E-Band Millimetr Dalğa Texnologiyası

E-Band və V-Band üçün millimetr dalğa texnologiyasına giriş

MMW xülasəsi

Millimetr Dalğası (MMW) şəhər yerləri üçün ideal olan yüksək sürətli (10Gbps, saniyədə 10 Gigabit) yüksək tutumlu simsiz əlaqələr üçün bir texnologiyadır. E-Band (70-80GHz) və 58GHZ-dən 60GHz (V-Band) spektrində yüksək tezlikli mikrodalğadan istifadə edərək, əlaqələr sıx olan şəhərlərdə müdaxilə etmədən və ola bilən kabellər və fiber optiklərin qazılmasına ehtiyac olmadan sıx şəkildə yerləşdirilə bilər. bahalı, yavaş və son dərəcə pozucu. Əksinə, MMW əlaqələri saatlarla yerləşdirilə bilər və şəbəkə tələbləri inkişaf etdikcə müxtəlif saytlarda köçürülə və yenidən istifadə edilə bilər.

BƏƏ-də quraşdırılmış CableFree MMW millimetr dalğa bağlantısı

MMW tarixi

2003-cü ildə Şimali Amerika Federal Rabitə Komissiyası (FCC) ticarət və ictimai istifadə üçün 70, 80 və 90 gigahertz (GHz) aralığında bir neçə yüksək tezlikli millimetr dalğa (MMW) zolaqlar açdı. Bu lentlərdə mövcud olan geniş spektr (təxminən 13 GHz) sayəsində, millimetr dalğa radioları qısa müddətdə bazarda ən sürətli nöqtə-nöqtə (pt-to-pt) radio həllinə çevrildi. 1.25 Gbps-ə qədər tam dupleks məlumat dərəcələri, 99.999% səviyyəsində və bir mil və ya daha çox məsafədə olan daşıyıcı sinif səviyyəsində mövcud radio yayım məhsulları mövcuddur. Maliyyəli qiymətlər sayəsində MMW radioları mobil təmir təminatçıları və metro / müəssisə "Last-Mile" giriş bağlantısı üçün iş modellərini dəyişdirmə potensialına malikdir.

Tənzimləyici məlumat
ABŞ-da 13-cü ilin oktyabr ayında 71 ... 76 GHz, 81 ... 86 GHz və 92 ... 95 GHz tezlik aralığında ticari istifadə üçün 2003 GHz spektrinin açılması və yüksək sıxlıqlı sabit simsiz xidmətlər sayılır. Federal Rabitə Komissiyası (FCC) tərəfindən mühüm qərar. Texnoloji baxımdan bu hökm ilk dəfə, tam xətt sürətinə və daşıyıcı səviyyəsində mövcudluq səviyyələrində bir mil və ya daha çox məsafələrə tam dubleks gigabit sürətli simsiz rabitə imkan verdi. Ticarət istifadəsi spektrini açarkən, FCC sədri Michael Powell, bu qərarı Amerika xalqı üçün ticarət xidmətləri və məhsullarında "yeni bir sərhəd" açılması kimi elan etdi. O vaxtdan bəri, lif dəyişdirmə və ya genişləndirmə, nöqtədən nöqtəyə simsiz “Last-Mile” giriş şəbəkələri və gigabit məlumat dərəcələrində və daha çox geniş zolaqlı İnternet çıxışı üçün yeni bazarlar açıldı.

70 GHz, 80 GHz və 90 GHz ayırmalarının əhəmiyyətini şişirtmək olmaz. Toplu olaraq E-bant olaraq adlandırılan bu üç ayırma, FCC tərəfindən lisenziyalı kommersiya istifadəsi üçün indiyə qədər çıxarılan ən böyük spektrdən ibarətdir. Birlikdə, 13 GHz spektr, FCC tərəfindən təsdiqlənmiş tezlik zolaqlarının miqdarını 20% artırır və bu zolaqlar birləşdirildikdə, bütün hüceyrə spektrinin bant genişliyini 50 dəfə təmsil edir. Sırasıyla 5 GHz və 70 GHz-də mövcud olan 80 GHz bant genişliyi və 3 GHz-də 90 GHz olan gigabit Ethernet və daha yüksək məlumat dərəcələri nisbətən sadə radio arxitekturaları ilə və kompleks modulyasiya sxemləri olmadan asanlıqla yerləşdirilə bilər. Yayılma xüsusiyyətləri geniş yayılmış mikrodalğalı lentlərdəki göstəricilərdən bir qədər pis olduğu və yağışın azalmasına imkan verən yaxşı xarakterizə olunan hava xüsusiyyətləri ilə bir neçə millik əlaqə məsafəsi inamla həyata keçirilə bilər.

FCC qərarı eyni zamanda yeni bir İnternet əsaslı lisenziyalaşdırma sxeminin əsasını qoydu. Bu onlayn lisenziyalaşdırma sxemi bir radio bağlantısının sürətli qeydiyyatına imkan verir və bir neçə yüz dollarlıq bir dəfə aşağı ödənişlə tezlik qorunmasını təmin edir. Hazırda dünyanın bir çox ölkəsi, FCC-nin əlamətdar qərarından sonra MMW spektrini ictimai və ticari istifadə üçün açır. Bu yazıda 70 GHz, 80 GHz və 90 GHz diapazonlarının əhəmiyyətini izah etməyə çalışacağıq və bu yeni tezlik ayırmalarının yüksək məlumat dərəcəsi ötürülməsini və əlaqəli iş modellərini potensial olaraq necə dəyişdirəcəyini göstərəcəyik.

Hədəf Bazarları və Yüksək Kapasiteli "Son Mile" Giriş Bağlantısı üçün tətbiqetmələr
Yalnız ABŞ-da, təxminən 750,000 işçisi olan təxminən 20 ticarət binası var. Günümüzdə yüksək səviyyədə İnternet əlaqəli iş mühitində bu binaların əksəriyyəti yüksək məlumat dərəcəsi olan İnternet bağlantısına ehtiyac duyur. Hal-hazırda bir çox müəssisənin müvafiq olaraq 1 Mbps və ya 1 Mbps-də daha yavaş bir T1.54 / E2.048 sürətinə və ya hər hansı bir daha yavaş sürətli DSL bağlantısına sahib olmağından məmnun olduqları şübhəsizdir, sürətlə artan müəssisələrin sayı DS- tələb edir və ya tələb edir 3 (45 Mbps) əlaqə və ya daha yüksək sürətli lif əlaqələri. Ancaq Şaquli Sistemlər Qrupunun son bir araşdırmasına görə, Birləşmiş Ştatlardakı ticarət binaların yalnız 13.4% -i bir lif şəbəkəsinə bağlıdır. Başqa sözlə, bu binanın 86.6% -nin heç bir bağlantısı yoxdur və bina kirayəçiləri mövcud və ya alternativ telefon təminatçılarından (ILEC və ya CLEC) daha sürətli sürətlə simli mis dövrələrini icarəyə götürməyə etibar edirlər. 45 Mbps DS-3 bağlantısı kimi daha yüksək sürətli simli mis bağlantısı üçün bu cür xərclər asanlıqla ayda 3,000 dollar və ya daha çox ola bilər.

2003-cü ildə Cisco tərəfindən aparılan başqa bir maraqlı araşdırma, ABŞ-ın liflə əlaqəsi olmayan ticarət binalarının 75% -nin bir elyaf bağlantısından bir mil məsafədə olduğunu ortaya qoydu. Bununla birlikdə, bu binalara yüksək tutumlu ötürmə tələbinin artmasına baxmayaraq, lif çəkmə ilə bağlı xərclər çox vaxt “ötürülmə darlığının bağlanmasına” imkan vermir. Məsələn, ABŞ-ın böyük metropoliten şəhərlərində lif çəkmə xərcləri mil başına 250,000 dollara qədər uzana bilər və ABŞ-ın ən böyük şəhərlərinin bir çoxunda trafiklə əlaqəli kütləvi axsamalar səbəbi ilə yeni lif qoymağa moratorium tətbiq olunur. Bir çox Avropa şəhərindəki ticari bina bağlantısı rəqəmləri daha pisdir və bəzi araşdırmalar ticarət binaların yalnız təxminən 1% -inin liflə əlaqəli olduğunu göstərir.

Bir çox sənaye analitikləri, əsas texnologiyanın daşıyıcı sinifində mövcudluq səviyyələrini təmin etməsi şərti ilə qısa məsafəli simsiz “Son Mile” giriş bağlantısı üçün geniş və hazırda zəif bazarın olduğunu qəbul edirlər. MMW radio sistemləri bu texniki tələbləri yerinə yetirmək üçün tamamilə uyğundur. Əlavə olaraq, yüksək kapasiteli və ticari olaraq satılan MMW sistemləri son iki ildə qiymətlərdə kəskin şəkildə aşağı düşdü. ABŞ-ın və ya Avropanın böyük bir şəhərinə yalnız bir mil lif qoymaqla müqayisədə, bir gigabit Ethernet qabiliyyətli MMW radio istifadəsi, lif xərclərinin% 10-u qədər aşağı ola bilər. Bu qiymət quruluşu, gigabit bağlantısının iqtisadiyyatını cəlbedici edir, çünki tələb olunan kapital düzeni və nəticədə İnvestisiya Gəlirliyi (ROI) dövrü kəskin şəkildə qısaldılmışdır. Nəticə olaraq, xəndək açmağın yüksək infrastruktur xərcləri səbəbiylə keçmişdə iqtisadi baxımdan xidmət edilə bilməyən bir çox yüksək məlumat dərəcəsi tətbiqetməsi artıq xidmət edilə bilər və MMW radio texnologiyasından istifadə edilərkən iqtisadi cəhətdən əlverişlidir. Bu tətbiqetmələr arasında:
● CLEC və ILEC lif uzantıları və dəyişdirilməsi
● Metro Ethernet təmir və lif üzük qapaqları
● Simsiz kampus LAN uzantıları
● Kampus şəbəkələrində lif ehtiyatı və yol müxtəlifliyi
● Fəlakətin bərpası
● Yüksək tutumlu SAN bağlantısı
● Daxili Təhlükəsizlik və Hərbi üçün ixtisar, daşınma və təhlükəsizlik
● yoğun şəhər şəbəkələrində 3G mobil və / və ya WIFI / WiMAX geri çəkilmə
● yüksək dəqiqlikli video və ya HDTV nəqliyyatı üçün portativ və müvəqqəti əlaqələr

Niyə E-Band MMW Texnologiyasından istifadə olunur?

Açılan üç tezlik diapazonundan 70 GHz və 80 GHz zolaqlar ən çox avadanlıq istehsalçıları tərəfindən maraqlandı. Bir yerdə yaşamaq üçün hazırlanmış 71 ... 76 GHz və 81 ... 86 GHz ayırmalar 5 GHz-lik tam dubleks ötürmə bant genişliyinə imkan verir; ən sadə modulyasiya sxemləri ilə də tam dubleks bir gigabit Ethernet (GbE) siqnalını asanlıqla ötürmək üçün kifayətdir. İnkişaf etmiş Wireless Excellence dizaynı, tam dubleks GbE siqnalını ötürmək üçün yalnız 5 ... 71 GHz-dən aşağı 76 GHz diapazonundan istifadə etməyi bacardı. Daha sonra MMW texnologiyasının astronomik sahələrə yaxın və ABŞ xaricindəki ölkələrdə yerləşdirilməsinə gəldikdə bu yanaşmanın istifadə edilməsində açıq bir üstünlük, birbaşa məlumat çevirmə (OOK) və ucuz diplexerlərlə nisbətən sadə və dolayısıyla qənaətcildir. və yüksək etibarlı radio arxitekturaları əldə edilə bilər. Daha spektral cəhətdən səmərəli modulyasiya kodları ilə 10 Gbps (10GigE) 40Gbps-ə qədər daha yüksək tam dubleks ötürülməsinə nail olmaq mümkündür.

92-95 GHz ayırma ilə işləmək daha çətindir, çünki spektrin bu hissəsi 100… 94.0 GHz arasında dar 94.1 MHz kənarlaşdırma zolağı ilə ayrılmış iki bərabər olmayan hissəyə bölünür. Spektrin bu hissəsinin daha yüksək tutumlu və daha qısa mənzilli daxili tətbiqetmələrdə istifadə ediləcəyi ehtimal olunur. Bu ayırma bu ağ sənəddə daha da müzakirə edilməyəcəkdir.

Açıq hava şəraitində, 70 GHz və 80 GHz-də ötürülmə məsafələri aşağı atmosfer zəifləmə dəyərlərinə görə çox milləri aşır. Bununla birlikdə, Şəkil 1 göstərir ki, bu şərtlər altında belə atmosfer zəifləməsi tezliyə görə əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir [1]. Konvensial, daha az mikrodalğalı frekanslarda və təxminən 38 GHz-ə qədər atmosfer zəifləməsi, kilometrə görə desibelin onda bir hissəsi (dB / km) azalma dəyərləri ilə kifayət qədər aşağıdır. Təxminən 60 GHz-də oksigen molekulları tərəfindən udma zəifləmədə böyük bir sıçrayışa səbəb olur. Bu böyük oksigen udma artımı 60 GHz radio məhsulların radio yayım məsafələrini ciddi şəkildə məhdudlaşdırır. Bununla birlikdə, 60 GHz-lik oksigen udma zirvəsindən kənarda, zəifləmənin 0.5 dB / km civarındakı dəyərlərə endiyi yerdə daha aşağı bir zəifləmə pəncərəsi açılır. Aşağı zəifləmənin bu pəncərəsinə ümumiyyətlə E-band deyilir. E-band zəifləmə dəyərləri ümumi mikrodalğalı radiolarda yaşanan azalmaya yaxındır. 100 GHz-dən yuxarıda atmosfer zəifləməsi ümumiyyətlə artır və əlavə olaraq daha yüksək tezliklərdə O2 və H2O udma səbəb olduğu çoxsaylı molekulyar udma zolaqları mövcuddur. Xülasə olaraq, E-band tezliklərini yüksək tutumlu simsiz ötürmə üçün cəlbedici edən 70 GHz və 100 GHz arasındakı nisbətən aşağı atmosfer zəifləmə pəncərəsidir. Şəkil 1, 200 terahertz (THz) ətrafında başlayan və FSO ötürmə sistemlərində istifadə olunan mikrodalğalı, millimetr dalğalı və infraqırmızı optik zolaqlarda yağışın və dumanın zəifləməsini necə təsir etdiyini göstərir. Müxtəlif və spesifik yağış nisbətlərində zəifləmə dəyərləri artan ötürülmə tezliyi ilə bir qədər dəyişir. Yağış dərəcələri ilə ötürmə məsafələri arasındakı əlaqə növbəti hissədə daha da araşdırılacaqdır. Dumanla əlaqəli zəifləmə əsasən millimetr dalğa frekanslarında laqeyd edilə bilər və millimetr dalğası ilə optik ötürmə zolağı arasında bir neçə dəfə artır.

E-Band üçün ötürülmə məsafələri
Bütün yüksək tezlikli radio yayılmasında olduğu kimi, yağış zəifləməsi ümumiyyətlə ötürmə məsafələrindəki praktik məhdudiyyətləri müəyyənləşdirir. Şəkil 2 göstərir ki, E zolaqlı tezlik diapazonunda işləyən radio sistemlərində yağışın olması nəzərə alınmaqla böyük zəifləmə ola bilər [2]. Xoşbəxtlikdən, ən şiddətli yağış dünyanın məhdud hissələrində yağmağa meyllidir; əsasən subtropik və ekvatorial ölkələr. Pik vaxtlarında qısa müddət ərzində yeddi düym / saatdan (180 mm / saat) çox yağış dərəcələri müşahidə edilə bilər. Amerika Birləşmiş Ştatları və Avropada yaşanan maksimum yağış dərəcələri adətən dörd düym / saatdan (100 mm / saat) azdır. Belə bir yağış dərəcəsi 30 dB / km siqnal zəifləməsinə səbəb olur və ümumiyyətlə yalnız qısa bulud partlayışları zamanı baş verir. Bu bulud partlayışları nisbətən kiçik və lokallaşdırılmış ərazilərdə və daha az intensivlikdə, daha böyük diametrli yağış buludunda görünən yağış hadisələridir. Bulud partlamaları, ümumiyyətlə, keçid boyunca sürətlə hərəkət edən kəskin hava hadisələri ilə əlaqəli olduğundan, yağış kəsilmələri qısa olur və yalnız daha uzun məsafədəki ötürmə keçidlərində problemlidir.

Milimetr Dalğa və Yağış Zəifləməsi V-band E-Band

ITU Yağış Bölgələri Qlobal Millimetr Dalğa E-Bant V-Bant

Beynəlxalq Telekommunikasiya İttifaqı (BTİ) və digər tədqiqat təşkilatları dünyanın hər yerindən onilliklər boyu yağış məlumatlarını toplamışlar. Ümumiyyətlə, yağış xüsusiyyətləri və yağış dərəcəsi, statistik yağış müddəti, yağış düşmə ölçüləri və s. Arasındakı əlaqələr yaxşı başa düşülür [3] və bu məlumatdan istifadə edərək ən pis hava hadisələrini də aradan qaldırmaq və ya proqnoz vermək üçün radio əlaqələrini yaratmaq mümkündür. xüsusi tezliklərdə işləyən daha uzun məsafəli radio əlaqələrindəki hava ilə əlaqəli fasilələrin müddətləri. BTİ yağış zonası təsnifat sxemində gözlənilən statistik yağış dərəcələri əlifba sırası ilə göstərilir. Ən az yağışın yaşandığı ərazilər “Bölgə A” olaraq təsnif edilsə də, ən yüksək yağış nisbəti “Bölgə Q” dır. Qlobal bir BTİ yağış zonası xəritəsi və dünyanın müəyyən bölgələrindəki yağış nisbətlərinin siyahısı aşağıdakı Şəkil 3-də göstərilmişdir.

 ABŞ E-band V-band üçün MMW Yağmur Fade Map

Şəkil 3: Dünyanın müxtəlif bölgələrinin ITU yağış zonası təsnifatı (yuxarıda) və yağış hadisəsi müddətinin funksiyası kimi faktiki statistik yağış dərəcələri

Şəkil 4, Şimali Amerika və Avstraliya üçün daha ətraflı bir xəritə göstərir. Qeyd etmək lazımdır ki, ABŞ ərazisinin təxminən 80% -i K və daha aşağı yağış zonasına düşür. Başqa sözlə,% 99.99 mövcudluq səviyyəsində işləmək üçün bir radio sisteminin solma marjı maksimum 42 mm / saat yağış nisbətinə davamlı şəkildə dizayn edilməlidir. Şimali Amerikada ən yüksək yağış nisbətləri Florida və Körfəz Sahili boyunca müşahidə edilə bilər və bu bölgələr N yağış zonası altında təsnif edilir. Ümumiyyətlə, Avstraliya Şimali Amerikaya nisbətən daha az yağış verir. Bu ölkənin daha çox əhalisi olan Cənubi sahil xətti daxil olmaqla nəhəng hissələri E və F yağış zonalarında (<28 mm / s) yerləşir.

Sadələşdirmək üçün, Şəkil 2-nin nəticələrini birləşdirərək (yağış nisbəti zəifləməyə qarşı) və rəqəmlər 3 və 4-də göstərilən BTİ-nin yağış xəritələrini istifadə edərək, dünyanın müəyyən bir hissəsində işləyən müəyyən bir radio sisteminin mövcudluğunu hesablamaq mümkündür. . ABŞ, Avropa və Avstraliya üçün yağış məlumatlarına əsaslanan nəzəri hesablamalar göstərir ki, 70/80 GHz radio ötürmə avadanlığı bir milə yaxın məsafələrdə və ya hətta ondan da yüksək məsafələrdə 99.99… 99.999% statistik mövcudluq səviyyəsində GbE bağlantısı əldə edə bilər. Daha aşağı 99.9% mövcudluq üçün, 2 mil-dən çox məsafələr müntəzəm olaraq əldə edilə bilər. Şəbəkəni bir üzük və ya mesh topologiyasında konfiqurasiya edərkən, güclü yağış hüceyrələrinin sıx, çoxluq təbiətinə və ring / mesh topologiyalarının təmin etdiyi yolun azlığına görə təsirli məsafələr bəzi hallarda eyni mövcudluq rəqəmi üçün iki dəfə artır.

MMW Rain Fade Map Avstraliya E-Band V_Band

Şəkil 4: Şimali Amerika və Avstraliya üçün BTİ yağış zonası təsnifatı

MMW texnologiyasının sərbəst kosmik optik (FSO) kimi digər yüksək tutumlu simsiz həllərdən üstün bir faydası MMW frekanslarının duman və ya qum fırtınaları kimi digər ötürülmə pozğunluqlarından təsirlənməməsidir. Məsələn, 0.1 q / m3 (təxminən 50 m görünürlük) maye su ilə qalın duman, 0.4/70 GHz-də yalnız 80 dB / km zəifləməyə malikdir [4]. Bu şərtlər daxilində bir FSO sistemi 250 dB / km-dən çox siqnal zəifləməsi yaşayacaqdır [5]. Bu həddindən artıq zəifləmə dəyərləri, FSO texnologiyasının niyə daha qısa məsafələrdə yüksək mövcudluq göstəricilərini təmin edə biləcəyini göstərir. Elektron zolaqlı radio sistemlərinə toz, qum, qar və digər ötürülmə yollarının pozğunluqları da təsir etmir.

Alternativ Yüksək Data Sürəti Simsiz Texnologiyaları
E-band simsiz texnologiyaya alternativ olaraq, yüksək məlumat dərəcəsi bağlantısını dəstəkləyən məhdud sayda canlı texnologiya mövcuddur. Ağ sənədin bu bölməsində qısa bir məlumat verilir.

Fiber Optik Kabel

Fiber optik kabel, hər hansı bir praktik ötürmə texnologiyasının ən geniş bant genişliyini təklif edir və çox yüksək məlumat dərəcələrinin uzun məsafələrə ötürülməsinə imkan verir. Dünyada və xüsusən uzun məsafəli və şəhərlərarası şəbəkələrdə minlərlə mil lif mövcud olmasına baxmayaraq, "Last-Mile" giriş məhduddur. Xəndəklərin qazılması və yer üzündə liflərin döşənməsi ilə əlaqəli əhəmiyyətli və tez-tez qadağanedici dərəcədə yüksək xərclər və yol məsələləri ilə əlaqədar olaraq lif əldə etmək çətin ola bilər. Uzun gecikmələr həm də yalnız xəndək açmağın fiziki prosesi səbəbindən deyil, həm də ətraf mühitə təsirlərin yaratdığı maneələr və belə bir layihədə iştirak edən potensial bürokratik əngəllər səbəbindən də tez-tez olur. Bu səbəbdən də dünyanın bir çox şəhəri, şəhər içi trafikin kəsilməsi və xəndək açma prosesinin xalqa səbəb olduğu ümumi narahatlıq səbəbi ilə lif açmağı qadağan edir.

Mikrodalğalı Radio Həlləri

Sabit nöqtə-mikrodalğalı radiolar, tam dubleks 100 Mbps Sürətli Ethernet və ya 500-4 GHz arasındakı frekans aralığında daşıyıcı başına 42 Mbps-ə qədər daha yüksək məlumat dərəcələrini dəstəkləyə bilər. Bununla birlikdə, daha ənənəvi mikrodalğalı lentlərdə spektr məhduddur, tez-tez sıx və tipik lisenziyalı spektr kanalları E-Band spektri ilə müqayisədə çox dar olur.

Mikrodalğalı və Millimetr Dalğası MMW Spektrum V zolaqlı və E zolaqlı

Şəkil 5: Yüksək məlumat dərəcəsi mikrodalğalı radio və 70/80 GHz radio həll arasında müqayisə.

Ümumiyyətlə, lisenziyalaşdırma üçün mövcud olan tezlik kanalları çox vaxt 56 meqahertz (MHz) -dən çox deyil, ümumiyyətlə 30 MHz və ya altındadır. Bəzi bantlarda, daşıyıcı başına 112Mbps dəstəkləmə qabiliyyətinə malik olan geniş 880MHz kanallar mövcud ola bilər, lakin yalnız qısa məsafələrə uyğun daha yüksək tezlikli zolaqlarda. Nəticə etibarilə, bu diapazonlarda daha yüksək məlumat dərəcələrində işləyən radiolar, 1024 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) modulyasiya sxemlərindən istifadə edərək olduqca mürəkkəb bir sistem arxitekturasından istifadə etməlidirlər. Bu qədər mürəkkəb sistemlər məsafələrin məhdudlaşdırılması ilə nəticələnir və ötürmə qabiliyyəti hələ də ən böyük kanallarda 880Mbps-ə qədər olan məlumat dərəcələri ilə məhdudlaşır. Bu bantlarda mövcud olan məhdud spektr miqdarı, daha geniş anten şüaları naxışları və hər növ müdaxiləyə qarşı yüksək QAM modulyasiyasının həssaslığı, ənənəvi mikrodalğalı həllərin şəhər və ya metropol ərazilərində daha sıx yerləşdirilməsi son dərəcə problemlidir. Ənənəvi mikrodalğalı lentlər və 70/80 GHz yanaşma arasında əyani spektr müqayisəsi Şəkil 5-də göstərilmişdir.

60 GHz (V-Band) Milimetr Dalğa Radio Həlləri
60 GHz spektr daxilində frekans ayırmaları və xüsusilə 57-66 GHz arasındakı ayırmalar dünyanın müxtəlif bölgələrində əhəmiyyətli dərəcədə dəyişir. Şimali Amerika FCC, tam dupleks GbE əməliyyatı üçün kifayət qədər bant genişliyi təmin edən 57 ... 64 GHz arasında daha geniş bir tezlik spektri buraxdı. Digər ölkələr bu xüsusi qərarı izləməmişlər və bu ölkələr yalnız 60 GHz spektr diapazonunda daha kiçik və tez-tez xanlized edilmiş tezlik ayırmalarına sahibdirlər. ABŞ xaricində mövcud olan spektrin məhdud miqdarı, Avropada, Almaniya, Fransa və İngiltərədə bəzi ölkələrdən bəhs edən ölkələrdə yüksək məlumat nisbətində səmərəli 60 GHz radio həllərinin qurulmasına imkan vermir. Bununla birlikdə, ABŞ-da belə, oksigen molekulları tərəfindən atmosferin yüksək mənimsənilməsinə görə nisbətən zəif yayılma xüsusiyyətləri ilə birlikdə ötürülmə gücündəki tənzimlənən məhdudiyyət (bax Şəkil 1) tipik əlaqə məsafələrini yarım mildən az məhdudlaşdırır. ABŞ kontinental ərazisinin böyük hissələrində, 99.99… 99.999% sistem mövcudluğu ilə daşıyıcı sinif performansına nail olmaq üçün məsafə ümumiyyətlə 500 metrdən (500 metr) bir qədər çoxdur. FCC, 60 GHz spektrini lisenziyasız bir spektr olaraq təsnif etdi. Daha yüksək tezlik 70/80 GHz ayırmalarından fərqli olaraq, 60 GHz radio sistemlərinin işləməsi qanuni təsdiq və ya koordinasiya tələb etmir. Bir tərəfdən lisenziyasız texnologiyanın istifadəsi son istifadəçilər arasında çox populyardır, eyni zamanda təsadüfi və ya qəsdən müdaxilələrə qarşı qorunma yoxdur. Xülasə olaraq, xüsusilə ABŞ-da, 60 GHz spektrinin istifadəsi qısa məsafələrə yerləşdirilmələr üçün potensial olaraq uyğun bir alternativ ola bilər, lakin texnologiya 500 metrdən daha yüksək olan əlaqə məsafələri üçün əsl alternativ deyil və sistemin 99.99… 99.999% olması tələb olunur.

Pulsuz Kosmik Optik (FSO, Optik Simsiz)
Sərbəst kosmik optik (FSO) texnologiyası uzaq yerlər arasında məlumat ötürmək üçün infraqırmızı lazer texnologiyasından istifadə edir. Texnologiya 1. 5 Gbps və daha yüksək olan çox yüksək məlumat dərəcələrini ötürməyə imkan verir. FSO texnologiyası ümumiyyətlə çox etibarlı bir ötürmə texnologiyasıdır, son dərəcə dar ötürmə şüaları xüsusiyyətlərinə görə müdaxiləyə çox meylli deyil və dünya miqyasında lisenziyasızdır.

Təəssüf ki, infraqırmızı optik zolaqlardakı siqnalların ötürülməsini atmosferin udma qabiliyyətinin 130 dB / km-ni keçə biləcəyi sis kəskin şəkildə təsirləndirir [5]. Ümumiyyətlə, iki yer arasındakı görmə qabiliyyətini təsir edən hər hansı bir hava şəraiti (məsələn, qum, toz) FSO sisteminin performansını da təsir edəcəkdir. Duman hadisələri və toz / qum fırtınaları da çox lokallaşdırılmış və proqnozlaşdırılması çətin ola bilər və nəticədə FSO sisteminin mövcudluğunun proqnozlaşdırılması daha çətindir. Həddindən artıq yağış hadisələrindən fərqli olaraq, müddəti çox qısadır, duman və toz / qum fırtınaları da çox uzun müddət davam edə bilər (dəqiqələr əvəzinə saatlarla, hətta günlər). Bu, belə şərtlər altında işləyən FSO sistemlərində son dərəcə uzun fasilələrlə nəticələnə bilər.

Praktik baxımdan və 99.99… 99.999% nömrələri nəzərə alınarkən, yuxarıda göstərilənlərin hamısı FSO texnologiyasını yalnız bir neçə yüz metr məsafədə məhdudlaşdıra bilər (300 metr); xüsusilə sahil və ya sis təhlükəli bölgələrdə, həmçinin qum / toz fırtınası yaşanan bölgələrdə. Bu tip mühitlərdə FSO sistemlərini yerləşdirərkən% 100 əlaqəni qorumaq üçün alternativ bir yol texnologiyası tövsiyə olunur.

Sektor mütəxəssislərinin əksəriyyəti, FSO texnologiyasının uzaq yerləri daha qısa məsafələrdə simsiz birləşdirmək üçün maraqlı və potensial olaraq ucuz bir alternativ təklif edə biləcəyinə razıdır. Bununla birlikdə, infraqırmızı spektrdə siqnal zəifləməsinin fizikası bu texnologiyanı həmişə çox yaxın məsafələrdə məhdudlaşdıracaqdır.

Müzakirə olunan və ticari olaraq mövcud olan yüksək məlumat dərəcəsi ötürmə texnologiyalarının və onların əsas performans göstəricilərinin qısa müqayisəsi Cədvəl 1-də göstərilmişdir.

MMW Digər simsiz texnologiyalarla müqayisədə

Cədvəl 1: Ticarətdə mövcud olan yüksək məlumat dərəcəsi kabel xətti və simsiz ötürmə texnologiyalarının müqayisə qrafiki

Ticarətdə mövcud olan millimetr dalğalı həllər
CableFree Millimeter dalğa məhsul portfelinə lisenziyalı 100 GHz E-band spektrində 10 Mbps-dən 10 Gbps (70 Gigabit Ethernet) sürətə və lisenziyasız 1 GHz spektrdə 60 Gbps-ə qədər işləyən nöqtə-nöqtə radio həlləri daxildir. Sistemlər, müştərinin sahədəki hər hansı bir E-band radio istehsalçısının ən rəqabətli qiymət nöqtələrində xüsusi yerləşdirmə məsafələrində mövcudluğu tələblərini ödəmək üçün fərqli anten ölçüləri ilə mövcuddur. Wireless Excellence-in E-band radio həlləri həm 5 GHz, həm də 70 GHz diapazonlarında eyni vaxtda ötürülmək əvəzinə, yalnız lisenziyalı 80/70 GHz E-diapazon spektrinin aşağı 80 GHz tezlik diapazonunda işləyir. Nəticədə, Wireless Excellence məhsulları, hərbçilərin 80 GHz diapazonunun hərbi rabitə üçün istifadə etdiyi Avropadakı astronomik sahələrə və ya hərbi obyektlərə yaxın yerləşdirmə məhdudiyyətlərinə meylli deyildir. Sistemlərin yerləşdirilməsi asandır və 48 voltluq birbaşa cərəyanın (Vdc) aşağı gərginlikli elektrik enerjisi sayəsində sistemi qurmaq üçün sertifikatlı elektrikçi tələb olunmur. Wireless Excellence məhsullarının fotoşəkilləri aşağıdakı Şəkil 6-da göstərilmişdir.

CableFree MMW Linki BƏƏ-də yerləşdirilib

Şəkil 6: CableFree MMW radioları kompakt və yüksək səviyyədə inteqrasiya olunmuşdur. 60cm anten versiyası göstərildi

Xülasə və Nəticələr
Günümüzdəki yüksək tutumlu şəbəkə əlaqəsi tələblərini həll etmək üçün, lif çəkmə və ya yüksək tutumlu lifli bağlantıların icarəyə verilməsinin maya dəyərində lif kimi bir performans təmin edən yüksək etibarlı simsiz həllər mövcuddur. Bu, təkcə performans / xərc baxımından deyil, həm də "Son Mile" giriş şəbəkələrindəki lif əlaqələrinin hələ də çox yayılmadığı və son tədqiqatlar nəticəsində məlum olub ki, ABŞ-da ticarət binalarının yalnız 13.4% -i çoxdur. 20 işçi lifə qoşulub. Bu rəqəmlər bir çox başqa ölkədə daha da aşağıdır.

Bazarda uzaq şəbəkə yerlərini birləşdirmək üçün gigabit bağlantısı təmin edə biləcək bir neçə texnologiya mövcuddur. 70/80 GHz tezlik diapazonunda lisenziyalı E-bant həlləri xüsusi maraq doğurur, çünki bir mil (1.6 km) və daha çox iş məsafəsində ən yüksək daşıyıcı səviyyəsində mövcudluq göstəricilərini təmin edə bilərlər. ABŞ-da 2003-cü il tarixli bir tarixi FCC qərarı bu spektri ticari istifadə üçün açdı və İnternetə əsaslanan ucuz qiymətli işıq lisenziyası sxemi istifadəçilərə bir neçə saat ərzində əməliyyat üçün lisenziya almağa imkan verdi. Digər ölkələrdə ya artıq istifadə üçün və ya da E-band spektrinin kommersiya istifadəsi üçün açılması prosesi davam edir. Lisenziyasız 60 GHz radios və boş yer optikləri (FSO) sistemləri də gigabit Ethernet bağlantısı təmin edə bilər, lakin daha yüksək 99.99… 99.999% daşıyıcı sinif mövcudluğu səviyyələrində, hər iki həll yolu da yalnız aşağı məsafələrdə işləyə bilər. Sadə bir qayda olaraq və ABŞ-ın əksər bölgələri üçün 60 GHz həllər bu yüksək mövcudluq səviyyələrini yalnız 500 metrdən (500 metr) aşağı məsafələrdə yerləşdirildikdə təmin edə bilər.

References
● İTİ-R S.676-6, “Atmosfer Qazlarının Zəifləməsi”, 2005.
● ITU-R P.838-3, “Proqnozlaşdırma metodlarında istifadə üçün yağışın spesifik zəifləmə modeli”, 2005.
● ITU-R P.837-4, “Yayılma Modelləşdirilməsi üçün Yağışın Xüsusiyyətləri”, 2003.
● ITU-R S.840-3, “Buludlar və Sis səbəbiylə Zəifləmə”, 1999.

E-Band Millimetr Dalğası haqqında daha ətraflı məlumat üçün

E-Band MMW haqqında daha ətraflı məlumat üçün xahiş edirəm Əlaqə

Mesaj yaz 

Message siyahısı