Общие положения о РРЛ

56. Общие положения о РРЛ.

Радиорелейные системы связи предназначены для создания наземных высоко­скоростных линий и сетей связи на базе стационарных наземных радиорелейных станций. Спутниковые линии связи с использованием ИСЗ ретрансляторов также яв­ляются радиорелейными линиями связи, но ввиду их специфики рассматриваются как отдельный вид линий связи.

По архитектуре (структуре) построения радиорелейные системы связи разделя­ются на следующие группы:

• радиорелейные линии (РРЛ) связи "точка-точка";

• радиорелейные сети связи;

• радиорелейные системы "последней мили" типа "точка-многоточка".

По условиям распространения радиосигналов радиорелейные системы связи классифицируются как:

• РРЛ прямой видимости;

• тропосферные РРЛ;

• радиорелейные системы связи с использованием ретрансляторов на страто­сферных платформах и летно-подъемных средствах.

Рис.1. Радиорелейные системы связи: а - прямой видимости; б - тропосферная; в – стратосферная

Радиорелейные системы связи используют диапазоны волн: дециметровый, сан­тиметровый, миллиметровый, оптический и характеризуются использованием высо­конаправленных антенн на радиорелейных станциях.

РРЛ "точка-точка" конкурируют и дополняют системы с использованием волоконно-оптических линий связи. Считается, что до скорости передачи информации 155Мбит/с РРЛ дешевле ВОЛС. РРЛ широко используются для создания магист­ральных линий связи, а также высокоскоростных линий связи в городах, горных и труднодоступных местностях.

РРЛ являются основой полевой сети связи вооруженных сил государств. Радио­релейные станции располагаются на автомобилях и работают на стоянке.

Тропосферная связь широко используется в военных сетях связи. В гражданском секторе тропосферная связь как вид дальней связи полностью вытеснена спутнико­вой связью.

Радиорелейные системы "последней мили" быстро развиваются в последнее время, обеспечивая высокоскоростной доступ персональных стационарных термина­лов к узлам высокоскоростных интегральных телекоммуникационных систем.

Частотные планы радиорелейных систем связи

Диапазоны частот от 400 МГц до 1,5 ГГц включительно отводятся для так назы­ваемых малоканальных РРЛ со скоростями передачи информации на одной несущей частоте не более 2,048 Мбит/с. Диапазон частот, в котором работает РРЛ, разбивает­ся на отдельные полосы-стволы. Для каждого ствола выделяется свой приемопере­датчик. Малоканальные РРЛ являются одноствольными и широко используются в технологических РРЛ вдоль трубо - и газопроводов, железных дорог и др.

Частотные планы РРЛ диапазонов от 2 ГГц и выше регламентируются докумен­тами МСЭ.

РРЛ со скоростями передачи информации в каждом стволе до 10 Мбит/с, а именно, со скоростями 2 (2,048), 4 (2x2), 8 (8,448), 4x2 Мбит/с относятся к системам малой емкости.

РРЛ со скоростями передачи информации в стволе от 10 до 100 Мбит/с, а имен­но, 2x8 и,368) Мбит/с относятся к системам средней емкости.

РРЛ со скоростями передачи информации в стволе более 100 Мбит/с, а именно, ,264), 2x140 Мбит/с относятся к системам большой емкости.

В настоящее время созданы и эксплуатируются РРЛ в диапазонах частот от 400 МГц до 95 ГГц и в оптическом диапазоне частот.

Для магистральных многоствольных РРЛ большой емкости, для которых необ­ходимы максимальные пролеты между РРЛ, используются наиболее благоприятные для них диапазоны частот 4, 6 и 8 ГГц, а также в отдельных случаях диапазоны час­тот 11 и 13 ГГц. В более высоких диапазонах частот из-за значительного поглощения радиосигнала в дожде существенно сокращаются пролеты между РРЛ.

Для магистральных РРЛ средней емкости используются диапазоны частот от 2 до 15 ГГц.

РРЛ в диапазонах частот 15 ГГц и выше используются для создания линий связи на небольших расстояниях (10-20 км), например, линий привязки к информацион­ным магистралям, радиомостов для компьютерных сетей, соединительных линий те­левизионных студий и др.

Рис.2. Частотный план РРЛ диапазона частот 2 ГГц (1МГц)

Для организации "последней мили" "точка-многоточка" выделены диапазоны частот 1,5, 2, 5, 10 ГГц, а также более высокие частоты.

Рассмотрим типовые частотные планы РРЛ. На рис.2 представлен частотный план РРЛ диапазона 2 ГГц в соответствии с рекомендациями МСЭ. В макси­мальной комплектации в магистральной РРЛ, например, на передачу могут исполь­зоваться стволы № 1, 3, 5, подключенные к облучателю антенны с горизонтальной поляризацией радиосигнала, а также стволы № 2, 4, 6, подключенные к облучателю антенны с вертикальной поляризацией. Соответственно приемные стволы Г, 3', 5' подключены к облучателю антенны с вертикальной поляризацией, а стволы 2', 4', 6' подключены к облучателю антенны с горизонтальной поляризацией. Вышеуказанный выбор поляризаций радиосигнала в стволах значительно уменьшает влияние пере­дающих трактов РРЛ на приемные тракты за счет поляризационной развязки стволов.

Для организации сети связи, например, типа "звезда" для связи терминалов с ба­зовой станцией в системе "точка-многоточка" в диапазоне частот 2 ГГц используется частотный план, показанный на рис.3. В каждом стволе (отдельной полосе частот) может быть организована передача (прием) несущей со скоростью передачи инфор­мации 2,048 Мбит/с.

Рис.3. Частотный план РРЛ диапазона частот 2 ГГц "точка-многоточка"

Рис.4. Частотный план РРЛ диапазона частот 4 ГГц (3МГц)

Рассмотрим РРЛ сантиметрового диапазона частот. На рис.4 показан частот­ный план, рекомендованный МСЭ для РРЛ диапазона частот 4 ГГц. Сводные данные по основным частотным планам РРЛ сантиметрового диапазона волн в соответствии с рекомендациями МСЭ даны в таблице:

Диапазон частот, ГГц	4 (3,7-4,2)	6 (5,925 -6,425)	8 (7,725 -8,275)	11 (10,7-11,7)	13 (12,75-13,25)	15 (14,4-15,35)	18 (17,7- 19,7)	23 (21,2-23,6)
Полоса частот РРЛ Df, МГц	400	500	550	1000	500	950	2000	2400
Разнос частот между стволами Dfр, МГц	29	29,65	40,74	40	28	28	220 110 27,5	3,5 2,5
Число стволов	6	8	12	12	8	16	4 (280 Мбит/сМбит/с)Мбит/с)

В РРЛ малой и средней емкости полоса частот ствола при Df р, = 28 МГц (29 или 29,65МГц) может быть разбита на отдельные подстволы с разносом 14,7 или 3,5 МГц для передачи потоков информации в подстволах соответственно со скоростями 2x8 или 8x2Мбит/с, 1x8 или 4x2 Мбит/с и 2x2 Мбит/с.

Миллиметровый диапазон волн в полосах частот 37-40,5; 47,2-51,4 иГГц, а также оптический диапазон волн (около 0,85 мкм) используются для создания коротких высокоскоростных линий связи.