Mikrolaineahi on juhtmevaba traadita sidetehnoloogia, mis kasutab raadiolainete kõrgsageduslikke kiire kiire traadita ühenduse loomiseks, mis suudab saata ja vastu võtta kõne-, video- ja andmeteavet.

Mikrolaineahelaid kasutatakse laialdaselt punkt-punkt sidepidamiseks, kuna nende väike lainepikkus võimaldab mugava suurusega antennidel neid suunata kitsastesse kiirtesse, mida saab suunata otse vastuvõtva antenni poole. See võimaldab läheduses asuvatel mikrolaineseadmetel kasutada samu sagedusi üksteist häirimata, nagu seda teevad madalama sagedusega raadiolained. Teine eelis on see, et mikrolainete kõrge sagedus annab mikrolaineahelale väga suure teabe kandevõime; mikrolaineala ribalaius on 30 korda suurem kogu ülejäänud raadiospektrist selle all.

Mikrolaineahju raadioedastust kasutatakse tavaliselt Maa pinnal asuvatest punkt-punkt-sidesüsteemides, satelliitsides ja kosmoseside raadiosides. Mikrolaine raadiosagedusala muid osi kasutatakse radarite, raadionavigatsioonisüsteemide, andurisüsteemide ja raadioastronoomia jaoks.

Raadio elektromagnetilise spektri kõrgemat osa, mille sagedused on üle 30 GHz ja alla 100 GHz, nimetatakse “millimeetri laineteks”, kuna nende lainepikkusi mõõdetakse mugavalt millimeetrites ja nende lainepikkused jäävad vahemikku 10–3.0 mm. Selle sagedusala raadiolaineid summutab tavaliselt tugevalt Maa atmosfäär ja selles sisalduvad osakesed, eriti märja ilma korral. Samuti summutatakse laias sagedusalas umbes 60 GHz raadiolaineid atmosfääris olev molekulaarne hapnik. Samuti on millimeetri lainealas vajaminevad elektroonilised tehnoloogiad palju keerukamad ja raskemini valmistatavad kui mikrolaineahela omad, seega on millimeetri laineraadio maksumus üldjuhul kõrgem.

Mikrolainesuhtluse ajalugu
James Clerk Maxwell ennustas oma kuulsate „Maxwelli võrrandite” abil 1865. aastal nähtamatute elektromagnetlainete olemasolu, mille mikrolained on osa. 1888. aastal näitas Heinrich Hertz esimesena selliste lainete olemasolu, ehitades aparaadi, mis toodetud ja tuvastatud mikrolaineahjud ülikiires piirkonnas. Hertz tunnistas, et tema katse tulemused kinnitasid Maxwelli ennustust, kuid ta ei näinud nende nähtamatute lainete jaoks praktilisi rakendusi. Hilisem teiste töö viis leiutiseni mikrolainetel põhineva traadita side. Selle töö kaasautorid olid Nikola Tesla, Guglielmo Marconi, Samuel Morse, Sir William Thomson (hiljem Lord Kelvin), Oliver Heaviside, Lord Rayleigh ja Oliver Lodge.

Mikrolaineahel Link English Channel'i kaudu, 1931

1931. aastal näitas USA-Prantsuse konsortsium eksperimentaalset mikrolainete releeühendust üle La Manche'i väina, kasutades 10 jalga (3 m) tassi, mis oli üks varasemaid mikrolainesidesüsteeme. Telefoni-, telegraafi- ja faksiandmeid edastati 1.7 GHz kiirte abil 40 miili kaugusel Doverist (Suurbritannia) ja Prantsusmaalt Calais'st. Kuid see ei suutnud konkureerida odavate veealuste kaablihindadega ja kavandatud ärisüsteemi ei ehitatud kunagi.

1950. aastatel kasvas mikrolainete releeühenduste süsteem AT&T Long Lines, et kanda enamikku USA kaugliinide ja mandritevahelise televisioonivõrgu signaalidest. Prototüübi nimi oli TDX ja seda katsetati ühendusega New York City ja Murray Hill, mis asus Bell Laboratories 1946. aastal. TDX-süsteem loodi New Yorgi ja Bostoni vahel 1947. aastal.

Kaasaegsed kaubanduslikud mikrolaineahjud
CableFree mikrolaineahju sidetorn

Mikrolaineahelaga sidetorn

Mikrolainelink on sidesüsteem, mis kasutab mikrolaine sagedusalas olevat raadiolainekiirt video, heli või andmete edastamiseks kahe asukoha vahel, mis võivad olla vaid mõnest jalast või meetrist kuni mitme miili või kilomeetri kaugusele. CableFree'i kommertsmikrolainelinkide näiteid leiate siit. Kaasaegsed mikrolainelinkid suudavad 400MHz kanalil kanda kuni 56Mbps, kasutades 256QAM modulatsiooni ja IP-päise tihendusmeetodeid. Mikrolaineahelate töökaugused määratakse antenni suuruse (võimenduse), sagedusriba ja ühenduse võimsuse järgi. Selge nägemisjoone olemasolu on ülioluline mikrolaineahelate jaoks, mille jaoks Maa kõverus peab olema lubatud

CableFree FOR2 mikrolainelink 400Mbps

Mikrolaineahelaid kasutavad televisiooni ringhäälinguorganisatsioonid näiteks saadete edastamiseks kogu riigis või väljastpoolt levivast saatestuudiosse. Liikuvaid üksusi saab kaamerasse kinnitada, mis annab kaameratele vabaduse liikuda kaabliteta. Neid näeb sageli Steadicami süsteemide spordiväljakute puutejoontel.

Mikrolaineahelate kavandamine
● CableFree mikrolaineahelad tuleb kavandada järgmisi parameetreid arvesse võttes:
● Nõutav kaugus (km / miili) ja läbilaskevõime (Mbps)
● Lingi soovitud kättesaadavuse sihtmärk (%)
● Selge nägemisjoone (LOS) kättesaadavus lõppsõlmede vahel
● Tornid või mastid, kui see on vajalik selge LOS saavutamiseks
● Piirkonnale / riigile omased lubatud sagedusribad
● Keskkonnaalased piirangud, sealhulgas vihma tuhmumine
● Nõutavate sagedusribade litsentside maksumus

Mikrolainete sagedusribad

Mikrolainesignaalid jagunevad sageli kolme kategooriasse:

ülikõrge sagedus (UHF) (0.3-3 GHz);
ülikõrgsagedus (SHF) (3-30 GHz); ja
äärmiselt kõrge sagedus (EHF) (30–300 GHz).
Lisaks on mikrolainete sagedusribad tähistatud konkreetsete tähtedega. Suurbritannia raadioseltsi nimetused on toodud allpool.
Mikrolainete sagedusribad
Nimetus Sagedusvahemik
● L riba 1–2 GHz
● S-riba 2–4 GHz
● C riba 4–8 GHz
● X riba 8 kuni 12 GHz
● Ku sagedusalal 12 kuni 18 GHz
● K sagedusriba 18 kuni 26.5 GHz
Ka riba 26.5–40 GHz
● Q-riba 30 kuni 50 GHz
● U sagedusriba 40–60 GHz
● V riba 50 kuni 75 GHz
● E-riba 60–90 GHz
● W riba 75–110 GHz
● F-riba 90–140 GHz
● D-riba 110 kuni 170 GHz

Mõistet "P-riba" kasutatakse mõnikord L-riba all olevate ülikõrgete sageduste puhul. Muude definitsioonide kohta vt Mikrolaineahelate tähistused

Madalamaid mikrolainesagedusi kasutatakse pikemate ühenduste jaoks ja suurema vihmaga piirkonnad tuhmuvad. Ja vastupidi, kõrgemaid sagedusi kasutatakse lühemate linkide ja madalama vihmaga piirkondade jaoks.

Vihm hajub mikrolaineahelatel

Mikrolaineahelate vihma hajumine Vihmade tuhmumine viitab peamiselt mikrolaineahjusageduse (RF) signaali neeldumisele atmosfääri vihma, lume või jää poolt ning kadudele, mis on eriti levinud sagedustel üle 11 GHz. Samuti viitab see tormi rinde esiserva elektromagnetilistest häiretest põhjustatud signaali halvenemisele. Vihma tuhmumine võib olla põhjustatud sademetest üles- või allalingi asukohas. Siiski ei pea vihma käes mõnes kohas vihma tuhmuma, kuna signaal võib läbida sademeid paljude miilide kaugusel, eriti kui satelliitantennil on madal vaatenurk. 5–20 protsenti vihma tuhmumisest või satelliidi signaali sumbumisest võib põhjustada ka vihm, lumi või jää üleslingi või allalüli antenni reflektoril, radoomil või etteandesarvel. Vihma tuhmumine ei piirdu satelliitide üleslingi või allalüliga, see võib mõjutada ka maapealseid mikrolülitusi (maa pinnal olevaid).

Võimalikud viisid vihma tuhmumise tagajärgede ületamiseks on saidi mitmekesisus, üleslingi võimsuse reguleerimine, muutuva kiirusega kodeerimine, antennide vastuvõtmine (st suurem võimendus) kui tavaliste ilmastikutingimuste jaoks vajalik suurus ja hüdrofoobsed katted.

Mikrolaineahelate mitmekesisus

Näide 1 + 0 kaitsmata mikrolaineahelast

Maapealsetel mikrolainelinkidel viitab mitmekesisuse skeem meetodile sõnumsignaali usaldusväärsuse parandamiseks, kasutades kahte või enamat erineva karakteristikaga sidekanalit. Mitmekesisus mängib olulist rolli hääbumise ja samaaegse kanaliga sekkumise vastu võitlemisel ning veapurskete vältimisel. See põhineb asjaolul, et üksikud kanalid kogevad erineval tasemel hääbumist ja häireid. Vastuvõtjas võib edastada ja / või vastu võtta ja kombineerida sama signaali mitut versiooni. Alternatiivina võidakse lisada üleliigne edasivigade parandamise kood ja sõnumi erinevad osad edastada erinevate kanalite kaudu. Mitmekesisuse tehnikates võib kasutada mitmerajalist levikut, mille tulemuseks on mitmekesisuse kasv, mida mõõdetakse sageli mittesibelites.

Järgmised mitmekesisuse skeemide klassid on tavalised maapealsetel mikrolaineahelatel:
● Kaitsmata: mikrolaineahelad, kus puudub mitmekesisus või kaitse, klassifitseeritakse kaitsmata ja ka 1 + 0. Paigaldatud on üks komplekt seadmeid ning pole mitmekesisust ega varukoopiaid
● Kuum ooterežiim: kaks mikrolaineseadmete komplekti (ODU-d või aktiivsed raadiod) on tavaliselt ühendatud sama antenniga, häälestatud samale sageduskanalile. Üks on välja lülitatud või ooterežiimis, tavaliselt vastuvõtja aktiivse, kuid saatja vaigistatud. Kui aktiivne seade ebaõnnestub, lülitatakse see välja ja aktiveeritakse ooterežiim. Kuum ooterežiim on lühend HSB-st ja seda kasutatakse sageli 1 + 1 konfiguratsioonis (üks aktiivne, üks ooterežiim).
● Sageduse mitmekesisus: signaal edastatakse mitme sageduskanali abil või hajutatakse laias spektris, mida mõjutab sageduse valikuline hääbumine. Mikrolaineahelate raadiolinkides kasutatakse sageli mitut aktiivset raadiokanalit pluss ühte kaitsekanalit mis tahes pleekinud kanali automaatseks kasutamiseks. Seda tuntakse kui N + 1 kaitset
● Ruumi mitmekesisus: signaal edastatakse mitmel erineval levimisteel. Juhtmega ülekande korral saab seda saavutada mitme juhtme kaudu edastamisega. Traadita edastuse korral saab seda saavutada antennide mitmekesisuse abil, kasutades mitut saatja antenni (edastuse mitmekesisus) ja / või mitut vastuvõtvat antenni (vastuvõtu mitmekesisus).
● Polarisatsiooni mitmekesisus: erineva polarisatsiooniga antennide kaudu edastatakse ja võetakse vastu signaali mitu versiooni. Vastuvõtja poolel rakendatakse mitmekesisust ühendavat tehnikat.

Mitmekülgse tee vastupidav tõrkeotsing

Maapealsetes punkt-punkt mikrolainesüsteemides vahemikus 11 GHz kuni 80 GHz saab paralleelse varulingi paigaldada kõrvuti vihmast välja kalduva suurema ribalaiusega ühendusega. Selles korralduses võib arvutada, et primaarse ühenduse, näiteks 80GHz 1 Gbit / s täisdupleksse mikrolainesilla, kasutatavusmäär ühe aasta jooksul on 99.9%. Arvutatud 99.9% kättesaadavuse määr tähendab, et ühendus võib olla katki kokku kümme või enam tundi aastas, kui vihma tormide tipud mööduvad piirkonnast. Sekundaarse madalama ribalaiusega lingi, nagu näiteks 5.8 GHz põhinev 100 Mbit / s sild, võib paigaldada paralleelselt primaarse lüliga, kusjuures mõlemas otsas olevad ruuterid kontrollivad automaatset üleviimist 100 Mbit / s sillale, kui primaarne 1 Gbit / s link on all vihma tõttu tuhmuma. Selle korralduse abil võib teeninduskohtadesse paigaldada kõrgsageduslikke punkt-punkt-linke (23 GHz +) mitu kilomeetrit kaugemale, kui seda oleks võimalik teenida ühe lingi korral, mis nõuab ühe aasta jooksul 99.99% tööaega.

Automaatne kodeerimine ja modulatsioon (ACM)

Mikrolainete adaptiivne kodeerimine ja modulatsioon (ACM)

Linki kohandamine ehk Adaptive Coding and Modulation (ACM) on traadita sides kasutatav termin, mis tähistab modulatsiooni, kodeerimise ning muude signaali- ja protokolliparameetrite vastavust raadioside tingimustele (nt trajektoori kadu, teistelt saatjatelt tulevat signaali, vastuvõtja tundlikkust, saatja saadaolevat võimsuse varu jne). Näiteks kasutab EDGE kiiruse kohandamise algoritmi, mis kohandab modulatsiooni- ja kodeerimisskeemi (MCS) vastavalt raadiokanali kvaliteedile ning seega ka andmeedastuse bitikiirusele ja robustsusele. Lingi kohandamise protsess on dünaamiline ning raadioühenduse tingimuste muutumisel muutuvad signaali ja protokolli parameetrid.

Adaptive Modulationi eesmärk on parandada mikrolaineahelate töö tõhusust, suurendades võrgu läbilaskevõimet olemasoleva infrastruktuuri kohal - vähendades samal ajal tundlikkust keskkonnamõjude suhtes.
Adaptive Modulation tähendab modulatsiooni dünaamilist muutmist veatul viisil, et maksimeerida läbilaskvust hetkelistes levimistingimustes. Teisisõnu võib süsteem töötada taeva tingimustes maksimaalsel läbilaskevõimel ja seda vähendada
järk-järgult vihma all tuhmuma. Näiteks võib link muutuda väärtusest 256QAM väärtuseks QPSK, et hoida "link elus" ühenduse kaotamata. Enne automaatse kodeerimise ja modulatsiooni väljatöötamist pidid mikrolaineahju disainerid kavandama kõige halvematele tingimustele, et vältida linkide katkemist. ACM-i kasutamise eelised hõlmavad järgmist:
● Pikem lingi pikkus (kaugus)
● Väiksemate antennide kasutamine (säästab mastiruumi, seda on sageli vaja ka elamurajoonides)
● Kõrgem kättesaadavus (lingi usaldusväärsus)

Automaatne ülekande toitejuhtimine (ATPC)

CableFree mikrolaineahelatel on ATPC, mis suurendab automaatselt saatevõimsust tuhmumistingimustes, näiteks tugeva vihmasaju korral. ATPC-d saab kasutada eraldi ACM-iga või koos, et maksimeerida lingi tööaega, stabiilsust ja kättesaadavust. Kui tuhmumistingimused (vihmasadu) on möödas, vähendab ATPC süsteem edastusvõimsust uuesti. See vähendab mikrolaineahju võimendite pinget, mis vähendab energiatarbimist, soojuse teket ja pikendab eeldatavat eluiga (MTBF)

Mikrolainelinkide kasutamine
Selgroolingid ja „Viimase miili” suhtlus mobiilsidevõrgu operaatoritele
Interneti-teenuse pakkujate (ISP) ja traadita Interneti-teenuste pakkujate (WISP) selgroolingid
Ettevõtte võrgud hoonete ja ülikoolilinnakute ehitamiseks
Telekommunikatsioon kaug- ja piirkondlike telefonijaamade ühendamisel suuremate (pea) keskjaamadega, ilma et oleks vaja vaske / optilisi kiude.
HD-SDI ja SMPTE standarditega telesaade

ettevõte

Mikrolainetehnoloogia mastaapsuse ja paindlikkuse tõttu saab mikrolainetooteid rakendada paljudes ettevõtterakendustes, sealhulgas hoonete ühenduvus, katastroofide taastamine, võrgu koondamine ja ajutine ühenduvus selliste rakenduste jaoks nagu andmed, kõne ja andmed, videoteenused, meditsiiniline pildistamine , CAD ja inseneriteenused ning tavatelefoni operaatori ümbersõit.

Mobiilsideoperaatori tagasikäik

Mikrolainete tagasikäik mobiilsidevõrkudes

Mikrolainelingid on mobiilsideoperaatorite tagasiside jaoks väärtuslik tööriist: mikrolaineahju tehnoloogiat saab kasutada traditsiooniliste PDH 16xE1 / T1, STM-1 ja STM-4 ning kaasaegsete IP-gigabitiste Etherneti tagasisideühenduste ja Greenfieldi mobiilsidevõrkude pakkumiseks. Mikrolaineahi on palju kiiremini paigaldatav ja madalam mobiilsidevõrgu operaatorite omandi kogukulu võrreldes fiiberoptiliste võrkude kasutuselevõtu või rentimisega

Madala latentsusega võrgud
Mikrolainelinkide CableFree madala latentsusega versioonid kasutavad madala latentsusega mikrolainelinkide tehnoloogiat, kusjuures pakettide edastamise ja vastuvõtmise vahel on minimaalne viivitus teises otsas, välja arvatud vaatevälja levimise viivitus. Mikrolaineahju levimise kiirus õhu kaudu on ligikaudu 40% suurem kui kiudoptiliste seadmete abil, mis vähendab klientide latentsust viivitamatult 40% võrreldes kiudoptikaga. Lisaks ei ole fiiberoptilised installatsioonid peaaegu kunagi sirgjoonelised, kusjuures hoone paigutuse, tänavakanalite ja olemasoleva telekommunikatsiooni infrastruktuuri kasutamise nõude korral võib kiudoptiline sõit olla 100% pikem kui otseliin Sight of the Sight kahe otspunkti vahel. Seetõttu on CableFree madala latentsusega mikrolaineahjud tooted populaarsed madala latentsusega rakendustes, näiteks kõrgsageduslik kauplemine ja muud kasutusalad.

Lisateavet mikrolaineahju kohta

Lisateabe saamiseks mikrolainete lingi tehnoloogia ja selle kohta, kuidas CableFree saab teie traadita võrku aidata, palun Võta meiega ühendust

Eelmine:MIMO tehnoloogia mikrolaineahelate jaoks

Järgmine:XPIC - ristpolarisatsioonihäirete tühistamine

Jäta sõnum

Sõnumite nimekiri

Kommentaarid Laadimine ...