Obecné zásady pro stavbu přímých radioreléových komunikačních linek. Radioreléová komunikace

1. Obecné zásady pro stavbu radioreléových linek. Satelitní a radioreléové přenosové systémy

1. Obecné zásady pro stavbu radioreléových linek

1.1. Principy radioreléové komunikace

Rádiové frekvenční rozsahy používané v RRL a TRL mají řadu výhod. Každé z těchto širokopásmových pásem může přenášet mnoho širokopásmových signálů. V těchto rozsazích jsou antény s vysokými zisky relativně malé. Použití takových antén umožňuje získat stabilní komunikaci při nízkém výkonu vysílače. Spektrum vnějšího rušení atmosférického a průmyslového původu leží v oblasti nižší frekvence než UHF. V UHF a vyšších frekvenčních pásmech tedy k takovému rušení prakticky nedochází. Nejrozšířenější na hlavních RRL jsou ARRS pracující v centimetrovém rozsahu vlnových délek.

Radioreléová komunikační linka je postavena ve formě řetězce radiostanic transceiver. RRL je vybaveno vysílači o výkonu 0,1...10 W, přijímači se šumovým číslem cca 10 dB, anténami se ziskem cca 40 dB (otevřená plocha cca 10 m2).

Na takové RRL musí být přímá viditelnost mezi anténami sousedních RRL. K tomu se antény instalují na podpěry, nejčastěji v nadmořské výšce 40...100 m Vzdálenost mezi sousedními RRS hlavního vedení RRL je obvykle cca 50 km. Na TRL je průměrná vzdálenost mezi sousedními stanicemi asi 250 km. TRL používá vysílače o výkonu 1...10 kW, přijímače s nízkošumovými zesilovači (LNA) s efektivní teplotou šumu 150...200 K, antény se ziskem cca 40 dB

Typy stanic. Hlavní typy rekonfigurovatelných rádiových systémů: terminálové (ORS), rozbočovače (URS) a mezilehlé (PRS). Na ORS a URS jsou instalovány rádiové vysílače a rádiové přijímače (obr. 1.1).

Na ORS umístěném na koncích RRL jsou přenášené signály vstupní a izolované, například MTS.

Rádiový signál je v rekonfigurátoru znovu vysílán: příjem, zesílení, frekvenční posun a vysílání ve směru dalšího rekonfigurovatelného rádiového systému. Při přenosu vysílaných televizních rádiových signálů přes RRL má každý PRS možnost vybrat si televizní program.

Stanice, kde je tato funkce implementována, se nazývá televizní stanice (PRSV).

Na URS probíhá retranslace rádiového signálu a větvení RRL. Nové RRL nebo kabelové komunikační linky často pocházejí z URS. Na URS se vždy část TF signálů oddělí od MTS a zavedou se nové, takže se tam vždy instalují modulátory a demodulátory. Strukturálně jsou často kombinovány v zařízení zvaném modem. Průměrná vzdálenost doporučená pro naši zemi mezi sousedními URS je 250 km.

Na URS zpravidla dochází k větvení vysílaných televizních rozhlasových signálů, tzv. IF tranzit. Vzhledem k tomu, že modemy zavádějí šum, jeho odstranění z obvodu zlepšuje poměr signálu k šumu v kanálu na konci RRL. Na velkých URS, kde se sbíhá několik RRL, jsou instalovány speciální přepínače pro mezifrekvenční signály vysílané televize, které umožňují rychlou volbu jednoho nebo druhého programu. Modulátory se instalují pouze na ty URS, kde je nutné zavést nový TV program. Doporučená vzdálenost mezi takovými URS u nás je 2500 km.

Radioreléový rozsah a radioreléový úsek. Část radioreléového komunikačního vedení mezi sousedními rekonfigurovatelnými rádiovými stanicemi, včetně zařízení a média šíření rádiového signálu, se nazývá radioreléový rozsah. Část radioreléové komunikační linky omezená dvěma blízkými radioreléovými stanicemi, které jsou terminálem nebo rozbočovačem, se nazývá radioreléová sekce.

Vlastnosti služby. Na RRL je obslužný personál trvale přítomen pouze na ORS a URS. Pro sledování a řízení stavu zařízení na PRS je využíván teleservisní systém (TS), v jehož organizaci je celé RRL rozděleno do provozních úseků obsahujících až 10 RRS. Uprostřed takového úseku je umístěna URS, ze které je řízen provoz PRS sekce umístěné po obou stranách URS. Terminály rekonfigurovatelných rádiových systémů obsluhují blízké rekonfigurovatelné stanice. Pro zvýšení spolehlivosti a stability provozu je zařízení RRL redundantní. Běžné jsou dva způsoby automatické rezervace: založené na stanici a na místě. Při redundanci stanice po stanici je v případě poruchy pracovní sestavy zařízení na dané stanici automaticky nahrazena záložním pracujícím na stejných frekvencích.

Se sekční redundancí jsou na každé stanici instalovány pracovní a záložní sady mikrovlnných transceiverů a provozní frekvence těchto sestav se neshodují. Pokud dojde k poškození zařízení na kterémkoli PRS, dojde k automatickému přepnutí modemů na koncích radioreléové sekce, načež jsou signály přenášeny po celém úseku pomocí záložních mikrovlnných transceiverů. Na RRS se sekční redundancí je na koncích sekce instalováno redundantní zařízení, pomocí kterého je sledován stav zařízení HF trunku a přepínány modemy. Spínací povel z konce úseku na začátek je přenášen servisními komunikačními kanály. Servisní komunikační kanály jsou také určeny pro přenos signálů údržby a jednání personálu údržby.

1.2. Vícekanálové radioreléové linky

RRL kmeny. Na všech stanicích jednoho RRL jsou zpravidla instalovány stejné typy mikrovlnných přijímačů a vysílačů. Ve většině radioreléových systémů jsou Pr a P na PRS propojeny přes IF. Řetězec takových mikrovlnných vysílačů a přijímačů v radioreléové sekci tvoří vysokofrekvenční (HF) svazek. Tento kmen je univerzální, protože jej lze použít k organizaci přenosu různých zpráv. Proč jsou Md a Dm a odpovídající koncová zařízení připojeny k HF trunku na OPC a URS? Ty jsou součástí modemu. Pokud je MTS přenášen přes HF trunk pomocí metody analogové modulace, pak se takový trunk nazývá telefonním trunkem (TF). Kromě toho jsou pomocí analogové FM metody organizovány televizní (TV) kanály, jejichž prostřednictvím se přenášejí televizní programy. Digitální (DF) trunk je organizován dodáním digitálního signálu do PPC modulátoru.

Signál dodávaný do modulátoru je volán skupinový signál hlavně, a jeho spektrum je lineární spektrum,V analogově-digitálních (ADF) vedeních se GS skládá z MTS a digitálního signálu.

Blokové schéma tříhlavňového RRL. Pro zvýšení propustnosti na RRL zpravidla organizují současný provoz několika HF kanálů na různých frekvencích na společné anténě-napájecí cestě (AFT) a anténě. Tento druh RRL se nazývá multibarreled.

Má vyšší ekonomickou účinnost než jednohlavňová, protože náklady na anténu, anténní podpěry, stejně jako na technickou budovu a systém napájení společný pro všechny kmeny, jsou výrazně vyšší než náklady na HF barel.

Pro připojení více transceiverů k jedné anténě (obr. 1.2) se používají slučovací zařízení (CD) a oddělovací filtry (RF). K oddělení přijímacích a vysílacích vln jsou zapotřebí kombinační zařízení. Jako řídicí systémy se používají polarizační voliče nebo feritová oběhová čerpadla. Přijímací separační filtry (RF1) se používají k oddělení signálů z různých přijímacích kanálů na frekvencích f1, f3, f5. Přenosové separační filtry (RF2) se používají ke kombinaci přenosových signálů na frekvencích f1", f3", f5".

Na Obr.

(1.1)

1.2 ukazuje kmeny TF a TV a také rezervní - Res. Na koncích radioreléové sekce je instalováno redundantní zařízení: přijímací - Res. pr a vysílající - Res. P. V bodě 3 může být přijat signál o nehodě, který je nutné přenést na začátek úseku do předchozí řídící jednotky, obdobný signál z následující řídící jednotky dorazí do bodu 4. V kufru TV tranzit přes IF je organizován. Volba pobočkového programu se provádí pomocí přepínače přes IF-Km IF, do kterého je přiváděn i zpětný signál TV trunku (v bodě 5). Průchodnost sudů. V moderních trunkových RRL s FM je pro HF trunk přiděleno frekvenční pásmo 28 MHz. Proto signály FM vysílané po kmeni nesmí mít spektrum širší než 28 MHz. Připomeňme, že spektrální šířka signálu FM je<9 МГц

kde je maximální odchylka frekvence, FB je horní modulační frekvence.

Pro provoz RRL jsou přidělena frekvenční pásma o šířce 400 MHz v rozsahu 1 2 GHz (1,7...2,1 GHz), 500 MHz v rozsazích 4 (3,4... 3,9), 6 (5,67 .. ,6 ,17) a 8 (7,9... 8,4) GHz a šířce 1 GHz v frekvenčních pásmech 11 a 13 GHz a vyšších. Tato pásma jsou rozdělena mezi HF svazky radioreléového systému podle specifického plánu, nazývaného plán přidělování frekvencí. Kmitočtové plány jsou sestaveny tak, aby bylo zajištěno minimální vzájemné rušení mezi svazky provozovanými na společné anténě.

V pásmu 400 MHz lze organizovat 6 duplexních HF svazků v pásmu 500 MHz a 8 v pásmu 1 GHz.

Z hlediska frekvencí (obr. 1.3) se obvykle uvádí průměrná frekvence f0. Přijímací frekvence svazků jsou umístěny v jedné polovině přiděleného pásma a vysílací frekvence jsou v druhé polovině.

Tímto dělením se získá dostatečně velký posuvný kmitočet, který zajistí dostatečnou izolaci mezi přijímaným a vysílaným signálem, protože RF příjem (nebo RF vysílání) bude fungovat pouze v polovině celého frekvenčního pásma systému. V tomto případě můžete pro příjem a vysílání signálů použít společnou anténu. V případě potřeby je dosaženo dodatečné izolace mezi přijímacími a vysílacími vlnami v jedné anténě pomocí různých polarizací. RRL využívá vlny s lineární polarizací: vertikální nebo horizontální. Používají se dvě varianty rozložení polarizace. V první možnosti se u každého PRS a URS mění polarizace tak, že jsou přijímány a vysílány vlny různých polarizací. Ve druhé možnosti je jedna vlnová polarizace použita ve směru „tam“ a druhá ve směru „zpět“.

Obrázek 1.3. Plán rozdělení kmitočtů pro radioreléový systém KURS pro stanici typu NV v pásmech 4 (f0=3,6536), 6(f0=5,92) a 8(f0=8,157)

Stanice, na které jsou přijímací frekvence umístěny v dolní (H) části přiděleného pásma a vysílací frekvence v horní (B), je označena indexem „HB“. Na další stanici bude frekvence příjmu vyšší než frekvence vysílání a taková stanice je označena indexem „VN“. Pro zpětný směr komunikace daného svazku můžete vzít buď stejný pár frekvencí jako pro dopředný, nebo jiný. V souladu s tím říkají, že frekvenční plán umožňuje organizovat práci pomocí dvoufrekvenčních (obr. 1.4) nebo čtyřfrekvenčních (obr. 1.5) systémů. Na těchto obrázcích přes jsou uvedeny průměrné frekvence kmenů. Frekvenční indexy odpovídají označení kmenů na Obr. 1.3. U dvoufrekvenčního systému je třeba vzít stejnou frekvenci na PRS a PC pro příjem z opačných směrů. Anténa WA1 (obr. 1.4a) bude přijímat rádiové vlny na frekvenci f1н

ze dvou směrů: hlavní A a zpětný B. Rádiová vlna přicházející ze směru B vytváří rušení. Míra, do jaké anténa toto rušení utlumí, závisí na ochranných vlastnostech antény. Pokud anténa utlumí zpětnou vlnu alespoň o 65 dB oproti vlně přicházející z hlavního směru, pak lze takovou anténu použít v dvoufrekvenčním systému. Dvoufrekvenční systém má tu výhodu, že umožňuje organizovat 2krát více HF kanálů ve vyhrazeném frekvenčním pásmu než čtyřfrekvenční systém, ale vyžaduje dražší antény.

Na hlavních RRL se zpravidla používají dvoufrekvenční systémy. Kmitočtový plán nepočítá s ochrannými frekvenčními intervaly mezi sousedními přijímacími (vysílacími) svazky. Proto je obtížné oddělit signály ze sousedních vedení pomocí RF. Aby se zabránilo vzájemnému rušení mezi sousedními kanály, pracují na stejné anténě sudé nebo liché kanály. Pokud jde o frekvence, je uveden minimální frekvenční odstup mezi přijímacími a vysílacími svazky připojenými ke stejné anténě (98 MHz na obr. 1.3). Na hlavních RRL se zpravidla používají sudé kmeny a na větve z nich liché kmeny.

Na RRL dochází k opakování vysílacích frekvencí po celém rozsahu (viz obr. 1.1). Zároveň, aby se omezilo vzájemné rušení mezi rekonfigurovatelnými rádiovými stanicemi pracujícími na stejných frekvencích, jsou stanice umístěny klikatě vzhledem ke směru mezi koncovými body (obr. 1.6). Za normálních podmínek šíření je signál z RRS1 na vzdálenost 150 km značně oslaben a na RRS4 prakticky nelze přijímat. V některých případech však vznikají příznivé podmínky pro šíření éry. Aby se takové rušení spolehlivě utlumilo, využívají se směrové vlastnosti antén. Na dráze mezi směrem maximálního vyzařování vysílací antény RRS1, tzn. To znamená, že směr k RRS2 a směr k RRS4 (směr AC na obr. 1.6) poskytují ochranný úhel ohybu dráhy a1 několika stupňů, takže ve směru AC je zisk vysílací antény na RRS1 dostatečně malý.

Otázky pro sebeovládání

1. Vyjmenujte energetické parametry radioreléových zařízení. Uveďte jejich hodnoty pro RRL a TRL.
2. V jakých rozsazích a frekvencích rádiových vln RRL a TRL fungují? Jaké jsou vlastnosti těchto rozsahů?
3. Vyjmenujte typy stanic na RRL, hlavní funkce těchto stanic.
4. Co je to HF hlaveň? Jakými vlastnostmi se rozlišují HF, TF a TV kufry?
5. Vysvětlete účel prvků blokového schématu tříhlavňového RRL ORS.
6. Vysvětlete principy sestavení plánu rozdělení frekvencí RRL. Porovnejte plány organizované podle dvou a čtyřfrekvenčních systémů.

Radioreléová komunikace Jedná se o jeden z typů rádiové komunikace tvořený řetězcem vysílacích a přijímacích (reléových) rádiových stanic. Pozemní radioreléová komunikace se obvykle provádí na vlnách deci- a centimetrových (od stovek megahertzů až po desítky gigahertzů).

Výhody radioreléové komunikace:

Schopnost organizovat vícekanálovou komunikaci a přenášet jakékoli signály, úzkopásmové i širokopásmové;

Možnost zajištění obousměrné komunikace (duplexní) komunikace mezi spotřebiteli kanálu (předplatiteli);

Možnost vytvoření 2-drátových a 4-drátových komunikačních kanálových výstupů;

Virtuální absence atmosférického a průmyslového rušení;

Úzká směrovost záření z anténních zařízení;

Snížená doba komunikace ve srovnání s kabelovou komunikací.

Nevýhody radioreléové komunikace:

Potřeba zajistit přímou geometrickou viditelnost mezi anténami sousedních stanic;

Potřeba používat antény s vysokou nadmořskou výškou;

Použití mezistanic k organizaci komunikace na velké vzdálenosti, což způsobuje snížení spolehlivosti a kvality komunikace;

těžkopádné vybavení;

Potíže s budováním radioreléových linek v těžko dostupných oblastech;/div>

Podle jejich účelu jsou radioreléové komunikační systémy rozděleny do tří kategorií, z nichž každá má na území Ruska přiděleny vlastní frekvenční rozsahy:

místní spoje od 0,39 GHz do 40,5 GHz vnitrozónové spoje od 1,85 GHz do 15,35 GHz dálkové linky od 3,4 GHz do 11,7 GHz

Zařízení RRL je obvykle postaveno na modulární bázi. Funkčně se rozlišuje modul standardních rozhraní, obvykle obsahující jedno nebo více rozhraní PDH (E1, E3), SDH (STM-1), Fast Ethernet nebo Gigabit Ethernet nebo kombinaci těchto rozhraní, stejně jako RRL ovládací a monitorovací rozhraní. (RS-232 atd.) a synchronizační rozhraní. Úkolem standardního modulu rozhraní je přepínat rozhraní mezi sebou a ostatními moduly RRL.

Strukturálně může být standardní modul rozhraní jeden blok nebo sestávat z několika bloků nainstalovaných v jediném šasi. V technické literatuře se standardní modul rozhraní obvykle nazývá vnitřní instalační jednotka (IDU), protože Obvykle je taková jednotka instalována v hardwarovém PPC nebo v telekomunikačním kontejneru-hardwarové místnosti). Datové toky z několika standardních rozhraní jsou sloučeny do jednoho rámečku ve vnitřní montážní jednotce. Dále jsou do přijatého rámce přidány servisní kanály nezbytné pro řízení a monitorování RRL. Celkem všechny datové toky tvoří rádiový rámec. Rádiový rámec z vnitřní montážní jednotky je obvykle přenášen na mezifrekvenci do dalšího funkčního bloku RRL - rádiového modulu (ODU). Rádiový modul provádí šumově odolné kódování rádiového rámce, moduluje rádiový rámec podle typu použité modulace a také převádí celkový datový tok z mezifrekvence na pracovní frekvenci RRL. Rádiový modul navíc často plní funkci automatického nastavení zesílení výkonu RRL vysílače.

Konstrukčně je rádiový modul jedna utěsněná jednotka s jedním rozhraním spojujícím rádiový modul s vnitřní montážní jednotkou. V odborné literatuře se rádiový modul obvykle nazývá externí montážní jednotka, protože ve většině případů je rádiový modul instalován na radioreléové věži nebo stožáru v těsné blízkosti antény RRL. Umístění rádiového modulu v těsné blízkosti antény RRL je obvykle způsobeno snahou snížit útlum vysokofrekvenčního signálu v různých přechodových vlnovodech (pro frekvence nad 6 - 7 GHz) nebo koaxiálních kabelech (pro frekvence pod 6 GHz).

Pro zvláště obtížné podmínky, kde je obtížná údržba komunikačního zařízení, se používá nižší umístění rádiových modulů. Pracovní frekvence je přenášena do antény pomocí vlnovodu. Tato varianta uspořádání bloků umožňuje servis RRS (výměna rádiových modulů) bez toho, že by personál chodil ke konstrukcím anténních stožárů.

Konfigurace a metody redundance

Stav, kdy radioreléová linka nemůže zajistit požadovanou kvalitu kanálů pro přenos informací, se nazývá nedostupnost a poměr doby nedostupnosti k celkové provozní době linky se nazývá koeficient nedostupnosti.

V nejdůležitějších oblastech se za účelem snížení nedostupnosti RRL intervalů používají různé způsoby rezervace RRL zařízení. Konfigurace s redundantním zařízením RRL se obvykle označují jako součet N+M, kde N označuje celkový počet kanálů RRL a M je počet rezervovaných kanálů RRL (soubor zařízení, které zajišťuje komunikaci v každém směru na jedné rádiové frekvenci kanál se nazývá RRL trunk). Za částku přidejte zkratku HSB, SD nebo FD označující způsob rezervace RRL kmenů.

Snížení faktoru nedostupnosti je dosaženo duplikací RRL funkčních bloků nebo použitím samostatného rezervního RRL kmene.

Konfigurace 1+0

Konfigurace zařízení RRL s jedním barelem bez redundance.

Konfigurace N+0

Konfigurace zařízení RRL s N svazky bez redundance.

Konfigurace N+0 se skládá z několika RRL frekvenčních kanálů nebo kanálů s různou polarizací, pracujících přes jednu anténu. V případě použití více frekvenčních kanálů se oddělení kanálů provádí pomocí děliče výkonu a frekvenčních pásmových propustí. V případě použití RRL svazků s různou polarizací se oddělení svazků provádí pomocí speciálních antén, které podporují příjem a vysílání signálů s různou polarizací (například křížově polarizační antény, které mají stejný zisk pro signál s horizontální a vertikální polarizací).

Konfigurace N+0 neposkytuje redundanci RRL, každý kanál je samostatný fyzický kanál pro přenos dat. Tato konfigurace se obvykle používá ke zvýšení propustnosti RRL. V zařízení RRL lze jednotlivé fyzické kanály přenosu dat kombinovat do jednoho logického kanálu.

Konfigurace N+1 HSB (horký pohotovostní režim)

Konfigurace zařízení RRL s N kmeny a jedním záložním kmenem umístěným v horkém pohotovostním režimu. Ve skutečnosti je redundance dosaženo duplikací všech nebo části funkčních bloků RRL. Pokud jedna z jednotek RRL selže, jednotky v pohotovostním režimu vymění nefunkční jednotky.

Konfigurace N+M HSB (horký pohotovostní režim)

Radioreléová komunikace poskytuje vysoce kvalitní duplexní komunikační kanály, které jsou prakticky málo závislé na roční a denní době, povětrnostních podmínkách a atmosférickém rušení.

Při organizaci radioreléových spojů je třeba počítat s jeho závislostí na terénu, která vyžaduje pečlivý výběr trasy komunikačního vedení, nemožností provozu nebo výrazné snížení dosahu radioreléových stanic v pohybu, možnost odposlech vysílání a vytváření rádiového rušení nepřítelem.

Radioreléová komunikace může být organizována podle směru, podle sítě a podle osy. Použití jedné nebo druhé metody v každém jednotlivém případě závisí na konkrétních podmínkách situace, vlastnostech organizace řízení, terénu, důležitosti tohoto spojení, potřebě směny, dostupnosti finančních prostředků a dalších faktorech.

Směr radioreléové komunikace - jedná se o způsob organizace komunikace mezi dvěma kontrolními body (velitelé, velitelství) (obr. 19).

Obrázek 19. Organizace radioreléové komunikace podle směrů

Tato metoda poskytuje největší spolehlivost směru komunikace a její větší propustnost, ale ve srovnání s jinými metodami obvykle vyžaduje zvýšenou spotřebu kmitočtů a radioreléových stanic na centrále organizující komunikaci. Kromě toho při organizování komunikace ve směrech vznikají potíže s umístěním velkého počtu radioreléových stanic bez vzájemného rušení v komunikačním centru hlavního velitelství a možnost manévrování kanálů mezi směry je vyloučena.

Radioreléová síť - jedná se o způsob organizace komunikace, kdy komunikace mezi nadřízeným řídicím bodem (velitel, velitelství) a několika podřízenými řídicími body (velitelé, velitelství) probíhá pomocí jednoho radioreléového polosouboru (obr. 20).

Obrázek 20. Organizace radioreléové komunikační sítě

Při práci po síti jsou vysílače radioreléových stanic podřízených korespondentů neustále naladěny na frekvenci přijímače hlavní stanice. Je třeba mít na paměti, že při absenci ústředny musí být všechny síťové stanice v simplexním režimu, tedy v pohotovostním režimu příjmu. Volací právo je uděleno především hlavní stanici. Poté, co hlavní stanice zavolá jednomu z korespondentů, může konverzace mezi nimi pokračovat v duplexním režimu. Na konci rozhovoru se stanice přepnou zpět do simplexního režimu. Počet radioreléových stanic v síti by neměl překročit tři nebo čtyři.

Síťová komunikace je možná především tehdy, když hlavní stanice pracuje na všesměrové (bičkové) anténě. V závislosti na situaci mohou podřízení korespondenti použít buď bičové nebo směrové antény. Pokud jsou podřízení korespondenti umístěni vzhledem k hlavní stanici v libovolném směru nebo v sektoru směrového vyzařování antény hlavní stanice, pak komunikace mezi vrchním velitelem a podřízenými může být zajištěna prostřednictvím sítě a při práci na směrové anténě s relativně velký směrový úhel (60 - 70° ).

Radioreléová osa - jedná se o způsob organizace radioreléové komunikace, kdy komunikace mezi nadřízeným řídícím bodem (velitel, velitelství) a několika podřízenými řídícími body (velitelé, velitelství) probíhá prostřednictvím jedné radioreléové linky rozmístěné ve směru pohybu jeho řízení bod nebo jeden z kontrolních bodů 1 podřízeného velitelství (obr. .23).

Obrázek 21. Organizace radioreléové komunikační osy

Komunikace mezi řídícím střediskem vrchního velitelství a řídícími body probíhá prostřednictvím podpůrných (pomocných) komunikačních uzlů, kde jsou mezi řídícími body distribuovány telefonní a telegrafní kanály.

Ve srovnání se směrovou komunikací organizace radioreléové komunikace podél osy snižuje počet radioreléových stanic v komunikačním centru řídícího bodu vrchního velitelství a tím zjednodušuje přidělování frekvencí těmto stanicím bez vzájemného rušení, umožňuje manévrování kanálů, zajišťuje jejich efektivnější využití a zkracuje čas pro výběr a výpočet tras, usnadňuje řízení radioreléové komunikace a vyžaduje méně personálu potřebného pro ochranu a obranu mezistanic. Nevýhodou tohoto způsobu je závislost všech radioreléových komunikací na provozu centrální linky a potřeba dodatečného přepínání kanálů v referenčních (pomocných) komunikačních uzlech. Kapacita osy je určena kapacitou středové linie, proto je organizace radioreléové komunikace podél osy vhodná pouze v případě, že jsou na středové lince používány vícekanálové stanice a na středové lince jsou používány málokanálové stanice. referenční čáry. Použití několikakanálových stanic pro osu nedává požadovaný efekt, protože vyžaduje značný počet těchto stanic a frekvencí.

Radioreléová komunikace se provádí přímo nebo prostřednictvím mezilehlých (reléových) radioreléových stanic. Tyto stanice se nasazují v případech, kdy není zajištěna komunikace přímo mezi koncovými stanicemi z důvodu jejich vzájemné vzdálenosti nebo z důvodu terénních podmínek a dále v případech, kdy je nutné přidělit kanály na mezilehlém místě.

STÁTNÍ UNIVERZITA DNEPROPETROVSK

Abstraktní

„Situace a vyhlídky pro rozvoj radioreléové a troposférické komunikace“

student XXXXXX

Zkontrolováno:

učitel: XXXXXX

Dněpropetrovsk

Strana
Úvod do sekce	3
1. Radioreléová komunikace. Základní pojmy.	4
	6
1.2. Spolehlivost radioreléových stanic	11
1.3. Použití měsíce jako pasivního opakovače	14
Úvod do sekce	20
2. Troposférická komunikace. Základní pojmy	21
2.1. Některé typy používaných stanic a jejich parametry	23
2.2. Troposférické přenosové linky na velmi dlouhé vzdálenosti	25
2.3. Zvyšování frekvence a energetické účinnosti troposférických komunikačních systémů	30
Závěr	39
Seznam použité literatury	40

Úvod do sekce

Rozvoj moderních technologií vedl k potřebě rychle a přesně řešit problémy řízení a koordinace s přihlédnutím k událostem vyskytujícím se ve velkých vzdálenostech od řídících center. Zároveň prudce vzrostla role komunikace nejen v okruhu „osoba-osoba“, ale také pro přenos dat v okruhu spojujícím dva elektronické stroje.

Povaha v tomto případě určuje zvláštní požadavky na cestu: za prvé zvýšení propustnosti komunikačních systémů a za druhé zvýšení požadavků na spolehlivost a kvalitu přenosu.

Zvláštností použití radioreléových a troposférických komunikací je použití rozsahu VHF, ve kterém pracují.

První výhodou je, že v rozsahu VKV je možné použít antény s vysokou směrovostí s malými rozměry. To snižuje vzájemné rušení mezi stanicemi a umožňuje použití vysílačů s nízkým výkonem.

Druhou výhodou je, že v pásmu VHF lze přenášet široké spektrum frekvencí. To umožňuje přenášet signály z velkého počtu kanálů na jedné nosné frekvenci. Moderní linky jsou stavěny s očekáváním přenosu od jedné nebo dvou do tisíce tun telefonních zpráv.

Třetí výhodou rozsahu VKV je skutečnost, že v tomto rozsahu je vliv různých druhů rušení velmi malý. Ve vyšší frekvenční části rozsahu jsou vedení méně náchylná k rušení, protože jednak je pravděpodobnost rušení v tomto rozsahu menší a jednak je směrovost antén vyšší a tím i menší pravděpodobnost pronikání rušení do přijímače. Při nižších frekvencích v oblasti měřicích vln je pravděpodobnost rušení ze zapalovacího systému spalovacích motorů nebo průmyslového a atmosférického rušení vysoká a směrovost antén je nízká. Proto je kvalita kanálů takových linek obvykle nižší.

1. Radioreléová komunikace. Základní pojmy.

Pod radioreléová komunikace rozumí rádiové komunikace založené na retranslaci rádiových signálů decimetrových a kratších vln stanicemi umístěnými na povrchu Země. Souhrn technických prostředků a prostředí šíření rádiových vln pro poskytování forem radioreléové komunikace radioreléová komunikační linka.

Pozemní tzv. rádiové vlny šířící se v blízkosti zemského povrchu. Zemské rádiové vlny kratší než 100 cm se dobře šíří pouze v přímé viditelnosti. Proto je radioreléová komunikační linka na velké vzdálenosti budována ve formě řetězce vysílacích a přijímacích radioreléových stanic (RRS), ve kterých jsou sousední RRS umístěny ve vzdálenosti zajišťující radiovou komunikaci v přímé viditelnosti. volal radioreléové vedení zorné pole(RRL).

Obrázek 1.1 – Vysvětlení principu konstrukce RRL

Klasifikace radioreléových komunikačních linek.

• V závislosti na primární síti EASC existují:
• RRL kufru
• Intrazone RRL
• Místní RRL.
• V závislosti na způsobu formování HS Existují analogové a digitální RRL. Analogové RRL se v závislosti na způsobu kombinování (separace) elektrických signálů a způsobu modulace nosné rozlišují:
• RRL s ChRC
• ChMRRL s FIM-AM
• Podle počtu N organizované PM kanály:
• Malý kanál – 24 N£
• S průměrnou propustností - N = 60 ... 300
• S vysokou propustností - N = 600 ... 1920.

• Digitální RRL jsou klasifikovány podle metody modulace nosné:
• PCM-FM
• PCM-FM
• a další
• V závislosti na přenosové rychlosti V :
• s nízkou kapacitou - B<10 Мбит/с
• s průměrnou propustností - B=10...100 Mbit/s
• s vysokou propustností - >100 Mbit/s

1.1. Některé typy používaných stanic a jejich parametry

Radioreléová stanice R-415

RRS R-415 je navržen tak, aby vytvořil dočasné, rychle rozmístitelné, malokanálové radioreléové komunikační linky. Radiostanice umožňuje pultový provoz v radiové lince s radioreléovou stanicí typu R-405M. V závislosti na provozních podmínkách lze stanici instalovat do automobilů, letadel a vrtulníků. RRS se vyrábí v šesti verzích, lišících se počtem a typem transceiverů (H, V, NV) a napájecím napětím (27 V, 220 V 50 Hz/27 V).

Obrázek 1.1.1 – Vzhled stanice R-415

R-415 poskytuje následující provozní režimy:

• režim vnitřního zhutňování, který zajišťuje současný provoz dvou telefonních a dvou telegrafních kanálů;
• režim externího hutnění pomocí zařízení typu „Azur“ prostřednictvím tří provozních a jednoho servisního telefonního kanálu;
• externí kompresní režim se zařízením pro přenos dat rychlostí 12-4 8 kBit/s;
• režim dálkového ovládání pro HF nebo VHF rozhlasové stanice;
• simplexní režim, který zajišťuje provoz přes jeden z telefonních kanálů se zvýšenou frekvenční odchylkou;
• automatický režim řízení, poskytující identifikaci vadné jednotky.

Technické údaje

Rozsah 1 („H“)					Rozsah 2 („B“)
Frekvenční rozsah, MHz		80-120					390-430
Počet pracovních frekvencí		800					200
Rozlišení frekvenční sítě, kHz		50					200
Minimální duplexní rozestup, MHz		8,05					15,00
Výkon vysílače, W:
nominální		10					6
snížena		0,5-2,5					0,3-1,3
Citlivost přijímače při odstupu signálu od šumu 35 dB, µV:
v prvním televizním kanálu	2,2				5,0
ve druhém kanálu TC	5,5				5,0
Zisk antény, dB	7				11
Komunikační rozsah:
při práci na směrových anténách ve výšce zavěšení 16 m, km			minimálně 30
při práci s všesměrovými anténami v pohybu km			10
Napájení stanice R-415 je zajištěno. V:
DC				+27
střídavý jednofázový proud 50 Hz				220
střídavý třífázový proud 50 Hz				380
Maximální výkon spotřebovaný stanicí, VA:
ze sítě AC						240
z DC sítě						180
Hmotnost zařízení, kg:
jednopásmový						78
dvě kapely						106
						(-30.....+50)
Relativní vlhkost při +40 °C,%:						98
						613

Radioreléová stanice R-419S

RCP-419 C je určen pro organizování nezávislých radioreléových a kabelových komunikačních linek, jakož i pro větvení kanálů z vícekanálových radioreléových, troposférických a drátových komunikačních linek na pevných komunikačních zařízeních. Stanice má sedm verzí, které se liší konfigurací (počet transceiverů, přítomnost jednotky rozhraní, typy anténních zařízení),

Obrázek 1.1.2 – Vzhled stanice R-419S

TECHNICKÉ ÚDAJE

Základní parametry
Zařízení transceiveru stanice pracuje v následujících frekvenčních rozsazích:	160...240 MHz (pásmo "2") 240...320 MHz (pásmo "3") 320...480 MHz (pásmo "4") 480...645 MHz (pásmo "5")
RRS umožňuje v podmínkách středně členitého terénu s odstupem signálu od šumu v PM kanálu 35 dB vytvoření radioreléových linek o délce:
rozsah 160-645 MHz s 6kanálovým provozem	až 300 km (6-8 intervalů)
rozsah 240-645 MHz s 12kanálovým provozem	až 75 km (2 intervaly)
rozsah 480-645 MHz s 24, 60kanálovým provozem	až 20 km (1 interval)
Přenášený digitální informační tok rychlostí, kBit/s:
v rozsahu 160...480 MHz	48
v rozsahu 480...645 MHz	480
Výkon vysílače na výstupu antény je, W:
v rozsahu "2", "3"	10
v rozsahu "4", "5"	6
Citlivost přijímače při poměru signálu k šumu 35 dB v kanálu PM, µV:
v rozsahu "2", "3", "4"	4,5
v rozsahu "5"	8,9
Spotřeba energie, W	200...500
Rozměry stojanu zařízení, mm	606x520x785
Hmotnost stojanu zařízení, kg	130
Rozsah provozních teplot, °C	(-30...+50)
Relativní vlhkost při +40 °C, %	98
Nízký atmosférický tlak, hPa	613

Radioreléová stanice R-419A

Rádiové reléové komunikační linky (RRLS)

Buněčné komunikační systémy jsou svou povahou distribuovaná telekomunikační zařízení. Prvky systému základnových stanic (/), jmenovitě samotné základnové stanice (,), získaly největší geografický rozptyl ve své specifičnosti. Je to dáno tím, že úkolem základnových stanic je zajistit pokrytí co nejširší oblasti. Jedním z omezujících faktorů pro rychlé zavádění celulární sítě je potřeba organizovat transportní toky mezi základnovými stanicemi a řadičem základnové stanice. Výstavba kabelových konstrukcí (elektrických nebo optických) může vyžadovat dlouhou dobu: od několika měsíců až po několik let. Pokud mluvíme o hornatém, bažinatém nebo jiném obtížném terénu, pak může být výstavba kabelové komunikační linky téměř nemožná. Kromě toho vyžaduje výstavba kabelové komunikační linky velké finanční náklady, které nemusí být ekonomicky rentabilní, pokud je nutné zorganizovat rozhraní pouze jedné nebo dvou základnových stanic. Pohodlné řešení v takové situaci nabízejí radioreléové komunikační linky. Konstrukce rozpětí RRL netrvá déle než několik dní, s ohledem na čas potřebný k nastavení a spuštění. Také nasazení radioreléového rozpětí vyžaduje mnohem nižší finanční náklady a maximální délka může dosáhnout 50 km i více.

Uvažujme o principu organizace komunikace pomocí radioreléových přenosových systémů. Na každém ze dvou konců musí být instalována sada komunikačního zařízení, která obvykle obsahuje vnitřní jednotku, venkovní modul a vyzařovací parabolickou anténu. Vnitřní modul se instaluje v místnosti vybavení, v těsné blízkosti telekomunikačních zařízení nebo ve speciálním tepelně izolovaném kontejneru. Provádí úkoly přepínání a multiplexování několika signálů do jednoho, moduluje signál na mezifrekvenční, řídí externí modul a je také zodpovědný za přepínání na rezervu, pokud to umožňuje konstrukce radaru. Interní modul může sloužit od jedné do několika sad externích zařízení (externí modul + anténa). Externí modul je převodník, který přenáší signál z mezifrekvence přijatý z interního modulu na hlavní frekvenci, která leží v rozsahu 6-38 GHz. To je jeho hlavní funkce. Vnitřní a vnější moduly jsou obvykle propojeny koaxiálním kabelem. Po remodulaci signálu v externím modulu je signál vyzařován přes parabolickou anténu. Podobná sada zařízení by měla být instalována na opačné straně. Všechny moderní RRL jsou obvykle duplexní, tj. mohou vysílat i přijímat signál prostřednictvím stejné sady zařízení.

Struktura rozpětí rádiového relé

Při nastavování radaru musí být zajištěna přímá viditelnost mezi oběma anténami. Samotný proces přizpůsobení se nazývá „přizpůsobení“. V tomto případě je změnou směru vyzařování hlavního laloku pro obě antény dosaženo maximální možné úrovně příjmu signálu na každé straně. Čím vyšší je úroveň přijímaného signálu, tím stabilnější bude radioreléový let vůči vnějším povětrnostním podmínkám. Kromě toho může úroveň signálu ovlivnit kapacitu systému, protože zařízení některých výrobců umožňuje snížení radarové kapacity při dosažení určité minimální úrovně.

Maximální dosah moderních RRL je obvykle omezen na 50 km. Díky metodě digitálního přenosu odolají nepřízni počasí. Obvykle se však u dlouhých rozpětí zavádějí určitá omezení: rozpětí musí být pokud možno „čisté“, tzn. Mezi anténami by neměly být žádné překážky. Kromě toho musí být použit minimální kmitočet a maximální průměr parabolické antény. Obvykle mají tyto radary také sníženou kapacitu. V praxi se častěji používají kratší rozpětí (do 30 km délky).

V současné době nabízí trh telekomunikačních zařízení mnoho možností od různých výrobců, a to jak z hlediska kapacity, tak nákladů. Existují RRL, které umožňují přenos až 500 Mbit/s a podporují 2xSTM-1, Fast a Gigabit transport streams