Principios generales para la construcción de líneas de comunicación de retransmisión por radio con visibilidad directa. Comunicación por retransmisión por radio

1. Principios generales para la construcción de líneas de relevadores radioeléctricos. Sistemas de transmisión por satélite y radioenlaces.

1. Principios generales para la construcción de líneas de relevadores de radio.

1.1. Principios de la comunicación por retransmisión por radio.

Los rangos de radiofrecuencia utilizados en RRL y TRL tienen una serie de ventajas. Cada una de estas bandas de banda ancha puede transportar muchas señales de banda ancha. En estas bandas, las antenas con altas ganancias son de tamaño relativamente pequeño. El uso de tales antenas permite obtener comunicaciones estables con una potencia de transmisión baja. El espectro de interferencias externas de origen atmosférico e industrial se encuentra en una región de frecuencia más baja que UHF. Por tanto, en las bandas de frecuencia UHF y superiores prácticamente no se producen tales interferencias. Los más extendidos en los RRL principales son los ARRS que funcionan en el rango de longitud de onda de centímetros.

Una línea de comunicación por radioenlace se construye en forma de una cadena de estaciones de radio transceptoras. El RRL está equipado con transmisores con una potencia de 0,1...10 W, receptores con un factor de ruido de unos 10 dB y antenas con una ganancia de unos 40 dB (área de apertura de unos 10 m2).

En dicho RRL debe haber visibilidad directa entre las antenas de los RRL vecinos. Para ello, las antenas se instalan sobre soportes, normalmente a una altitud de 40...100 m. La distancia entre los RRS vecinos de la línea principal RRL suele ser de unos 50 km. En TRL, la distancia media entre estaciones vecinas es de unos 250 km. TRL utiliza transmisores con una potencia de 1...10 kW, receptores con amplificadores de bajo ruido (LNA) con una temperatura de ruido efectiva de 150...200 K, antenas con una ganancia de aproximadamente 40 dB

Tipos de estaciones. Los principales tipos de RRS: terminal (ORS), hub (URS) e intermedio (PRS). Los transmisores y receptores de radio están instalados en el ORS y el URS (Fig. 1.1).

En los ORS ubicados en los extremos del RRL, las señales transmitidas se ingresan y aíslan, por ejemplo MTS.

La señal de radio se retransmite en el RRS: recepción, amplificación, cambio de frecuencia y transmisión en dirección al siguiente RRS. Al transmitir señales de radio de televisión a través de RRL, cada PRS tiene la capacidad de seleccionar un programa de televisión.

La estación en la que se implementa esta característica se denomina PRS con asignación de televisión (PRSV).

En la URS se realiza la retransmisión de señales de radio y la ramificación RRL. Las nuevas líneas de comunicación por cable o RRL a menudo se originan en la URS. En la URS siempre se separa parte de las señales TF del MTS y se introducen otras nuevas, por lo que siempre se instalan allí moduladores y demoduladores. Estructuralmente, a menudo se combinan en un dispositivo llamado módem. La distancia media recomendada para nuestro país entre las URS vecinas es de 250 km.

En la URS, por regla general, hay una ramificación de señales de radio de televisión, el llamado tránsito IF. Dado que los módems introducen ruido, eliminarlos del circuito mejora la relación señal-ruido en el canal al final del RRL. En los URS grandes, donde convergen varios RRL, se instalan conmutadores especiales para señales IF de televisión abierta, que permiten seleccionar rápidamente uno u otro programa. Los moduladores se instalan sólo en aquellos URS donde es necesario introducir un nuevo programa de televisión. La distancia recomendada entre dichos URS en nuestro país es de 2500 km.

Tramo de retransmisión de radio y sección de retransmisión de radio. La parte de la línea de comunicación de retransmisión de radio entre los RRS vecinos, incluidos los equipos y el medio de propagación de la señal de radio, se denomina tramo de retransmisión de radio. La parte de una línea de comunicación de retransmisión radioeléctrica limitada por dos estaciones de retransmisión radioeléctrica cercanas, que son terminales o hub, se denomina sección de retransmisión radioeléctrica.

Características del servicio. En RRL, el personal de servicio está constantemente presente solo en ORS y URS. Para monitorear y gestionar el estado de los equipos en el PRS, se utiliza un sistema de teleservicio (TS), en cuya organización todo el RRL se divide en secciones operativas que contienen hasta 10 RRS. En medio de dicha sección hay una URS, desde la cual se controla el funcionamiento del PRS de la sección ubicada a ambos lados de la URS. Los RRS terminales dan servicio a los RRS cercanos. Para aumentar la confiabilidad y estabilidad de operación, el equipo RRL es redundante. Hay dos métodos comunes de reserva automática: basado en estación y seccional. Con la redundancia estación por estación, en caso de mal funcionamiento del equipo de trabajo en una estación determinada, se reemplaza automáticamente por uno de respaldo que opera en las mismas frecuencias.

Con redundancia seccional, se instalan conjuntos de transceptores de microondas de trabajo y de respaldo en cada estación, y las frecuencias de operación de estos conjuntos no coinciden. Si el equipo en cualquier PRS está dañado, los módems en los extremos de la sección del relé de radio se activan automáticamente, después de lo cual las señales se transmiten a lo largo de toda la sección utilizando transceptores de microondas de respaldo. En RRS con redundancia seccional, se instalan equipos de redundancia en los extremos de la sección, con la ayuda de los cuales se monitorea el estado del equipo troncal HF y se conmutan los módems. El comando de conmutación desde el final de la sección hasta el principio se transmite a través de canales de comunicación aéreos. Los canales de comunicación de servicio también están destinados a la transmisión de señales de mantenimiento y negociaciones con el personal de mantenimiento.

1.2. Líneas de retransmisión de radio multitroncal

Troncos RRL. En todas las estaciones de un RRL, por regla general, se instalan el mismo tipo de receptores y transmisores de microondas. En la mayoría de los sistemas de retransmisión de radio, Pr y P en el PRS están conectados a través de IF. Una cadena de tales transmisores y receptores de microondas en la sección de retransmisión de radio forma un troncal de alta frecuencia (HF). Este baúl es universal, ya que se puede utilizar para organizar la transmisión de varios mensajes. ¿Por qué Md y Dm y los dispositivos terminales correspondientes están conectados al troncal HF en OPC y URS? Estos últimos forman parte del módem. Si MTS se transmite a través de una troncal HF utilizando el método de modulación analógica, dicha troncal se denomina troncal telefónica (TF). Además, utilizando el método FM analógico, se organizan troncales de televisión (TV) a través de las cuales se transmiten programas de televisión. Una troncal digital (DF) se organiza suministrando una señal digital al modulador PPC.

La señal suministrada al modulador se llama señal grupal del cañón, y su espectro es espectro lineal En las troncales analógico a digital (ADF), el GS se compone del MTS y la señal digital.

Diagrama de bloques de un RRL de tres barriles.. Para aumentar el rendimiento en RRL, por regla general, organizan el funcionamiento simultáneo de varios canales de HF en diferentes frecuencias en una ruta de alimentación de antena (AFT) y una antena comunes. Este tipo de RRL se llama de múltiples cañones.

Tiene una mayor eficiencia económica que uno de un solo cañón, ya que el costo de la antena, los soportes de la antena, así como el edificio técnico y el sistema de suministro de energía común a todos los troncales, es significativamente mayor que el costo del equipo de barril de HF.

Para conectar varios transceptores a una antena (Fig. 1.2), se utilizan dispositivos combinadores (CD) y filtros separadores (RF). Se necesitan dispositivos combinados para separar las ondas receptoras y transmisoras. Como sistemas de control se utilizan selectores de polarización o circuladores de ferrita. Los filtros de separación de recepción (RF1) se utilizan para separar señales de diferentes canales de recepción en las frecuencias f1, f3, f5. Los filtros de separación de transmisión (RF2) se utilizan para combinar señales de transmisión en las frecuencias f1", f3", f5".

En la figura.

(1.1)

1.2 muestra las troncales TF y TV, así como la de reserva - Res. En los extremos de la sección de retransmisión radioeléctrica se instalan equipos de redundancia: recepción - Res. pr y transmisión - Res. P. En el punto 3 se puede recibir una señal de accidente, que debe transmitirse al inicio del tramo a la centralita anterior, al punto 4 llega una señal similar de la centralita posterior. En la troncal de TV, tránsito por se organiza la FI. La selección del programa derivado se realiza mediante un conmutador vía IF-Km IF, al que también se suministra la señal del troncal de TV en sentido inverso (en el punto 5). Rendimiento del barril. En los RRL troncales modernos con FM, se asigna una banda de frecuencia de 28 MHz para la troncal HF. Por lo tanto, las señales de FM transmitidas a lo largo del troncal deben tener un espectro que no supere los 28 MHz. Recuerde que el ancho espectral de una señal de FM es<9 МГц

donde es la desviación de frecuencia máxima, FB es la frecuencia de modulación superior.

Para el funcionamiento RRL se asignan bandas de frecuencia con una anchura de 400 MHz en la gama 1,2 GHz (1,7...2,1 GHz), 500 MHz en las gamas 4 (3,4...3,9), 6 (5,67...6 ,17) y 8 (7,9... 8,4) GHz y una anchura de 1 GHz en las bandas de frecuencia de 11 y 13 GHz y superiores. Estas bandas se distribuyen entre las troncales HF del sistema de relevadores radioeléctricos según un plan específico, denominado plan de asignación de frecuencias. Los planes de frecuencias se elaboran de forma que se garantice una interferencia mutua mínima entre las troncales que funcionan con una antena común.

En la banda de 400 MHz se pueden organizar 6 troncales HF dúplex en la banda de 500 MHz y 8 en la banda de 1 GHz.

En términos de frecuencias (Fig. 1.3), generalmente se indica la frecuencia promedio f0. Las frecuencias de recepción de las troncales están ubicadas en la mitad de la banda asignada y las frecuencias de transmisión en la otra.

Con esta división se obtiene una frecuencia de desplazamiento suficientemente grande, lo que garantiza un aislamiento suficiente entre las señales de recepción y transmisión, ya que la recepción de RF (o transmisión de RF) funcionará solo en la mitad de toda la banda de frecuencia del sistema. En este caso, puede utilizar una antena común para recibir y transmitir señales. Si es necesario, se obtiene un aislamiento adicional entre las ondas receptoras y transmisoras en una antena mediante el uso de diferentes polarizaciones. RRL utiliza ondas con polarización lineal: vertical u horizontal. Se utilizan dos variantes de distribución de polarización. En la primera opción, en cada PRS y URS, la polarización cambia de modo que se reciben y transmiten ondas de diferentes polarizaciones. En la segunda opción, se utiliza una polarización de onda en la dirección "allí" y otra en la dirección "atrás".

Figura 1.3. Plan de distribución de frecuencias del sistema de relevadores radioeléctricos KURS para una estación tipo NV en las bandas 4 (f0=3.6536), 6(f0=5.92) y 8(f0=8.157)

Una estación en la que las frecuencias de recepción están ubicadas en la parte inferior (H) de la banda asignada y las frecuencias de transmisión en la parte superior (B) se designa con el índice "HB". En la siguiente estación, la frecuencia de recepción será mayor que la frecuencia de transmisión y dicha estación se designa con el índice "VN". Para la dirección de comunicación inversa de una troncal determinada, puede tomar el mismo par de frecuencias que para la directa o una diferente. En consecuencia, dicen que el plan de frecuencia le permite organizar el trabajo utilizando sistemas de dos frecuencias (Fig. 1.4) o de cuatro frecuencias (Fig. 1.5). En estas imágenes, a través de Se indican las frecuencias medias de las troncales. Los índices de frecuencia corresponden a las designaciones de las troncales en la Fig. 1.3. Con un sistema de dos frecuencias, se debe tomar la misma frecuencia en el PRS y en el PC para la recepción desde direcciones opuestas. La antena WA1 (Fig. 1.4a) recibirá ondas de radio en la frecuencia f1н

desde dos direcciones: principal A y retorno B. Una onda de radio que proviene de la dirección B crea interferencias. El grado en que la antena atenúa esta interferencia depende de las propiedades protectoras de la antena. Si la antena atenúa la onda de retorno al menos 65 dB en comparación con la onda que viene de la dirección principal, entonces dicha antena se puede utilizar en un sistema de doble frecuencia. Un sistema de doble frecuencia tiene la ventaja de que permite organizar 2 veces más canales HF en una banda de frecuencia dedicada que un sistema de cuatro frecuencias, pero requiere antenas más caras.

En los RRL principales, por regla general, se utilizan sistemas de doble frecuencia. El plan de frecuencias no prevé intervalos de frecuencia de protección entre troncales de recepción (transmisión) adyacentes. Por lo tanto, las señales de troncales adyacentes son difíciles de separar mediante RF. Para evitar interferencias mutuas entre troncales adyacentes, tanto troncales pares como impares funcionan en la misma antena. En términos de frecuencias, se indica la separación mínima de frecuencia entre las troncales receptoras y transmisoras conectadas a una misma antena (98 MHz en la Fig. 1.3). Como regla general, en los RRL principales se utilizan troncos pares y en las ramas de ellos, troncos impares.

En el RRL hay una repetición de frecuencias de transmisión a lo largo del tramo (ver Fig. 1.1). Al mismo tiempo, para reducir la interferencia mutua entre RRS que operan en las mismas frecuencias, las estaciones están ubicadas en zigzag con respecto a la dirección entre los puntos finales (Fig. 1.6). En condiciones normales de propagación, la señal de RRS1 a una distancia de 150 km está muy debilitada y prácticamente no se puede recibir en RRS4. Sin embargo, en algunos casos surgen condiciones favorables para la propagación de eras. Para atenuar de forma fiable dichas interferencias se utilizan las propiedades direccionales de las antenas. En el camino entre la dirección de máxima radiación de la antena transmisora ​​RRS1, es decir. Es decir, la dirección hacia RRS2 y la dirección hacia RRS4 (dirección AC en la Fig. 1.6) proporcionan un ángulo de flexión protector de la trayectoria a1 de varios grados, de modo que en la dirección AC la ganancia de la antena transmisora ​​en RRS1 es suficientemente pequeño.

Preguntas para el autocontrol

1. Nombra los parámetros energéticos de los equipos de retransmisión de radio. Dé sus valores para RRL y TRL.
2. ¿En qué rangos y frecuencias de ondas de radio operan RRL y TRL? ¿Cuáles son las características de estas gamas?
3. Nombra los tipos de estaciones en el RRL, las funciones principales de estas estaciones.
4. ¿Qué es un barril HF? ¿Por qué características se distinguen las troncales HF, TF y TV?
5. Explique el propósito de los elementos del diagrama de bloques del RRL ORS de tres cañones.
6. Explicar los principios de construcción de un plan de distribución de frecuencias RRL. Compara planes organizados por sistemas de dos y cuatro frecuencias.

Comunicación por retransmisión por radio Este es uno de los tipos de comunicaciones por radio formado por una cadena de estaciones de radio transmisoras y receptoras (retransmisoras). Las comunicaciones por retransmisión de radio terrestre se suelen realizar en ondas deci y centímetro (desde cientos de megahercios hasta decenas de gigahercios).

Ventajas de la comunicación por retransmisión por radio:

Posibilidad de organizar comunicación multicanal y transmitir cualquier señal, tanto de banda estrecha como de banda ancha;

Posibilidad de proporcionar comunicación bidireccional (dúplex) entre consumidores del canal (suscriptores);

Posibilidad de crear salidas de canal de comunicación de 2 y 4 hilos;

Ausencia virtual de interferencias atmosféricas e industriales;

Estrecha direccionalidad de la radiación de los dispositivos de antena;

Tiempo de comunicación reducido en comparación con la comunicación por cable.

Desventajas de la comunicación por retransmisión por radio:

La necesidad de asegurar una visibilidad geométrica directa entre las antenas de estaciones vecinas;

La necesidad de utilizar antenas de gran altura;

El uso de estaciones intermedias para organizar la comunicación a largas distancias, lo que provoca una disminución de la confiabilidad y calidad de la comunicación;

Equipos engorrosos;

Dificultad para construir líneas de retransmisión de radio en zonas de difícil acceso;/div>

Según su finalidad, los sistemas de comunicación por relevadores de radio se dividen en tres categorías, a cada una de las cuales se le asignan sus propios rangos de frecuencia en el territorio de Rusia:

enlaces locales de 0,39 GHz a 40,5 GHz enlaces intrazona de 1,85 GHz a 15,35 GHz líneas troncales de 3,4 GHz a 11,7 GHz

Los equipos RRL suelen construirse de forma modular. Funcionalmente, se distingue un módulo de interfaces estándar, que generalmente incluye una o más interfaces PDH (E1, E3), SDH (STM-1), Fast Ethernet o Gigabit Ethernet o una combinación de estas interfaces, así como interfaces de control y monitoreo RRL. (RS-232 y etc.) e interfaces de sincronización. La tarea del módulo de interfaz estándar es conmutar interfaces entre él mismo y otros módulos RRL.

Estructuralmente, un módulo de interfaz estándar puede ser un solo bloque o constar de varios bloques instalados en un solo chasis. En la literatura técnica, el módulo de interfaz estándar generalmente se denomina unidad de instalación interna (IDU) porque Normalmente, una unidad de este tipo se instala en un PPC de hardware o en una sala de hardware de contenedores de telecomunicaciones). Los flujos de datos de varias interfaces estándar se combinan en un solo marco en la unidad de montaje interior. A continuación, se añaden a la trama recibida los canales de servicio necesarios para el control y la supervisión de RRL. En total, todos los flujos de datos forman una trama de radio. La trama de radio desde la unidad de montaje interna generalmente se transmite a una frecuencia intermedia a otro bloque funcional RRL: el módulo de radio (ODU). El módulo de radio realiza una codificación resistente al ruido de la trama de radio, modula la trama de radio según el tipo de modulación utilizada y también convierte el flujo de datos total de la frecuencia intermedia a la frecuencia operativa RRL. Además, el módulo de radio suele realizar la función de ajustar automáticamente la ganancia de potencia del transmisor RRL.

Estructuralmente, el módulo de radio es una unidad sellada con una interfaz que conecta el módulo de radio a la unidad de montaje interna. En la literatura técnica, el módulo de radio se suele denominar unidad de montaje externo, porque en la mayoría de los casos, el módulo de radio se instala en una torre o mástil de retransmisión de radio muy cerca de la antena RRL. La ubicación del módulo de radio muy cerca de la antena RRL generalmente se debe al deseo de reducir la atenuación de la señal de alta frecuencia en varias guías de ondas de transición (para frecuencias superiores a 6 - 7 GHz) o cables coaxiales (para frecuencias inferiores a 6 GHz).

Para condiciones particularmente difíciles donde el mantenimiento de los equipos de comunicaciones es complicado, se utiliza una ubicación más baja para los módulos de radio. La frecuencia de funcionamiento se transmite a la antena a través de una guía de ondas. Esta opción de disposición de bloques permite dar servicio al RRS (reemplazo de módulos de radio) sin que personal se acerque a las estructuras del mástil de la antena.

Configuraciones y métodos de redundancia

El estado en el que una línea de retransmisión de radio no puede proporcionar la calidad requerida de canales para transmitir información se denomina indisponibilidad, y la relación entre el tiempo de indisponibilidad y el tiempo total de funcionamiento de la línea se denomina coeficiente de indisponibilidad.

En las áreas más importantes, para reducir la indisponibilidad de los intervalos RRL, se utilizan varios métodos de reserva de equipos RRL. Normalmente, las configuraciones con equipos RRL redundantes se denotan como la suma N+M, donde N denota el número total de troncales RRL y M es el número de troncales RRL reservadas (el conjunto de equipos que proporciona comunicación en cada dirección a través de una frecuencia de radio). canal se llama troncal RRL). Después del monto, agregue la abreviatura HSB, SD o FD, que indica el método de reserva de troncales RRL.

La reducción del factor de indisponibilidad se logra duplicando los bloques funcionales RRL o utilizando una troncal RRL de reserva separada.

Configuración 1+0

Configuración del equipo RRL con un barril sin redundancia.

Configuración N+0

Configuración de equipos RRL con N troncales sin redundancia.

La configuración N+0 consta de varios canales de frecuencia RRL o canales con diferentes polarizaciones, que operan a través de una antena. En el caso de utilizar varios canales de frecuencia, la separación de los canales se realiza mediante un divisor de potencia y filtros pasa banda de frecuencia. En el caso de utilizar troncales RRL con diferentes polarizaciones, la separación de las troncales se realiza mediante el uso de antenas especiales que soportan la recepción y transmisión de señales con diferentes polarizaciones (por ejemplo, antenas de polarización cruzada que tienen la misma ganancia para una señal con polarización horizontal y vertical).

La configuración N+0 no proporciona redundancia RRL; cada troncal es un canal de transmisión de datos físico separado. Esta configuración se utiliza normalmente para aumentar el rendimiento de RRL. En los equipos RRL, los canales de transmisión de datos físicos individuales se pueden combinar en un canal lógico.

Configuración N+1 HSB (Hot Standby)

Configuración del equipo RRL con N troncales y una troncal de respaldo ubicada en hot standby. De hecho, la redundancia se consigue duplicando todo o parte de los bloques funcionales RRL. Si una de las unidades RRL falla, las unidades en espera activa reemplazan las unidades inoperativas.

Configuración N+M HSB (Hot Standby)

Las comunicaciones por retransmisión por radio proporcionan canales de comunicación dúplex de alta calidad que dependen prácticamente poco de la época del año y el día, las condiciones climáticas y las interferencias atmosféricas.

Al organizar las comunicaciones por relevadores de radio, es necesario tener en cuenta su dependencia del terreno, lo que requiere una selección cuidadosa de la ruta de la línea de comunicación, la imposibilidad de operación o una reducción significativa en el alcance de las estaciones de relevadores de radio en movimiento, la posibilidad de interceptación de transmisiones y creación de interferencias de radio por parte del enemigo.

La comunicación por radioenlace se puede organizar por dirección, por red y por eje. El uso de uno u otro método en cada caso individual depende de las condiciones específicas de la situación, las características de la organización gestora, el terreno, la importancia de esta conexión, la necesidad de intercambio, la disponibilidad de fondos y otros factores.

Dirección de comunicación por retransmisión por radio. - esta es una forma de organizar la comunicación entre dos puntos de control (comandantes, cuartel general) (Fig. 19).

Figura 19. Organización de las comunicaciones por radioenlaces por direcciones.

Este método proporciona la mayor confiabilidad de la dirección de la comunicación y su mayor rendimiento, pero en comparación con otros métodos generalmente requiere un mayor consumo de frecuencias y estaciones de retransmisión de radio en la sede que organiza las comunicaciones. Además, al organizar las comunicaciones en direcciones, surgen dificultades para colocar una gran cantidad de estaciones de retransmisión de radio sin interferencia mutua en el centro de comunicaciones del cuartel general superior y se excluye la posibilidad de maniobrar canales entre direcciones.

Red de retransmisión de radio - este es un método de organización de las comunicaciones en el que la comunicación entre un punto de control superior (comandante, cuartel general) y varios puntos de control subordinados (comandantes, cuartel general) se lleva a cabo mediante un semiconjunto de retransmisión de radio (Fig. 20).

Figura 20. Organización de una red de comunicaciones por radioenlace.

Cuando se trabaja en una red, los transmisores de las estaciones de retransmisión de radio de los corresponsales subordinados están constantemente sintonizados en la frecuencia del receptor de la estación principal. Hay que tener en cuenta que en ausencia de central, todas las estaciones de la red deben estar en modo simplex, es decir, en modo de recepción en espera. El derecho de llamada se concede principalmente a la estación principal. Después de que la estación principal llama a uno de los corresponsales, la conversación entre ellos puede continuar en modo dúplex. Al final de la conversación, las estaciones vuelven al modo simplex. El número de estaciones de retransmisión de radio en la red no debe exceder de tres o cuatro.

La comunicación en red es posible principalmente cuando la estación principal funciona con una antena omnidireccional (látigo). Dependiendo de la situación, los corresponsales esclavos pueden utilizar antenas de látigo o direccionales. Si los corresponsales subordinados están ubicados con respecto a la estación principal en cualquier dirección o dentro del sector de radiación direccional de la antena de la estación principal, entonces la comunicación entre el comandante superior y los subordinados se puede garantizar a través de la red y cuando se trabaja en una antena direccional que tiene una relativamente gran ángulo direccional (60 - 70°).

Eje de retransmisión por radio - este es un método de organización de la comunicación por retransmisión por radio en el que la comunicación entre un punto de control superior (comandante, cuartel general) y varios puntos de control subordinados (comandantes, cuartel general) se realiza a través de una línea de retransmisión por radio desplegada en la dirección del movimiento de su control. punto o uno de los puntos de control de 1 cuartel general subordinado (Fig. .23).

Figura 21. Organización del eje de comunicación del radioenlace.

La comunicación entre el centro de control de la sede superior y los puntos de control se realiza a través de nodos de comunicación de soporte (auxiliares), donde los canales telefónicos y telégrafos se distribuyen entre los puntos de control.

En comparación con la comunicación direccional, la organización de la comunicación por retransmisión de radio a lo largo de un eje reduce el número de estaciones de retransmisión de radio en el centro de comunicaciones del punto de control de la sede superior y, por lo tanto, simplifica la asignación de frecuencias a estas estaciones sin interferencia mutua, permite maniobrar canales, asegura su uso más eficiente, y reduce el tiempo de selección y cálculo de rutas, facilita la gestión de las comunicaciones por radioenlaces y requiere menos personal necesario para la protección y defensa de las estaciones intermedias. Las desventajas de este método son la dependencia de todas las comunicaciones por retransmisión por radio del funcionamiento de la línea central y la necesidad de conmutación de canales adicionales en los nodos de comunicación de referencia (auxiliares). La capacidad del eje está determinada por la capacidad de la línea central, por lo tanto, la organización de la comunicación por radioenlace a lo largo del eje es aconsejable solo si se utilizan estaciones multicanal en la línea central y estaciones de pocos canales en la línea central. líneas de referencia. El uso de estaciones de pocos canales para el eje no da el efecto deseado, ya que requiere un número importante de estas estaciones y frecuencias.

La comunicación por retransmisión por radio se realiza directamente o mediante estaciones de retransmisión por radio intermedias (retransmisión). Estas estaciones se implementan en los casos en que no se proporciona comunicación directa entre las estaciones finales debido a su distancia entre sí o por las condiciones del terreno, así como cuando es necesario asignar canales en un punto intermedio.

UNIVERSIDAD ESTATAL DE DNEPROPETROVSK

Abstracto

“Situación y perspectivas del desarrollo de las comunicaciones radioeléctricas y troposféricas”

estudiante XXXXXX

Comprobado:

profesora: XXXXXX

Dnepropetrovsk

Página
Introducción a la sección	3
1. Comunicación por retransmisión por radio. Conceptos básicos.	4
	6
1.2. Fiabilidad de las estaciones de retransmisión de radio.	11
1.3. Usando la luna como repetidor pasivo	14
Introducción a la sección	20
2. Comunicación troposférica. Conceptos básicos	21
2.1. Algunos tipos de estaciones utilizadas y sus parámetros.	23
2.2. Líneas de transmisión troposférica de ultra larga distancia	25
2.3. Aumento de la frecuencia y la eficiencia energética de los sistemas de comunicación troposféricos.	30
Conclusión	39
Lista de literatura usada	40

Introducción a la sección

El desarrollo de la tecnología moderna ha generado la necesidad de resolver de forma rápida y precisa problemas de control y coordinación, teniendo en cuenta eventos que ocurren a grandes distancias de los centros de control. Al mismo tiempo, el papel de la comunicación ha aumentado considerablemente no sólo en el circuito "persona a persona", sino también en la transmisión de datos en un circuito que conecta dos máquinas electrónicas.

La naturaleza en este caso determina requisitos especiales para la ruta: en primer lugar, un aumento en el rendimiento de los sistemas de comunicación y, en segundo lugar, un aumento en los requisitos de confiabilidad y calidad de la transmisión.

Una peculiaridad del uso de radioenlaces y comunicaciones troposféricas es el uso de la gama VHF en la que operan.

La primera ventaja es que en la gama VHF es posible utilizar antenas de alta directividad con pequeñas dimensiones. Esto reduce la interferencia mutua entre estaciones y permite utilizar transmisores de baja potencia.

La segunda ventaja es que se puede transmitir una amplia gama de frecuencias en la banda VHF. Esto hace posible transmitir señales de una gran cantidad de canales en una frecuencia portadora. Las líneas modernas se construyen con la expectativa de transmitir desde una o dos hasta mil toneladas de mensajes telefónicos.

La tercera ventaja de la banda VHF es el hecho de que en esta banda la influencia de distintos tipos de interferencias es muy pequeña. En la parte de mayor frecuencia del rango, las líneas son menos susceptibles a la interferencia, porque por un lado, la probabilidad de interferencias en este rango es menor y, por otro lado, la directividad de las antenas es mayor y, por tanto, la probabilidad de que las interferencias penetren en el receptor es menor. A frecuencias más bajas en la región de las ondas métricas, la probabilidad de interferencia del sistema de encendido de los motores de combustión interna o interferencias industriales y atmosféricas es alta y la directividad de las antenas es baja. Por tanto, la calidad de los canales de este tipo de líneas suele ser menor.

1. Comunicación por retransmisión por radio. Conceptos básicos.

Bajo comunicación por radio retransmisión comprender las radiocomunicaciones basadas en la retransmisión de señales de radio de ondas decimétricas y más cortas por estaciones situadas en la superficie de la Tierra. La totalidad de los medios técnicos y el entorno de propagación de ondas de radio para proporcionar formas de comunicación por retransmisión por radio. Línea de comunicación por retransmisión por radio.

Terrestre Se llama onda de radio que se propaga cerca de la superficie de la Tierra. Las ondas de radio terrestres de menos de 100 cm se propagan bien sólo dentro de la línea de visión. Por lo tanto, una línea de comunicación por retransmisión por radio de larga distancia se construye en forma de una cadena de estaciones de retransmisión por radio (RRS) transmisoras y receptoras, en las que las RRS vecinas se colocan a una distancia que proporciona comunicación por radio con línea de visión, y es llamado línea de retransmisión de radio línea de visión(RRL).

Figura 1.1 – Para explicar el principio de construcción de RRL

Clasificación de líneas de comunicación por radioenlaces.

• Dependiendo de la red EASC primaria, existen:
• RRL del maletero
• RRL intrazona
• RRL locales.
• Dependiendo del método de formación. SA Hay RRL analógicos y digitales. Los RRL analógicos, según el método de combinación (separación) de señales eléctricas y el método de modulación de la portadora, se distinguen:
• RRL con ChRC
• CHMRRL con FIM-AM
• Dependiendo del número norte Canales de televisión organizados:
• Canal pequeño - N£24
• Con rendimiento medio - N = 60 ... 300
• Con alto rendimiento - N = 600 ... 1920.

• Los RRL digitales se clasifican según el método de modulación de la portadora:
• PCM-FM
• PCM-FM
• y otros
• Dependiendo de la tasa de bits EN :
• con baja capacidad - B<10 Мбит/с
• con rendimiento medio - B=10...100 Mbit/s
• con alto rendimiento - >100 Mbit/s

1.1. Algunos tipos de estaciones utilizadas y sus parámetros.

Estación retransmisora ​​de radio R-415

RRS R-415 está diseñado para crear líneas de comunicación de retransmisión de radio de canal pequeño, temporales y de rápida implementación. La estación de radio permite el funcionamiento de contador en una línea de radio con una estación de retransmisión de radio del tipo R-405M. Dependiendo de las condiciones de funcionamiento, la estación se puede instalar en automóviles, aviones y helicópteros. El RRS se fabrica en seis versiones, que se diferencian por el número y tipo de transceptores (H, V, NV) y la tensión de alimentación (27 V, 220 V 50 Hz/27 V).

Figura 1.1.1 – Aspecto de la estación R-415

R-415 proporciona los siguientes modos de funcionamiento:

• modo de compactación interna, que garantiza el funcionamiento simultáneo de dos canales telefónicos y dos telegráficos;
• modo de compactación externa mediante equipo tipo “Azur” a través de tres canales telefónicos operativos y uno de servicio;
• modo de compresión externa con equipo de transmisión de datos a una velocidad de 12-4 8 kBit/s;
• modo de control remoto para estaciones de radio HF o VHF;
• modo simplex, que garantiza el funcionamiento a través de uno de los canales telefónicos con mayor desviación de frecuencia;
• modo de control automatizado, que proporciona la identificación de una unidad defectuosa.

Datos técnicos

Rango 1(“H”)					Rango 2 (“B”)
Rango de frecuencia, MHz		80-120					390-430
Número de frecuencias de funcionamiento		800					200
Resolución de la cuadrícula de frecuencia, kHz		50					200
Espaciado dúplex mínimo, MHz		8,05					15,00
Potencia del transmisor, W:
nominal		10					6
reducido		0,5-2,5					0,3-1,3
Sensibilidad del receptor con una relación señal-ruido de 35 dB, µV:
en el primer canal de televisión	2,2				5,0
en el segundo canal TC	5,5				5,0
Ganancia de antena, dB	7				11
Rango de comunicación:
cuando se trabaja en antenas direccionales a una altura de suspensión de 16 m, km			al menos 30
cuando se trabaja con antenas omnidireccionales en movimiento, km			10
Se proporciona suministro eléctrico a la estación R-415. EN:
corriente continua				+27
corriente alterna monofásica 50 Hz				220
corriente alterna trifásica 50 Hz				380
Potencia máxima consumida por la estación, VA:
de la red eléctrica de CA						240
de la red CC						180
Peso del equipo, kg:
banda única						78
dos bandas						106
						(-30.....+50)
Humedad relativa a +40 °C,%:						98
						613

Estación retransmisora ​​de radio R-419S

RCP-419 C está diseñado para organizar líneas de comunicación por cable y retransmisión de radio independientes, así como para bifurcar canales de líneas de comunicación por cable, troposféricas y de retransmisión de radio multicanal en instalaciones de comunicación fijas. La estación tiene siete versiones, que se diferencian en la configuración (número de transceptores, presencia de una unidad de interfaz, tipos de dispositivos de antena),

Figura 1.1.2 – Aspecto de la estación R-419S

DATOS TÉCNICOS

Parámetros básicos
El equipo transceptor de la estación opera en los siguientes rangos de frecuencia:	160...240 MHz (banda "2") 240...320 MHz (banda "3") 320...480 MHz (banda "4") 480...645 MHz (banda "5")
RRS proporciona, en condiciones de terreno moderadamente accidentado con una relación señal-ruido en el canal PM de 35 dB, la creación de líneas de retransmisión de radio de la siguiente longitud:
rango 160-645 MHz con operación de 6 canales	hasta 300 km (intervalos de 6-8)
rango 240-645 MHz con operación de 12 canales	hasta 75 km (2 intervalos)
rango 480-645 MHz con operación de 24 y 60 canales	hasta 20 km (1 intervalo)
Flujo de información digital transmitido a velocidades, kBit/s:
en el rango 160...480MHz	48
en el rango 480...645MHz	480
La potencia del transmisor en la salida de la antena es, W:
en los rangos "2", "3"	10
en los rangos "4", "5"	6
Sensibilidad del receptor con una relación señal-ruido de 35 dB en el canal PM, µV:
en los rangos "2", "3", "4"	4,5
en el rango "5"	8,9
Consumo de energía, vatios	200...500
Dimensiones del bastidor del equipo, mm	606x520x785
Peso del bastidor del equipo, kg	130
Rango de temperatura de funcionamiento, °C	(-30...+50)
Humedad relativa a +40 °C, %	98
Baja presión atmosférica, hPa	613

Estación de retransmisión de radio R-419A

Líneas de comunicación por radioenlace (RRLS)

Los sistemas de comunicación celular son, por su naturaleza, instalaciones de telecomunicaciones distribuidas. Los elementos del sistema de estaciones base (/), es decir, las propias estaciones base (,), recibieron la mayor dispersión geográfica en su especificidad. Esto se debe a que la tarea de las estaciones base es proporcionar cobertura en un área lo más amplia posible. Uno de los factores limitantes para el rápido despliegue de una red celular es la necesidad de organizar los flujos de transporte entre las estaciones base y el controlador de la estación base. La construcción de estructuras de cables (eléctricos u ópticos) puede llevar mucho tiempo: desde varios meses hasta varios años. Si hablamos de terrenos montañosos, pantanosos u otros terrenos difíciles, entonces la construcción de una línea de comunicación por cable puede resultar casi imposible. Además, la construcción de una línea de comunicación por cable requiere grandes costos financieros, que pueden no ser económicamente viables si es necesario organizar una interfaz de solo una o dos estaciones base. Una solución conveniente en tal situación la ofrecen las líneas de comunicación por retransmisión por radio. La construcción de un tramo RRL no lleva más de unos pocos días, teniendo en cuenta el tiempo necesario para su instalación y lanzamiento. Además, el despliegue de un tramo de retransmisión de radio requiere costes financieros mucho menores y la longitud máxima puede alcanzar los 50 km o más.

Consideremos el principio de organizar la comunicación mediante sistemas de transmisión por radioenlace. En cada uno de los dos extremos se debe instalar un kit de equipos de comunicación, que suele incluir una unidad interior, un módulo exterior y una antena parabólica radiante. El módulo interno se instala en la sala de equipos, muy cerca de equipos de telecomunicaciones o en un contenedor especial con aislamiento térmico. Realiza las tareas de conmutar y multiplexar varias señales en una, modular la señal a una frecuencia intermedia, controlar un módulo externo y también es responsable de cambiar a reserva, si así lo prevé el diseño del radar. El módulo interno puede dar servicio desde uno a varios conjuntos de equipos externos (módulo externo + antena). El módulo externo es un convertidor que transfiere la señal de la frecuencia intermedia recibida del módulo interno a la frecuencia principal, que se encuentra en el rango de 6-38 GHz. Ésta es su función principal. Los módulos internos y externos suelen estar conectados mediante un cable coaxial. Después de remodular la señal en el módulo externo, la señal se irradia a través de una antena parabólica. Se debe instalar un equipo similar en el lado opuesto. Normalmente, todos los RRL modernos son dúplex, es decir, pueden transmitir y recibir una señal a través del mismo conjunto de equipos.

Estructura de tramo de retransmisión de radio

Al configurar el radar se debe garantizar una visibilidad directa entre ambas antenas. El proceso de ajuste en sí se llama “ajuste”. En este caso, al cambiar la dirección de radiación del lóbulo principal de ambas antenas, se logra el máximo nivel posible de recepción de señal en cada lado. Cuanto mayor sea el nivel de la señal recibida, más estable será el vuelo del relevo de radio a las condiciones climáticas externas. Además, el nivel de la señal puede afectar la capacidad del sistema, porque Los equipos de algunos fabricantes prevén una reducción de la capacidad del radar cuando se alcanza un determinado nivel mínimo.

El alcance máximo de los RRL modernos suele estar limitado a 50 km. Gracias al método de transmisión digital, pueden soportar condiciones climáticas adversas. Sin embargo, normalmente para tramos largos se introducen algunas restricciones: el tramo debe ser lo más "limpio" posible, es decir, No debe haber obstáculos entre las antenas. Además se debe utilizar la frecuencia mínima y el diámetro máximo de la antena parabólica. Además normalmente estos radares tienen una capacidad reducida. En la práctica, se utilizan con mayor frecuencia tramos más cortos (hasta 30 km de longitud).

Actualmente, el mercado de equipos de telecomunicaciones ofrece muchas opciones de diferentes fabricantes, tanto en términos de capacidad como de coste. Existen RRL que permiten transmisión de hasta 500 Mbit/s y soportan flujos de transporte 2xSTM-1, Fast y Gigabit.