Радиорелейная связь прямой видимости

Содержание

 

· 1 История

· 2 Радиорелейная связь прямой видимости

· 3 Тропосферная радиорелейная связь

· 4 Радиорелейные ретрансляторы

· 5 Частотные диапазоны

· 6 Модуляция и помехоустойчивое кодирование

· 7 Методы резервирования

§ 7.1 «Горячий» резерв

§ 7.2 Частотный разнесённый приём

§ 7.3 Пространственный разнесённый приём

§ 7.4 Поляризационный разнесённый приём

§ 7.5 Кольцевые топологии

· 8 Применение радиорелейной связи

§ 8.1 Магистральные радиорелейные линии связи

§ 8.2 Сети связи нефтепроводов и газопроводов

§ 8.3 Сотовые сети связи

· 9 Недостатки радиорелейной связи

§ 9.1 Ослабление сигнала в свободном пространстве

§ 9.2 Ослабление сигнала в дожде и тумане

§ 9.3 Рефракция сигнала

§ 9.4 Низкая помехозащищенность

§ 9.5 См. также

· 10 Примечания

· 11 Литература

 

История

В 1931 году Андре Клавир, работая во французском исследовательском подразделении LCT компании ITT, показал возможность организации радиосвязи с помощью ультракоротких радиоволн. В ходе предварительных испытаний 31 марта 1931 года Клавир с помощью экспериментальной радиорелейной линии, работающей на частоте 1,67 ГГц, успешно передал и принял телефонные и телеграфные сообщения, разместив две параболические антенны диаметром 3 м на двух противоположных берегах пролива Ла-Манш ^[2]. Примечательно, что места установки антенн практически совпадали с местами взлета и посадки исторического перелета через Ла-МаншЛуи Блерио. Следствием успешного эксперимента Андре Клавира стала дальнейшая разработка коммерческого радиорелейного оборудования. Первое коммерческое радиорелейное оборудование было выпущено ITT, а точнее её дочерней компанией STC, в 1934 году и использовало амплитудную модуляцию несущего колебания мощностью в 0,5 Ватт на частоте 1,724 и 1,764 ГГц, полученного с помощью клистрона.

Запуск первой коммерческой радиорелейной линии состоялся 26 января 1934 года. Линия имела протяжённость 56 км над проливом Ла-Манш и соединяла аэропортыЛимпн в Англии и Сент-Энглевер во Франции. Построенная радиорелейная линия позволяла одновременно передавать один телефонный и один телеграфный канал и использовалась для координации воздушного сообщения между Лондоном и Парижем. В 1940 году в ходе Второй Мировой Войны линия была демонтирована.

Радиорелейная связь прямой видимости

 

Радиорелейная линия связи прямой видимости

Как правило под радиорелейной связью понимают именно радиорелейную связь прямой видимости.

При построении радиорелейных линий связи антенны соседних радиорелейных станций располагаются в пределах прямой видимости ^[1].

Радиорелейные ретрансляторы

В отличие от радиорелейных станций ретрансляторы не добавляют в радиосигнал дополнительной информации. Ретрансляторы могут быть как пассивными, так и активными.

Пассивные ретрансляторы представляют собой простой отражатель радиосигнала без какого-нибудь приёмопередающего оборудования и, в отличие от активных ретрансляторов, не могут усиливать полезный сигнал или переносить его на другую частоту. Пассивные радиорелейные ретрансляторы применяются в случае отсутствия прямой видимости между радиорелейными станциями; активные - для увеличения дальности связи.

В качестве пассивного ретранслятора могут выступать как плоские отражатели, так и антенны радиорелейной связи, соединённые коаксиальными или волноводными вставками (так называемые антенны, соединённые «спина к спине»). Плоские отражатели как правило используются при небольших углах отражения и обладают эффективностью близкой к 100%. Однако с увеличением угла отражения эффективность плоского отражателя уменьшается. Достоинством плоских отражателей является возможность использования для ретрансляции нескольких частотных диапазонов радиорелейной связи.

Антенны, соединённые «спина к спине» как правило используются при углах отражения близких к 180° и обладают эффективностью 50-60%. Подобные отражатели не могут использоваться для ретрансляции нескольких частотных диапазонов из-за ограниченных возможностей самих антенн.

Частотные диапазоны

Для организации радиосвязи используются деци-, санти- и миллимитровые волны.

Для обеспечения дуплексной связи каждый частотный диапазон условно разделяется на две части относительно центральной частоты диапазона. В каждой части диапазона выделяются частотные каналы заданной полосы. Частотным каналам «нижней» части диапазона соответствуют определённые каналы «верхней» части диапазона, причём таким образом, что разница между центральными частотами каналов из «нижней» и «верхней» частей диапазона была всегда одна и та же для любых частотных каналов одного частотного диапазона.

В соответствии с рекомендацией ITU-R F.746 для радиорелейной связи прямой видимости утверждены следующие диапазоны частот:

Диапазон (ГГц)	Границы диапазона (ГГц)	Ширина каналов (МГц)	Рекомнендации ITU-R	Решения ГКРЧ
0,4	0,4061 - 0,430 0,41305 - 0,450	0,05, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25, 0,6 0,25, 0,3, 0,5, 0,6, 0,75, 1, 1,75, 3,5	ITU-R F.1567
1,4	1,350 - 1,530	0,25, 0,5, 1, 2, 3,5	ITU-R F.1242
	1,427 - 2,690	0,5	ITU-R F.701
1,700 - 2,100 1,900 - 2,300		ITU-R F.382
1,900 - 2,300	2,5, 3,5, 10, 14	ITU-R F.1098
2,300 - 2,500	1, 2, 4, 14, 28	ITU-R F.746
2,290 - 2,670	0,25, 0,5, 1, 1,75, 2, 2,5 3,5, 7, 14	ITU-R F.1243
3,6	3,400 - 3,800	0,25, 25	ITU-R F.1488
	3,800 - 4,200 3,700 - 4,200	29 28	ITU-R F.382	Решение ГКРЧ № 09-08-05-1
3,600 - 4,200	10, 30, 40, 60, 80, 90	ITU-R F.635
U4	4,400 - 5,000 4,540 - 4,900	10, 28, 40, 60, 80 20, 40	ITU-R F.1099	Решение ГКРЧ № 09-08-05-2
L6	5,925 - 6,425 5,850 - 6,425 5,925 - 6,425	29,65 90 5, 10, 20, 28, 40, 60	ITU-R F.383	Решение ГКРЧ № 10-07-02
U6	6,425 - 7,110	3,5, 5, 7, 10, 14, 20, 30, 40, 80	ITU-R F.384	Решение ГКРЧ № 12-15-05-2
			ITU-R F.385
			ITU-R F.386
	10,000 - 10,680 10,150 - 10,650	1,25, 3,5, 7, 14, 28 3,5, 7, 14, 28	ITU-R F.747
10,150 - 10,650	28, 30	ITU-R F.1568
10,500 - 10,680 10,550 - 10,680	3,5, 7 1,25, 2,5, 5	ITU-R F.747
	10,700 - 11,700	5, 7, 10, 14, 20, 28, 40, 60, 80	ITU-R F.387	Решение ГКРЧ № 5/1, Решение ГКРЧ 09-03-04-1 от 28.04.2009
	11,700 - 12,500 12,200 - 12,700	19,18 20	ITU-R F.746
	12,750 - 13,250	3,5, 7, 14, 28	ITU-R F.497	Решение ГКРЧ 09-02-08 от 19.03.2009[4]
12,700 - 13,250	12,5, 25	ITU-R F.746
	14,250 - 14,500	3,5, 7, 14, 28	ITU-R F.746
	14,400 - 15,350 14,500 - 15,350	3,5, 7, 14, 28, 56 2,5, 5, 10, 20, 30, 40, 50	ITU-R F.636	Решение ГКРЧ № 08-23-09-001
	17,700 - 19,700 17,700 - 19,700 17,700 - 19,700 18,580 - 19,160	7,5, 13,75, 27,5, 55, 110, 220 1,75, 3,5, 7 2,5, 5, 10, 20, 30, 40, 50 60	ITU-R F.595	Решение ГКРЧ № 07-21-02-001
	21,200 - 23,600 22,000 - 23,600	2,5, 3,5 - 112 3,5 - 112	ITU-R F.637	Решение ГКРЧ № 06-16-04-001
	24,250 - 25,250 25,250 - 27,500 25,270 - 26,980 24,500 - 26,500 27,500 - 29,500	2,5, 3,5, 40 2,5, 3,5 60 3,5 - 112 2,5, 3,5 - 112	ITU-R F.748	Решение ГКРЧ № 09-03-04-2
	31.000 - 31,300	3,5, 7, 14, 25, 28, 50	ITU-R F.746
	31,800 - 33,400	3,5, 7, 14, 28, 56, 112	ITU-R F.1520
	36,000 - 40,500 36,000 - 37,000 37,000 - 39,500 38,600 - 39,480 38,600 - 40,000 39,500 - 40,500	2,5, 3,5 3,5 - 112 3,5, 7, 14, 28, 56, 112 60 50 3,5 - 112	ITU-R F.749	Решение ГКРЧ № 06-14-02-001
	40,500 - 43,500	7, 14, 28, 56, 112	ITU-R F.2005	Решение ГКРЧ № 08-23-04-001
	51,400 - 52,600	3,5, 7, 14, 28, 56	ITU-R F.1496
	55,7800 - 57,000 57,000 - 59,000	3,5, 7, 14, 28, 56 50, 100	ITU-R F.1497	Решение ГКРЧ № 06-13-04-001
70/80	71,000 - 76,000 / 81,000 - 86,000	125, N x 250	ITU-R F.2006	Решение ГКРЧ № 10-07-04-1
	92,000 - 94,000 / 94,100 - 95,000	50, 100, N x 100	ITU-R F.2004	Решение ГКРЧ № 10-07-04-2

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 выделятся 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.

Методы резервирования

Методы резервирования радиорелейной связи можно разделить

«Горячий» резерв

Метод «горячего» резерва основывается на введении избыточности в аппаратуру радиорелейных станций. «Горячее» резервирование направлено на повышение надёжности аппаратуры и не может повлиять на характеристики радиосигнала в канале связи.

Частотный разнесённый приём

Метод частотного разнесенного приёма направлен на устранение частотно-селективых замираний в канале связи.

Кольцевые топологии

Наиболее надёжным методом резервирования является построения радиорелейных линий связи по кольцевой топологии.

Сотовые сети связи

Радиорелейная связь находит применение в организации каналов связи между различными элементами сотовой сети, особенно в местах со слабо развитой инфраструктурой.

Современные радиорелейные линии связи способны обеспечить передачу больших объёмов информации от базовых станций 2G, 3G и 4G к основным элементам опорной сети сотовой связи.

Рефракция сигнала

В реальных условиях атмосфера обладает собственным коэффициентом преломления радиоволн, причём атмосфера не является однородной средой, поэтому на разных высотах от поверхности земли коэффициент преломления различен.

Низкая помехозащищенность

 

 

Содержание

 

· 1 История

· 2 Радиорелейная связь прямой видимости

· 3 Тропосферная радиорелейная связь

· 4 Радиорелейные ретрансляторы

· 5 Частотные диапазоны

· 6 Модуляция и помехоустойчивое кодирование

· 7 Методы резервирования

§ 7.1 «Горячий» резерв

§ 7.2 Частотный разнесённый приём

§ 7.3 Пространственный разнесённый приём

§ 7.4 Поляризационный разнесённый приём

§ 7.5 Кольцевые топологии

· 8 Применение радиорелейной связи

§ 8.1 Магистральные радиорелейные линии связи

§ 8.2 Сети связи нефтепроводов и газопроводов

§ 8.3 Сотовые сети связи

· 9 Недостатки радиорелейной связи

§ 9.1 Ослабление сигнала в свободном пространстве

§ 9.2 Ослабление сигнала в дожде и тумане

§ 9.3 Рефракция сигнала

§ 9.4 Низкая помехозащищенность

§ 9.5 См. также

· 10 Примечания

· 11 Литература

 

История

В 1931 году Андре Клавир, работая во французском исследовательском подразделении LCT компании ITT, показал возможность организации радиосвязи с помощью ультракоротких радиоволн. В ходе предварительных испытаний 31 марта 1931 года Клавир с помощью экспериментальной радиорелейной линии, работающей на частоте 1,67 ГГц, успешно передал и принял телефонные и телеграфные сообщения, разместив две параболические антенны диаметром 3 м на двух противоположных берегах пролива Ла-Манш ^[2]. Примечательно, что места установки антенн практически совпадали с местами взлета и посадки исторического перелета через Ла-МаншЛуи Блерио. Следствием успешного эксперимента Андре Клавира стала дальнейшая разработка коммерческого радиорелейного оборудования. Первое коммерческое радиорелейное оборудование было выпущено ITT, а точнее её дочерней компанией STC, в 1934 году и использовало амплитудную модуляцию несущего колебания мощностью в 0,5 Ватт на частоте 1,724 и 1,764 ГГц, полученного с помощью клистрона.

Запуск первой коммерческой радиорелейной линии состоялся 26 января 1934 года. Линия имела протяжённость 56 км над проливом Ла-Манш и соединяла аэропортыЛимпн в Англии и Сент-Энглевер во Франции. Построенная радиорелейная линия позволяла одновременно передавать один телефонный и один телеграфный канал и использовалась для координации воздушного сообщения между Лондоном и Парижем. В 1940 году в ходе Второй Мировой Войны линия была демонтирована.

Радиорелейная связь прямой видимости

 

Радиорелейная линия связи прямой видимости

Как правило под радиорелейной связью понимают именно радиорелейную связь прямой видимости.

При построении радиорелейных линий связи антенны соседних радиорелейных станций располагаются в пределах прямой видимости ^[1].