в радиоканаледо 70 ч Е1. Кроме этого, как стандартная опция поддерживается передача трафика Ethernet со скоростями от 2 до 100 Мбс.

Многочисленные отзывы операторов связи и корпоративных заказчиков, использующих Антерум 630, подтверждают исключительную функциональность и гибкость оборудования с новым модулем мультиплексирования.

Достоинства ррл

Плюсов в радиорелейной связи довольно много. Именно благодаря своим достоинствам эта технология полностью не забыта ученными:

  • С использованием радиорелейных ретрансляторов моно заложить в сигнал значительный объем информации;
  • Благодаря линейному распространению УКВ диапазона получается хорошая направленность сигнала. Этот параметр возрастает при увеличении площади антенны;
  • На качество приема и передачи погодные условия, а также времена года имеют минимальное влияние;
  • С использованием радиорелейной связи отпадает необходимость в прокладывании длинных кабелей в сложных природных условиях. Например, технически проложить провода в болотистой или скалистой местности очень сложно и дорого. Особенно это касается прокладки под водой. Также при проводной передаче данных на большие расстояния значительно снижается мощность сигнала, которую нужно восполнять через каждые 6 км.
Читайте про операторов:  Вообще всё о подключении мобильных к CRM — Сервисы на

Это лишь основные достоинства радиорелейной связи. К этому списку можно добавить экономию цветных металлов — меди и алюминия, которые применяются для проводной передачи ВЧ сигналов.

История радиорелейной связи

Впервые идея радиорелейной связи была предложена в 1898 году в журнале «Заметки электроника». Статью написал Иоганн Маттауш. Несмотря на большой объем критики, спустя год ЭмильГуарини-Форестио сконструировал работоспособный экземпляр. Он запатентовал 27 мая 1899 года радио-репитер — это дата появления на свет радиорелейной связи.

Долгие годы инженеры пытались добиться от нового способа передачи данных возможности для практического применения. Устанавливались массивные антенны, добавлялись фильтры, но из-за несовершенства конструкции идея имела только теоретический смысл.

Реальное применение радиорелейной связи стало возможным только спустя 30 лет, когда были изобретены высокочастотные радиолампы. В 30-х годах ХХ века благодаря радиорелейной связи страны начали отказываться от прокладки телеграфных кабелей в сложных условиях, и начали устанавливать мощные промежуточные приемники/передатчики.

Радиорелейные линии применялись во Второй мировой войне. Сегодня мобильные сети наземного базирования используют принципы радиорелейной связи. Также РРЛ применяется в военных целях для управления войсками.Ученные задумываются о возможности передачи энергии. Такая идея была у Николы Теслы, но реализовать ее он не смог.

Как работает радиорелейная связь

Принцип действия радиорелейной связи прост. Между приемником и передатчиком используется промежуточное звено — радиорелейный комплекс. А от него передается на приемник. Благодаря такому подходу стало возможно передавать УКВ диапазон на значительные расстояния.

Прием и передача сигнала при РРЛ ведется в ДМВ диапазоне:

  • От 460 до 470 МГц;
  • От 1 300 до 1 600 МГц;
  • От 1 700 до 2 300 МГц.

Иногда используются сантиметровые волны, но метровый диапазон нужен только в особых случаях. Частоты более 10 ГГц в радиорелейной связи смысла не имеют, из-за большой уязвимости в условиях осадков.

Недостатки радиорелейной связи

Минусов у РРЛ не так много, но о них тоже стоит упомянуть:

  • Сложность оборудования, а также большие габариты установок;
  • Для реальной пользы антенны должны монтироваться на высоких сооружениях;
  • Промежуточное оборудование может понизить качество сигнала;
  • Между соседствующими антеннами должна быть прямая геометрическая видимость;
  • В некоторых условиях возведение вышек может оказаться слишком сложным, а значит дорогим.

Радиорелейную связь можно без преувеличения назвать одним из важнейших изобретений ХХ века. Именно благодаря РРЛ сетям впервые стало возможно передавать большие массивы данных на дальние расстояния без использования проводов.

Преимущества радиорелейной линия связи

Преимущества новой технологии очевидны:

  • нет необходимости строить ретрансляторы в зоне прямой видимости;
  • существенное увеличение радиуса дальности прохождения сигнала;
  • возможность обеспечения максимальной дальности передачи информации на расстояние до 450 километров благодаря расположению ретрансляторных антенн на холмах и других возвышенностях.

Одна из основных проблем, с которыми столкнулись ученые, заключается в сильном эффекте затухания колебаний при трансляции радиоволн./

Вопрос был решен благодаря использованию активного ретрансляторного оборудования, которое позволяет не только принимать и передавать радиоволну, но и стабилизировать уровень сигнала, усиливать его и отфильтровывать помехи.

Современная радиорелейная военная связь функционирует на основе технологии распространения сигнала в тропосфере, которая дополнена другими инновационными решениями.

Больше о радиорелейной линии связи можно узнать на ежегодной выставке «Связь».

Приемущества

Радиорелейные линии связи требуют гораздо меньших затрат и времени на развертывание, чем ВОЛС, они могут быть проложены оперативно в сложных географических условиях. РРЛ наиболее эффективны при развертывании разветвленных цифровых сетей в больших городах и индустриальных зонах, где прокладка ВОЛС слишком дорога или вовсе невозможна, а качество передачи информации по современным РРЛ не уступает ВОЛС.

Принцип работы радиорелейной линии связи

Чтобы понять природу распространения радиоволн, необходимо изучить физику, механику и динамику этих явлений, которые непосредственно связаны с атмосферными свойствами и электромагнитным полем.

Исходя из множества факторов, и производится расчет радиорелейных линий связи.

Если не вдаваться в подробности, то принцип функционирования всей системы выглядит следующим образом:

  • сначала в специальном передающем устройстве происходит генерирование колебаний высокой частоты и выделяется так называемый несущий сигнал;
  • информация, которую необходимо передать (голос, видео, текст), кодируется и преобразовывается в частотные колебания, а затем модулируется вместе с несущим сигналом;
  • посредством специальных антенн подготовленный сигнал транслируется в пространство, попадая на приемные устройства, которые находятся в определенном радиусе от передатчика;
  • в случае недостаточной мощности сигнала, сложности его распространения или большого расстояния между передатчиком и приемником, используются радиорелейные линии связи, оборудование которых позволяет решить возникшие проблемы. Как правило, это сеть наземных ретрансляторов, которые не только принимают сигнал, но и усиливают его, устраняют помехи и передают по цепочке к следующему объекту через узконаправленные антенны;
  • сигнал достигает приемника, где происходит его отделение от несущей частоты и преобразование в изначальный вид с последующим отображением на терминале связи. Это может быть просто голосовое сообщение или полноценная видео трансляция. Эфирное радио и телевизионное вещание как раз и построено на этом принципе передачи сигнала.

Принципы работы

Принцип радиорелейной связи заключается в создании системы ретрансляционных станций, расположенных на расстоянии, обеспечивающем устойчивую работу. Простейшая топология радиорелейной линии связи представляет собой два устройства, передающих информацию между двумя пунктами.

Радиорелейные линии связи – общие принципы построения

Радиорелейные линии (РРЛ) представляют собой цепочку приемопередающих радиостанций (оконечных, промежуточных, узловых), которые осуществляют последовательную многократную ретрансляцию (прием, преобразование, усиление и передачу) передаваемых сигналов.

DRAGON WAVE HARMONY RADIO.png В зависимости от использования вида распространения радиоволн РРЛ можно разделить на две группы: прямой видимости и тропосферные. РРЛ прямой видимости являются одним из основных наземных средств передачи данных на большие расстояния. Расстояния между соседними станциями (протяженность пролета) зависит от рельефа местности и высоты подъёма антенн. Обычно его выбирают близким или равным расстоянию прямой видимости. В реальных условиях, в случае малопересеченной местности протяженность пролета примерно 40-70 км при высоте антенных мачт 60…100 м.

Комплекс приемопередающего оборудования РРЛ для передачи информации на одной несущей частоте (или на двух несущих частотах при организации дуплексных связей) образует широкополосный канал, называемый радиостолбом. Большинство современных РРЛ являются многоствольными. Кроме рабочих стволов, могут быть один или два резервных ствола, а иногда и отдельный ствол служебной связи. С увеличением числа стволов возрастает и объём оборудования ( число передатчиков и приемников) на станциях РРЛ. Если на РРЛ предусматривается одновременная связь в прямом и обратном направлениях, то число приемников и передатчиков удваивается, и такой ствол называется дуплексным. В этом случае каждая антенна на станциях используется как для передачи, так и для приема высокочастотных сигналов на каждом направлении связи.

Одновременная работа нескольких радиосредств на станциях и на РРЛ возможна лишь при устранении взаимовлияния между ними. С этой целью создаются частотные планы, планы распределения частот передачи, приема на РРЛ.

Исследования показали, что в предельном случае для двухсторонней связи по РРЛ (дуплексный режим) можно использовать лишь две рабочие частоты. Чем меньше на линии используется рабочих частот, тем сложнее устраивать взаимовлияние сигналов, совпадающих по частоте, но предназначенных разным приемникам. Во избежание подобных ситуаций на РРЛ стараются использовать антенны с узкой диаграммой направленности, применяют для разных направлений связи волны с различным типом поляризации, располагают отдельные станции так, чтобы трасса представляла собой некоторую ломанную линию. Применение указанных мер не вызывает сложностей, если связь осуществляется в диапазоне сантиметровых волн. Антенные устройства, работающие на менее высоких частотах, обладают меньшим направленным действием.

РРЛ прямой видимости можно квалифицировать по различным признакам и характеристикам.

  • По назначению различают: междугородные магистральные, внутризоновые, местные.
  • По диапазону рабочих ( несущих) частот подразделяют на линии дециметрового и сантиметрового диапазонов.
  • По емкости: большой, средней и малой
  • По способу уплотнения каналов и виду модуляций

Радиорелейные линии связи - общие принципы построения

В современных телекоммуникационных системах РРЛ используются для создания стационарных, магистральных линий связи в несколько тысяч километров для передачи больших потоков информации. Магистральные РРЛ обычно являются многоствольными и применяются системы большой емкости.

Стационарные РРЛ средней емкости используются для организации зоновой связи, протяженностью до 500-1500 км.

РРЛ малой емкости применяются в корпоративной сети связи, обеспечивают служебной связью железнодорожный транспорт, газопроводы, нефтепроводы, линии энергоснабжения.

Сейчас на рынке беспроводного коммуникационного оборудования большой популярностью пользуются радиорелейное оборудование Dragon Wave , ориентированное на широкий спектр сетей связи. Их основные особенности — это высокая степень надежность, расширенная система управления , увеличение дальности.

Спецификация ррс «антерум 630» 32e1 ethernet

RC61-3220000 Внутренний блок А 630 32Е1  1 1шт2 Как работает радиорелейная связь? |
RR60-1080011 Наружный блок А 630, 08 Ггц  п.01, нижн.шт2
RR60-1080012 Наружный блок А 630, 08 Ггц  п.01, верхн.шт2
А0RD – 0802022 Антенна, А 630, 1,2 м, 8Ггц, HPLPшт2
A00C-0803020 Делитель 08 Ггц, 3 дБшт1
RSOC-0831001 Разъем N- типа для кабеля 9913шт8
С00R – 0121930 Кабель консольный DB15M-DB9F 3 м.шт2
С00R – 0116045 Кабель инт. Балансный HD60, 4,5 м.шт2
Кабель коаксиальный 50 Ом Bldn 9913 м.м*1
Блок питания S-150-48шт2
Крепежное устройство для двух кабелей 6/NTM 201 230/42шт*2
EOM 81807710 Заземлитель для кабелей d=5-11ммшт8

1 Метраж кабеля определяется в зависимости от конкретики условий объекта

2 Количество крепежных устройств зависимости от конкретики условий объекта

Принятые обозначения

RAU — радиоблок

AMM — магазин модуля доступа

MMU — блок модема

LTU — блок термирования линии

ETU2 — блок интерфейсов Ethernet

PFU — блок фильтров силового питания

FAU — блок охлаждения

NPU — блок узлового процессора

Спецификация ррс mini-link tn

1 Метраж кабеля определяется в зависимости от конкретики условий объекта

2 Количество крепежных устройств зависимости от конкретики условий объекта

Принятые обозначения

НБ1 — Наружный блок основной

НБ2 — Наружный блок резервный

Техническое решение

Радиорелейные сети связи строятся на основе двух технологий: PDH и SDH. оборудования.

Потоки, предлагаемые радиорелейными линиями с технологией PDH, считаются средне- и низкоскоростными. Для организации высокоскоростных потоков используют технологию SDH. Скорость передачи таких систем уровня STM-16 достигает 2.5 Гбит/с.

Для защиты трафика применяются различные схемы резервирования оборудования.

Типы линии связи

Радиорелейные и спутниковые линии связи – это комплекс оборудования, которое сочетает наземные и орбитальные ретрансляторы, которые дают возможность транслировать сигнал практически в любую точку на поверхности планеты.

Существует два типа основных способа передачи радиосигнала:

  • передача по прямой видимости;
  • радиорелейная тропосферная связь.

В первом случае передача сигнала происходит по стандартному алгоритму – от источника (передатчика) через систему наземных ретрансляционных сетей непосредственно к приемнику. Одна из особенностей заключается в том, что ретрансляторы располагаются фактически в зоне непосредственной видимости, на естественных возвышенностях (горы, холмы).

В случае отсутствия прямого прохождения сигнала между антеннами возникают помехи и искажения благодаря дифракционным замираниям, что может привести к существенному ослаблению сигнала и обрыву связи. Использование этого типа коммуникаций ограничено в местах с отсутствием необходимой инфраструктуры и нецелесообразны в малонаселенных районах нашей страны преимущественно в северной ее части.

Решением указанных выше проблем стала новая технология – тропосферная радиорелейная линия связи.

Принцип распространения сигнала остался прежним, изменился его способ, который в своей основе содержит физические процессы отражения радиоволн различных диапазонов от нижних слоев атмосферы.

Многочисленные испытания показали, что наибольший эффект дает применение волн диапазона УКВ. Благодаря правильным расчетам, трансляцию радиосигнала удалось произвести на 300 км.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *