Радиорелейные системы
Радиорелейная связь - вид наземной радиосвязи, основанный на эстафетной ретрансляции радиосигналов промежуточными ретрансляционными станциями. Используются дециметровый и более высокочастотные диапазоны волн вместе с высоконаправленными антеннами. Ретрансляторы могут быть активными и пассивными. Использование радиорелейной связи позволяет создавать линии передачи информации на расстояния, превышающие дальность связи между соседними приемопередающими станциями. Обычно используются стационарные радиосистемы.
Термин «релейная» (relay – реле, эстафета, ретранслировать) используется в соответствии с первоначальным применением магнитных реле для увеличения дальности телеграфной связи. Первым известным усилителем было именно магнитное реле, которое способно было срабатывать при некотором минимальном токе и, замыкая контакты, подключать новый источник питания и новую проводную линию к обмотке следующего реле, формируя эстафету передачи. Естественно, в современных радиорелейных системах нет никаких магнитных реле, но термин «релейная» связь устойчиво используется в настоящее время.
Радиорелейная связь может быть основана на ретрансляторах использующих радиосвязь прямой видимости, а также тропосферную радиосвязь. Если отдельно не оговаривается, то обычно по умолчанию понимается радиорелейная связь прямой видимости, как наиболее распространенная. При тропосферной связи используется отражение радиоволн от турбулентных и слоистых неоднородностей тропосферы. Тропосферные радиосистемы требуют использования высокомощных передатчиков (до десятков киловатт), дорогих антенн и устойчивость связи сильно зависит от погодных условий. Применяются только там, где нет возможности использовать деление на участки прямой видимости длиной 30-70 км, и для специальных применений.
Разрешенные диапазоны частот
В соответствии с рекомендацией ITU-R F.746 для радиорелейной связи прямой видимости утверждены следующие диапазоны частот:
Диапазон (ГГц) |
Границы диапазона (ГГц) |
Ширина каналов (МГц) |
Рекомендации ITU-R |
Решения ГКРЧ |
0,4 |
0,4061 - 0,430 |
0,05, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25, 0,6 |
ITU-R F.1567 |
|
1,4 |
1,350 - 1,530 |
0,25, 0,5, 1, 2, 3,5 |
ITU-R F.1242 |
|
2 |
1,427 - 2,690 |
0,5 |
ITU-R F.701 |
|
1,700 - 2,100 |
29 |
ITU-R F.382 |
||
1,900 - 2,300 |
2,5, 3,5, 10, 14 |
ITU-R F.1098 |
||
2,300 - 2,500 |
1, 2, 4, 14, 28 |
ITU-R F.746 |
||
2,290 - 2,670 |
0,25, 0,5, 1, 1,75, 2, 2,5 3,5, 7, 14 |
ITU-R F.1243 |
||
3,6 |
3,400 - 3,800 |
0,25, 25 |
ITU-R F.1488 |
|
4 |
3,800 - 4,200 |
29 |
ITU-R F.382 |
Решение ГКРЧ № 09-08-05-1 |
3,600 - 4,200 |
10, 30, 40, 60, 80, 90 |
ITU-R F.635 |
||
U4 |
4,400 - 5,000 |
10, 28, 40, 60, 80 |
ITU-R F.1099 |
Решение ГКРЧ № 09-08-05-2 |
L6 |
5,925 - 6,425 |
29,65 |
ITU-R F.383 |
Решение ГКРЧ № 10-07-02 |
U6 |
6,425 - 7,110 |
3,5, 5, 7, 10, 14, 20, 30, 40, 80 |
ITU-R F.384 |
Решение ГКРЧ № 12-15-05-2 |
7 |
ITU-R F.385 |
|||
8 |
ITU-R F.386 |
|||
10 |
10,000 - 10,680 |
1,25, 3,5, 7, 14, 28 |
ITU-R F.747 |
|
10,150 - 10,650 |
28, 30 |
ITU-R F.1568 |
||
10,500 - 10,680 |
3,5, 7 |
ITU-R F.747 |
||
11 |
10,700 - 11,700 |
5, 7, 10, 14, 20, 28, 40, 60, 80 |
ITU-R F.387 |
Решение ГКРЧ № 5/1 |
12 |
11,700 - 12,500 |
19,18 |
ITU-R F.746 |
|
13 |
12,750 - 13,250 |
3,5, 7, 14, 28 |
ITU-R F.497 |
|
12,700 - 13,250 |
12,5, 25 |
ITU-R F.746 |
||
14 |
14,250 - 14,500 |
3,5, 7, 14, 28 |
ITU-R F.746 |
|
15 |
14,400 - 15,350 |
3,5, 7, 14, 28, 56 |
ITU-R F.636 |
Решение ГКРЧ № 08-23-09-001 |
18 |
17,700 - 19,700 |
7,5, 13,75, 27,5, 55, 110, 220 |
ITU-R F.595 |
Решение ГКРЧ № 07-21-02-001 |
23 |
21,200 - 23,600 |
2,5, 3,5 - 112 |
ITU-R F.637 |
Решение ГКРЧ № 06-16-04-001 |
27 |
24,250 - 25,250 |
2,5, 3,5, 40 |
ITU-R F.748 |
Решение ГКРЧ № 09-03-04-2 |
31 |
31.000 - 31,300 |
3,5, 7, 14, 25, 28, 50 |
ITU-R F.746 |
|
32 |
31,800 - 33,400 |
3,5, 7, 14, 28, 56, 112 |
ITU-R F.1520 |
|
38 |
36,000 - 40,500 |
2,5, 3,5 |
ITU-R F.749 |
Решение ГКРЧ № 06-14-02-001 |
42 |
40,500 - 43,500 |
7, 14, 28, 56, 112 |
ITU-R F.2005 |
Решение ГКРЧ № 08-23-04-001 |
52 |
51,400 - 52,600 |
3,5, 7, 14, 28, 56 |
ITU-R F.1496 |
|
57 |
55,7800 - 57,000 |
3,5, 7, 14, 28, 56 |
ITU-R F.1497 |
Решение ГКРЧ № 06-13-04-001 |
70/80 |
71,000 - 76,000 / 81,000 - 86,000 |
125, N x 250 |
ITU-R F.2006 |
Решение ГКРЧ № 10-07-04-1 |
94 |
92,000 - 94,000 / 94,100 - 95,000 |
50, 100, N x 100 |
ITU-R F.2004 |
Решение ГКРЧ № 10-07-04-2 |
Так как необходимо обеспечивать дуплексную связь между парой радиостанций, то для упрощения частотного планирования, используется условное деление на две части: верхнюю (В) и нижнюю (Н) относительно центральной частоты диапазона. Благодаря этому обеспечивается максимальный разнос частот на прием и передачу в одном направлении. В каждой части диапазона выделяются частотные каналы заданной полосы, выбор набора каналов и их количества производится зависимости от требуемой скорости передачи и вида модуляции, в пределах разрешенного набора.
Наиболее распространенными и освоенными являются диапазоны от 2 ГГц до 38 ГГц. Разработаны эффективные методики проектирования, использующие богатую статистику, позволяющие получить параметры качества связи, практически ни в чем не уступающие волоконно-оптическим линиям. Для одного частотного канала в этих диапазонах выделяется полоса частот не более 28 МГц (56 МГц), что не позволяет получить высокие скорости передачи в одном частотном канале.
Диапазоны от 38 ГГц до 92 ГГц используются совсем недавно. Они являются более перспективными для создания высокоскоростных систем связи, но из-за большего влияния газов тропосферы и гидрометеоров на поглощение радиоволн, обеспечивается меньшая дальность и надежность радиосвязи, зависящая от погодных условий.