Радиорелейные системы

Радиорелейная связь прямой видимости

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 тропосферная связь

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
0,41305 - 0,450

0,05, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25, 0,6
0,25, 0,3, 0,5, 0,6, 0,75, 1, 1,75, 3,5

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
1,900 - 2,300

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
3,700 - 4,200

29
28

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
4,540 - 4,900

10, 28, 40, 60, 80
20, 40

ITU-R F.1099

Решение ГКРЧ № 09-08-05-2

L6

5,925 - 6,425
5,850 - 6,425
5,925 - 6,425

29,65
90
5, 10, 20, 28, 40, 60

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
10,150 - 10,650

1,25, 3,5, 7, 14, 28
3,5, 7, 14, 28

ITU-R F.747

10,150 - 10,650

28, 30

ITU-R F.1568

10,500 - 10,680
10,550 - 10,680

3,5, 7
1,25, 2,5, 5

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
12,200 - 12,700

19,18
20

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
14,500 - 15,350

3,5, 7, 14, 28, 56
2,5, 5, 10, 20, 30, 40, 50

ITU-R F.636

Решение ГКРЧ № 08-23-09-001

18

17,700 - 19,700
17,700 - 19,700
17,700 - 19,700
18,580 - 19,160

7,5, 13,75, 27,5, 55, 110, 220
1,75, 3,5, 7
2,5, 5, 10, 20, 30, 40, 50
60

ITU-R F.595

Решение ГКРЧ № 07-21-02-001

23

21,200 - 23,600
22,000 - 23,600

2,5, 3,5 - 112
3,5 - 112

ITU-R F.637

Решение ГКРЧ № 06-16-04-001

27

24,250 - 25,250
25,250 - 27,500
25,270 - 26,980
24,500 - 26,500
27,500 - 29,500

2,5, 3,5, 40
2,5, 3,5
60
3,5 - 112
2,5, 3,5 - 112

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
36,000 - 37,000
37,000 - 39,500
38,600 - 39,480
38,600 - 40,000
39,500 - 40,500

2,5, 3,5
3,5 - 112
3,5, 7, 14, 28, 56, 112
60
50
3,5 - 112

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
57,000 - 59,000

3,5, 7, 14, 28, 56
50, 100

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.