라스트 마일에 대한 디지털 라디오 중계국 사용. 계획, 설명

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라스트 마일을 위한 디지털 라디오 중계국 사용. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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지난 37~1년 동안 국제 통신 장비 시장에 등장한 XNUMXGHz 대역의 디지털 무선 중계국(CRRS)은 EXNUMX 디지털 스트림을 전달하기 위한 "라스트 마일"을 포함하여 매우 효과적인 통과 수단임이 입증되었습니다. 최종 사용자에게. 간단한 지지대에 무선 모듈을 장착할 수 있는 실질적으로 자유로운 주파수 범위와 최소 중량 및 크기 매개변수는 가까운 장래에 이러한 유형의 장비에 대한 지속적으로 높은 수요를 보장합니다.

표는 국내외 제조업체의 37 ~ 39GHz 범위에서 CRRS의 주요 특성을 보여줍니다.

제조업체*모델명*대역폭*구성(+0, +1 - 없음 또는 상시 대기)*서비스 채널 kbit/s*사실. 시스템. 4XЕ1 BER=10-3,dB*변조 유형*예. 공급, V*온도 범위, °С

에릭슨	미니 링크 38E	2хЕ1, 4хЕ1, 8хЕ1, Е3	1 + 0, 1 + 1	64	97	C-QPSK	48/60	-33 ... + 45
NEC	파솔링크 38	4xE1, 2xE1	1 + 0	4,8	101	QPSK	-20...-72	-30 ... + 50
노키아	WRD 38	E1...8xE1	1 + 0, 1 + 1	9,6	94	노출당 비용 (CPM)	-21...-72	-40 ... + 45
알카텔	알카텔 9438UX	2хЕ1, 4хЕ1, 8хЕ1, Е3	1 + 0, 1 + 1	64	98	4QAM	24/48	-33 ... + 50
디지털 전자레인지	스펙트럼 II	2хЕ1, 4хЕ1, 8хЕ1, Е3	1 + 0, 1 + 1	9,6	96	4FSK	-19...-57	-30 ... + 50
비스트	비스트엠	E1, 4xE1, 8xE1, E3	1 + 0, 1 + 1	9,6	100	QPSK	-18...-72	-50 ... + 50
NPP "래디"	에릭 43	E1, 4xE1, 8xE1	1 + 0, 1 + 1	-	93	QPSK	48/60	-50 ... + 50
GRPZ	패스-2	E1, E2	1 + 0	-	91	KSF	60	-45 ... + 50

해외에서는 이 범위의 RRL(무선 중계 회선)이 특히 도시 경로 구성 및 이동 통신 시스템의 셀룰러 교환 센터 연결에 사용됩니다.

국내 통신 단지에서는 주로 단일 스팬 RRL이 사용됩니다. 국내 신호원을 위한 로컬 네트워크(러시아 연방의 나무와 같은 구조)에 CRRS를 도입하는 데 있어 주요 제한 요소는 다중 범위 RRL의 낮은 내후성입니다.

수많은 실험 데이터를 요약하여 만든 표준 계산 방법은 길이가 6km인 단일 스팬 RRL에 대해 총 페이딩 지속 시간(페이딩은 변화로 인한 무선 신호 감쇠 증가 RRL 경로의 기상 조건에서 딥 페이딩은 출력 무선 중계 장비에서 디지털 신호의 품질 저하로 이어질 수 있습니다(오류율 증가, 동기화 손실 등). 러시아 유럽 지역의 최악의 달. 선형 토폴로지를 사용할 때 개별 홉의 비가용 시간이 합산되어 네트워크 전체의 안정성이 크게 저하됩니다. 안정성을 높이는 방법 중 하나는 상시 대기입니다. 즉, 장비에 기본 세트뿐만 아니라 디지털 스트림이 로드되지 않은 영구적으로 켜진 백업 세트도 포함됩니다. 기본 장비 세트의 출력 신호 품질이 저하되면 자동 전환 시스템을 사용하여 디지털 신호가 백업 세트로 전환됩니다. 그러나 핫 스탠바이도 네트워크의 하드웨어 가용성을 향상시킬 수 있을 뿐 기상 조건으로 인한 통신 중단을 줄이지는 못합니다.

동시에 RRL 비용은 제한된 수의 가입자와 낮은 지역 밀도로 인해 수익성에 결정적인 영향을 미칠 수 있는 케이블 통신 회선(CLS) 비용보다 2~3배 낮습니다. 농촌 통신 네트워크의 재건. 아래에서는 24스팬 RRL을 사용하여 XNUMX개의 노드를 연결하는 총 길이가 XNUMXkm인 선형 회로의 예를 사용하여 RRL을 사용하는 네트워크 비용과 생존 가능성 사이의 모순을 제거하는 방법을 설명합니다.

대기수상체(빗방울 또는 안개, 눈송이 등)에서 전자기파의 감쇠는 20GHz 이상의 대역의 RRL 경로에 대한 페이딩 통계에 결정적인 영향을 미칩니다. 이것은 대기수상체 입자에 파동이 산란되고 전자기 에너지가 흡수되기 때문에 발생합니다. 감쇠량은 방울 형성 크기와 무선 신호 파장의 비율에 따라 달라집니다. 20GHz 이상의 주파수 범위에서 이러한 크기는 특히 강우의 강도가 증가함에 따라 평균 물방울 직경이 증가하는 폭우 중에 비례하게 됩니다. 합리적으로 설계된 라인의 경우 반경 30~3km, 중심 간 평균 거리가 약 5km인 중심 내부에 국한된 강도 30mm/h 이상의 강우가 중요합니다(그림 참조).

마지막 마일을 위한 디지털 라디오 릴레이 사용

이러한 비의 공간 분포로 인해 하나 이상의 레인 셀이 네트워크 영역에 위치할 수 없으므로 인접하지 않은 간격에서 동시 신호 페이딩이 없습니다. 네트워크의 두 터미널 노드에서 FOCL(또는 CRRL)을 통해 상위 PBX에 대한 액세스 네트워크 연결을 구성하면 노드 그룹에 의한 즉시 통신 손실을 완전히 제거할 수 있습니다. 표준 방법론에 따른 정량적 계산은 선형 네트워크의 모든 노드 연결이 연간 8분 미만 동안 부재한다는 것을 보여줍니다. 따라서 우회로 건설 및 회선의 영토 확보와 관련된 기술은 로컬 통신 네트워크에서 상대적으로 저렴한 RRL 사용을 지지하는 강력한 논거가 될 수 있습니다.

실제 자료를 기반으로 러시아 연방 유럽 지역의 농촌 지역에서 필요한 번호 매기기 용량 분포에 대한 평균 초기 데이터가 설정되었습니다. 정착지 수와 원하는 전화 통화 정도에 따라 각 지역의 영토에서 다음 매개 변수를 사용하여 하나 또는 두 개의 농촌 네트워크를 구성할 수 있다는 결론을 내렸습니다. 점령지 - 300 ... 600km2, 번호 노드 수 - 8 - 16, 잠재적 가입자 수는 -1000 - 3000, 노드 간 평균 거리는 5...7km입니다.

이러한 네트워크의 경우 링 방식으로 연결된 RRL을 전송 매체로 사용하는 것이 유망해 보입니다. 링 액세스 네트워크를 지리적으로 15km 이상 떨어져 있는 두 노드의 상위 교환기에 연결하면 기상 조건으로 인한 네트워크 가용성을 최소화할 수 있습니다.

링 내 각 방향의 최적 용량은 스위칭 노드의 넘버링 용량에 의해 결정되며 8~34Mbps 범위로 향후 넘버링 용량과 네트워크 영역을 모두 확장할 수 있습니다.

90%의 경우 위 길이의 경로에서 중간 정도의 거친 지형에 있는 안테나의 높이는 30m를 초과하지 않으며 37GHz 대역의 CRRS의 무게 및 크기 매개변수는 건물 지붕, 저렴한 조명 타워 및 간단한 지지대에 라디오 모듈을 배치하면 CRRS만으로 링 액세스 네트워크를 만드는 데 드는 특정 자본 비용은 자동 전화 교환 용량 비용을 고려하지 않고 가입자당 $150-170에 달할 수 있습니다. . CL 또는 FOCL을 기반으로 하는 네트워크의 선형 구조를 구축하는 비용은 가입자당 $350를 초과합니다.

따라서 교외 및 농촌 네트워크에서 37GHz 대역의 무선 중계 장비를 사용하고 연결 경로의 링 원리 및 영역 중복성에 따라 이러한 네트워크 구조를 재구성하면 다음으로 전환할 때 비용을 절감할 수 있습니다. 허용 가능한 통신 안정성을 유지하면서 시골 지역의 디지털 가입자 용량.

저자: S. Burdin, T. Gogobegidze, A. Abramov, A. Didenko, Kazan, Tatarstan

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