Технологија на микробранови врски

 

Вовед во микробранова печка

 

Пример за инсталација на CableFree микробранова врска

Микробранова печка е безжична комуникациска технологија со видлив вид што користи високофреквентни зраци на радио бранови за да обезбеди безжични врски со голема брзина што можат да испраќаат и примаат информации за глас, видео и податоци.

Микробрановите врски се широко користени за комуникација од точка до точка, бидејќи нивната мала бранова должина им овозможува на антените со соодветна големина да ги насочуваат во тесни зраци, кои можат да бидат насочени директно кон приемната антена. Ова им овозможува на опремата за микробранови во близина да ги користи истите фреквенции без да се мешаат едни со други, како што прават радиобрановите со пониска фреквенција. Друга предност е што високата фреквенција на микробранови печки и дава на микробранова лента многу голем капацитет за носење информации; микробрановата лента има ширина на опсег 30 пати поголема од остатокот од радио-спектарот под него.

Радио преносот со микробранова печка најчесто се користи во системите за комуникација од точка до точка на површината на Земјата, во сателитски комуникации и во длабоки вселенски радио комуникации. Другите делови на микробранова радио лента се користат за радари, системи за радио навигација, системи за сензори и радио-астрономија.

Високиот дел од радиоелектромагнетниот спектар со фреквенции е над 30 GHz и под 100 GHz, се нарекуваат „милиметарски бранови“ затоа што нивните бранови должини се погодно измерени во милиметри, а нивните бранови должини се движат од 10 mm до 3.0 mm. Радио брановите во овој опсег обично се силно ослабени од Земјината атмосфера и честичките содржани во неа, особено за време на влажно време. Исто така, во широк опсег на фреквенции околу 60 GHz, радио брановите се силно ослабени од молекуларниот кислород во атмосферата. Електронските технологии потребни во милиметарскиот бран опсег се исто така многу покомплексни и потешки за производство од оние на микробранова лента, па оттука и цената на радио-милиметарските бранови е генерално поголема.

Историја на комуникација во микробранова печка
Jamesејмс Клерк Максвел, користејќи ги неговите познати „Максвелови равенки“, предвиде постоење на невидливи електромагнетни бранови, чиишто микробранови се дел од микробрановите, во 1865 година. Во 1888 година, Хајнрих Херц стана првиот што демонстрираше постоење на такви бранови со градење на апарат произведени и откриени микробранови во регионот на ултра висока фреквенција. Херц препозна дека резултатите од неговиот експеримент го потврдија предвидувањето на Максвел, но тој не гледаше никакви практични апликации за овие невидливи бранови. Подоцнежната работа од други довела до пронаоѓање на безжични комуникации, засновани на микробранови. Соработници на ова дело беа Никола Тесла, Гугелјемо Маркони, Самуел Морс, Сер Вилијам Томсон (подоцна лорд Келвин), Оливер Хевисајд, Лорд Рејли и Оливер Ложа.

Микробранова врска преку Ла Манш, 1931 година

Во 1931 година американско-француски конзорциум демонстрираше експериментална микробранова реле-врска преку Ла Манш користејќи садови од 10 стапки (3м), еден од најраните системи за комуникација во микробранова печка. Податоците за телефонија, телеграф и факсимил беа пренесени преку зраците од 1.7 GHz 40 милји помеѓу Довер, Велика Британија и Кале, Франција. Сепак, не можеше да се натпреварува со ефтини стапки на подводни кабли, а никогаш не беше изграден планиран комерцијален систем.

Во текот на 1950-тите години на минатиот век, системот за долги линии на AT&T со микробранови релејни врски порасна за да го пренесува поголемиот дел од телефонскиот сообраќај на далечина во САД, како и сигналите за интерконтинентална телевизиска мрежа. Прототипот беше наречен TDX и беше тестиран со врска помеѓу Newујорк и Мареј Хил, локацијата на лабораториите на Бел во 1946 година. TDX системот беше поставен помеѓу Newујорк и Бостон во 1947 година.

Современи комерцијални врски со микробранова печка
Кабелска бесплатна комуникациска кула со микробранова печка

Микробранова кула за комуникација

Микробранова врска е комуникациски систем кој користи зрак на радио бранови во опсегот на микробранова фреквенција за пренос на видео, аудио или податоци помеѓу две локации, што може да бидат оддалечени од само неколку стапки или метри до неколку милји или километри. Примери за комерцијални микробранови врски од CableFree може да видите овде. Современите врски со микробранова печка можат да носат до 400Mbps во канал од 56MHz со користење на 256QAM модулација и техники за компресија на IP-заглавие. Работните растојанија за врските со микробранова печка се одредуваат според големината на антената (засилување), опсегот на фреквенцијата и капацитетот на врската. Достапноста на јасна линија на видот е клучна за микробрановите врски за кои е дозволено закривување на Земјата

CableFree FOR2 микробранова врска 400Mbps

Врските со микробранови вообичаено се користат од телевизиските радиодифузери за пренесување на програми низ една земја, на пример, или од надворешен пренос назад во студио. Мобилните единици можат да се монтираат на камерата, овозможувајќи им на камерите слобода да се движат без заостанувачки кабли. Овие често се гледаат на допирните страни на спортските терени на системите Steadicam.

Планирање на врски со микробранова печка
Links CableFree микробранови врски треба да бидат планирани со оглед на следниве параметри:
● Потребно растојание (км / милји) и капацитет (Mbps)
Target Посакувана цел на достапност (%) за врската
● Достапност на јасна линија на видот (LOS) помеѓу крајните јазли
● Кули или јарболи доколку е потребно за да се постигне јасна загуба
Дозволени фреквентни опсези специфични за регионот / земјата
● Ограничувања во животната средина, вклучително и дождот исчезнува
● Трошоци за лиценци за потребните фреквентни опсези
 
 

Фреквентни опсези со микробранови

Микробрановите сигнали често се делат на три категории:

ултра висока фреквенција (UHF) (0.3-3 GHz);
супер висока фреквенција (SHF) (3-30 GHz); и
исклучително висока фреквенција (EHF) (30-300 GHz).
Покрај тоа, фреквентните опсези на микробранова печка се назначени со специфични букви. Подолу се дадени ознаките од страна на Радио здружението на Велика Британија.
Фреквентни опсези со микробранови
Назначување Опсег на фреквенција
● Л опсег од 1 до 2 гигахерци
● S опсег од 2 до 4 GHz
Band Ц опсег од 4 до 8 GHz
Band X опсег од 8 до 12 GHz
● Ku опсег од 12 до 18 GHz
Band K опсег од 18 до 26.5 GHz
Ка опсег од 26.5 до 40 GHz
Band Q опсег од 30 до 50 GHz
Band U опсег од 40 до 60 GHz
● V опсег од 50 до 75 GHz
● Е опсег од 60 до 90 GHz
● W опсег од 75 до 110 GHz
● F опсег од 90 до 140 GHz
Band D опсег од 110 до 170 GHz

Терминот „П-опсег“ понекогаш се користи за ултра високи фреквенции под Л-опсегот. За други дефиниции, видете Ознаки на буквите на лентите за микробранови

Пониските фреквенции на микробранова печка се користат за подолги врски, а регионите со поголем дожд бледнеат. Спротивно на тоа, повисоките фреквенции се користат за пократки врски и региони со помал дожд исчезнуваат.

Бледнее дожд на врските со микробранова печка

Исцрпување на дождот со микробранова печка се однесува првенствено на апсорпција на сигналот на микробранова радиофреквенција (RF) од атмосферски дожд, снег или мраз и загуби кои се особено распространети на фреквенциите над 11 GHz. Исто така, се однесува на деградација на сигналот предизвикан од електромагнетното мешање на предниот раб на бура. Избледувањето на дождот може да биде предизвикано од врнежи на локацијата на укинување или спуштање. Сепак, не треба да врне дожд на некоја локација за да биде под влијание на бледнее на дождот, бидејќи сигналот може да помине низ врнежи многу милји далеку, особено ако сателитскиот антена има мал агол на изглед. Од 5 до 20 проценти од слабеењето на дождот или слабеењето на сателитскиот сигнал, исто така, може да бидат предизвикани од дожд, снег или мраз на рефлекторот на антената за укинување или спуштање, радом или хорна храна. Бледнењето на дождот не е ограничено на сателитски врски или спуштања на врски, исто така може да влијае на копнените микробранови врски од точка до точка (оние на површината на земјата).

Можни начини за надминување на ефектите од згаснувањето на дождот се разновидноста на локацијата, контролата на напојувањето преку врската, кодирање со променлива брзина, прием на антени поголеми (т.е. поголема добивка) од потребната големина за нормални временски услови и хидрофобни облоги.

Разновидност во врските со микробранова печка
 

Пример за 1 + 0 незаштитена врска со микробранова печка

Во копнените микробранови врски, шемата за разновидност се однесува на метод за подобрување на сигурноста на сигналот за порака со користење на два или повеќе канали за комуникација со различни карактеристики. Разновидноста игра важна улога во борбата против бледнеењето и коканалното мешање и избегнување на рафални грешки. Се заснова на фактот дека индивидуалните канали доживуваат различни нивоа на избледување и мешање. Повеќе верзии на ист сигнал може да се пренесат и / или примат и комбинираат во приемникот. Алтернативно, може да се додаде непотребен код за корекција на грешки напред и различни делови од пораката да се пренесуваат преку различни канали. Техниките на разновидност можат да го искористат размножувањето на повеќе патишта, што резултира со добивка на различност, често мерена неодредена.

Следниве класи на шеми за разновидност се типични во копнените микробранови врски:
● незаштитени: Микробрановите врски каде што нема разновидност или заштита се класифицираат како незаштитени и исто така како 1 + 0. Инсталиран е еден сет на опрема и нема разновидност или резервна копија
● Топла режим на подготвеност: Две комплети опрема за микробранова печка (ODU или активни радија) се инсталирани генерално поврзани со истата антена, прилагодени на истиот фреквентен канал. Едниот е „напојуван надолу“ или во режим на подготвеност, обично со приемникот активен, но предавателот е пригушен. Ако активната единица не успее, таа се напојува надолу и се активира единицата за подготвеност. Hotешката режим на подготвеност е скратено како HSB и често се користи во 1 + 1 конфигурација (една активна, една во мирување).
Diversity Разновидност на фреквенцијата: Сигналот се пренесува со употреба на неколку фреквентни канали или се шири низ широк спектар што е под влијание на селективното бледнење на фреквенцијата. Радио врските со микробранова печка често користат неколку активни радио канали плус еден заштитен канал за автоматско користење од кој било избледен канал. Ова е познато како заштита од N + 1
● Разновидност во вселената: Сигналот се пренесува преку неколку различни патеки на ширење. Во случај на жичен пренос, ова може да се постигне со пренесување преку повеќе жици. Во случај на безжичен пренос, тоа може да се постигне со разновидност на антената со користење на повеќе антени предаватели (преносна разновидност) и / или антени со повеќе примања (разновидност на прием).
Diversity Разновидност на поларизација: Повеќе верзии на сигнал се пренесуваат и примаат преку антени со различна поларизација. Од страната на приемникот се применува техника на комбинирање на различност.

Разновиден пат, еластичен повратен удар

Во копнените микробранови системи од точка до точка, кои се движат од 11 GHz до 80 GHz, паралелна резервна врска може да се инсталира заедно со повисока ширина на опсегот на склони дожд. Во овој аранжман, примарната врска како што е 80GHz 1 Gbit / s целосен дуплекс микробранова печка мост може да се пресмета дека има стапка на достапност од 99.9% во период од една година. Пресметаната стапка на достапност од 99.9% значи дека врската може да биде прекината за кумулативни вкупно десет или повеќе часа годишно, додека врвовите на дождовните бури минуваат низ областа. Секундарна врска со понизок опсег како мост од 5.8 GHz базиран 100 Mbit / s може да се инсталира паралелно со примарната врска, со рутери на двата краја што контролираат автоматско префрлување до мостот од 100 Mbit / s кога примарната врска од 1 Gbit / s е прекината поради дожд исчезнат. Користејќи го овој аранжман, врските со висока фреквенција точка до точка (23GHz +) може да се инсталираат на места за сервисирање многу километри подалеку отколку што може да се сервисираат со една врска, за кои е потребно 99.99% uptime за време на една година.

Автоматско кодирање и модулација (ACM)
 

Адаптивно кодирање и модулација на микробранова печка (ACM)

Адаптација на врската, или Адаптивно кодирање и модулација (ACM), е израз што се користи во безжичните комуникации за означување на усогласување на модулацијата, кодирањето и другите параметри на сигналот и протоколот со условите на радио-врската (на пр. Патека, пречки заради сигнали што доаѓаат од други предаватели, чувствителноста на приемникот, достапната маргина на моќност на предавателот, итн.). На пример, EDGE користи алгоритам за прилагодување стапка што ја прилагодува шемата за модулација и кодирање (MCS) според квалитетот на радио каналот, а со тоа и битната стапка и робусноста на преносот на податоци. Процесот на адаптација на врската е динамичен и параметрите на сигналот и протоколот се менуваат со промената на условите на радио врската.

Целта на адаптивната модулација е да се подобри оперативната ефикасност на микробрановите врски со зголемување на мрежниот капацитет над постојната инфраструктура - истовремено намалувајќи ја чувствителноста на пречки во животната средина.
Адаптивна модулација значи динамично менување на модулацијата на безгрешен начин со цел да се зголеми протокот во услови на моментално ширење. Со други зборови, системот може да работи со максимална пропусност во услови на чисто небо и да го намали
постепено под дожд бледнеат. На пример, врската може да се смени од 256QAM надолу во QPSK за да ја задржи „врската жива“ без да ја изгуби врската. Пред развојот на автоматско кодирање и модулација, дизајнерите на микробранови требаше да дизајнираат за „најлоши случаи“ за да избегнат прекинување на врската. Предностите од користењето на ACM вклучуваат:
● Подолги должини на врската (растојание)
● Користење помали антени (заштедува простор на јарболот, исто така често се бара во станбени области)
● Поголема достапност (веродостојност на врската)

Автоматска контрола на напојувањето (ATPC)

CableFree микробрановите врски имаат ATPC што автоматски ја зголемува моќноста на преносот за време на „Fade“ услови како што се обилни врнежи од дожд. ATPC може да се користи одделно за ACM или заедно за да се зголеми времето на работа, стабилноста и достапноста на врската. Кога ќе завршат условите „бледнее“ (врнежи од дожд), системот ATPC повторно ја намалува преносната моќност. Ова го намалува стресот на засилувачите на моќност во микробранова, што ја намалува потрошувачката на енергија, генерирање на топлина и го зголемува очекуваниот животен век (MTBF)

Користења на врски со микробранова печка
'Рбетни' врски и 'Последна милја' комуникација за оператори на мобилна мрежа
'Рбетни' врски за даватели на услуги на Интернет (интернет провајдери) и безжични интернет провајдери (WISP)
Корпоративни мрежи за градење до зграда и места на кампусот
Телекомуникации, при поврзување на оддалечени и регионални телефонски централи со поголеми (главни) размени без потреба од линии за бакар / оптички влакна.
Радиодифузна телевизија со HD-SDI и SMPTE стандарди

Претпријатие

Поради приспособливоста и флексибилноста на технологијата на микробранова печка, производите со микробранова печка можат да бидат распоредени во многу апликации на претпријатието, вклучувајќи поврзување од зграда до зграда, обновување на катастрофи, вишок на мрежа и привремено поврзување за апликации како што се податоци, глас и податоци, видео услуги, медицински слики , CAD и инженерски услуги и бајпас на носач на фиксна линија.

Поддршка на мобилниот оператор
 

Забрзана работа со микробранови во мобилните мрежи

Линковите за микробранова печка се вредна алатка во работењето на мобилниот оператор: Микробранова технологија може да се распореди за да се обезбедат традиционални PDH 16xE1 / T1, STM-1 и STM-4, како и модерна поврзаност на мрежната мрежна мрежа со Gigabit Ethernet. Микробрановата е многу побрза за инсталирање и ги намалува вкупните трошоци за сопственост на операторите на мобилната мрежа во споредба со распоредувањето или изнајмувањето мрежи на оптички влакна

Ниско-латентни мрежи
CableFree верзиите со ниска латентност на врските со микробранова печка користат технологија за микробранова врска со ниска латентност, со апсолутно минимално доцнење помеѓу пакетите што се пренесуваат и примаат на другиот крај, освен доцнењето за ширење на Линијата на видот. Брзината на ширење на микробранова печка низ воздухот е приближно 40% поголема отколку преку оптички влакна, давајќи им на клиентите непосредно 40% намалување на латентноста во споредба со оптичките влакна. Покрај тоа, инсталациите за оптички влакна скоро никогаш не се во права линија, со реалност на изгледот на зградата, уличните канали и барањето за користење на постоечката телекомуникациска инфраструктура, работата на влакната може да биде 100% подолга од директната патека на линијата на видот помеѓу двете крајни точки. Оттука, производите со микробранова печка CableFree со ниска латентност се популарни во апликации со ниска латентност, како што се трговија со висока фреквенција и други намени.

За дополнителни информации во врска со микробранова печка

За да дознаете повеќе за технологијата за врски со микробранови и како CableFree може да помогне со вашата безжична мрежа, ве молиме Контактирајте нѐ

Остави порака 

Список со пораки