ارتباط رله رادیویی نوع خاصی از ارتباطات بی سیم است که به داده ها اجازه می دهد تا در فواصل طولانی (ده ها و صدها کیلومتر)، با توان عملیاتی بالا (از صدها مگابیت تا چندین گیگابیت) منتقل شوند. دریافت و انتقال داده ها در فرکانس های مختلف توزیع شده و به طور همزمان اتفاق می افتد - همه RRL ها در حالت دورو کامل کار می کنند.

در مقاله امروز به موارد زیر خواهیم پرداخت:

کاربرد ارتباط رله رادیویی

ایستگاه های رله رادیویی (RRS) معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند:

• برای ایجاد بزرگراه های بی سیم پرسرعت توسط ارائه دهندگان، اپراتورهای تلفن همراه،
• در شبکه های بزرگ شرکتی برای انتقال اطلاعات از طریق پل های بی سیم بین بخش های مختلف،
• برای کانال های آخرین مایل و سایر کارهای مشابه.

RRS در مقایسه بابه ندرت در بخش SOHO و توسط افراد استفاده می شود، زیرا استفاده از آنها اغلب نیاز به مجوز و مجوز دارد.هزینه آنها بسیار بیشتر از تجهیزات WI-FI است، حتی کلاس ارائه دهنده.

علاوه بر عملکرد، قیمت بالا با عمر طولانی تجهیزات توجیه می شود: اکثر مدل های فروشندگان پیشرو ایستگاه های رله رادیویی برای چندین دهه خدمات (20-30 سال) از جمله در شرایط آب و هوایی سخت طراحی شده اند.

تفاوت های اصلی بین RRL و ارتباط بی سیم از طریق Wi-Fi:

• محدوده انتقال سیگنال و استانداردهای ارتباطی خود را داشته باشید.
• استفاده از مدولاسیون های سیگنال بسیار کارآمد (256QAM، 1024QAM).
• نوع انتقال داده - جهت دار (RRL مجهز به آنتن های بسیار جهت دار است). پل‌های بی‌سیم عمدتاً بر روی رله‌های رادیویی ساخته می‌شوند؛ توزیع ترافیک در حالت نقطه به چند نقطه استفاده نمی‌شود.
• توان عملیاتی و برد ارتباطی بالا
• کانال های دوبلکس کامل

علاوه بر این، در ارتباطات رله رادیویی، بر خلاف وای فای معمولی، موارد زیر به طور فعال استفاده می شود:

• تجمع پیوند برای افزایش ظرفیت دهانه؛
• افزونگی کانال انتقال برای بهبود قابلیت اطمینان اتصال؛
• رله کردن سیگنال از ایستگاهی به ایستگاه دیگر برای افزایش برد کلی انتقال.

مزایا و معایب کانال ارتباطی رله رادیویی در مقایسه با خطوط فیبر نوری:

مزایای:

• توانایی ساخت RRL در مناطقی با شرایط جغرافیایی دشوار (کوه ها، دره ها، باتلاق ها، جنگل ها و غیره) که در آن قرار دادن ستون فقرات فیبر نوری غیرممکن یا از نظر اقتصادی غیرممکن است.
• سرعت ساخت به معنای واقعی کلمه چند روز است. برای راه‌اندازی RRL، فقط باید ایستگاه‌هایی را در نقاط شروع، پایان و احتمالاً میانی نصب کنید؛ نیازی نیست کابل را در کل مسیر قرار دهید.
• خطر خرابی کانال ارتباطی به دلیل خرابی یا سرقت کابل وجود ندارد.
• هزینه کم مسیر بی سیم

عیب اصلیخط رله رادیویی (RRL) در مقایسه با فیبر نوری - عدم امکان دستیابی به توان عملیاتی واقعاً بالا. حداکثر سرعتی که می توانید به صورت بی سیم دریافت کنید تا 10 گیگابیت در ثانیه است، در حالی که سرعت روی ستون فقرات فیبر نوری بر حسب ترابایت اندازه گیری می شود.

با وجود طاقچه باریک، انواع مختلفی از ایستگاه های رله رادیویی وجود دارد. در زیر به طبقه بندی اصلی و ویژگی های کلی آنها و همچنین مجموعه ای از رله های رادیویی Ubiquiti که نسبت قیمت/عملکرد بهینه را برای بخش بازار اوکراین دارند نگاه خواهیم کرد.

فرکانس عملکرد ایستگاه های رله رادیویی

محدوده فرکانس قابل استفاده برای استقرار RRL بسیار گسترده است - از 400 مگاهرتز تا 94 گیگاهرتز. در اوکراین، ایستگاه های رله رادیویی اغلب در فرکانس های 5، 7، 8، 11، 13، 18 گیگاهرتز و در فرکانس های بالا (70-80 گیگاهرتز) کار می کنند.

از آنجایی که محدوده فرکانس بزرگ است، ویژگی های استقرار پیوندها بر روی آنها و ویژگی های ارتباطی به طور جدی متفاوت است. الگوهای اصلی را می توان شناسایی کرد:

هر چه فرکانس بیشتر باشد، تضعیف سیگنال در جو (به دسی بل در هر کیلومتر) بیشتر است. درست است، وابستگی خطی نیست - در شکل زیر می توانید ببینید که در محدوده 60 گیگاهرتز، نرخ تضعیف به شدت از مقیاس خارج می شود، سپس کاهش می یابد و به تدریج افزایش می یابد.

بر این اساس، هر چه فرکانس بیشتر باشد، برد ارتباطی کوتاهتر است. اگر خطوط رله رادیویی در 5 گیگاهرتز، 7 گیگاهرتز 40-50 کیلومتر یا بیشتر هستند، سپس در 70-80 گیگاهرتز - تا 10 کیلومتر، و در 60 گیگاهرتز - حتی کمتر، به دلیل میرایی اوج.

هر چه فرکانس بالاتر باشد، بارش بر سیگنال تاثیر بیشتری دارد. در محدوده 2 تا 8 گیگاهرتز، تأثیر آنها بر یک کانال رله رادیویی قدرتمند تقریباً نامحسوس است و در محدوده های بالای 40 گیگاهرتز، باران به یک تداخل جدی تبدیل می شود. بیایید به نمودار وابستگی نگاه کنیم:

هرچه فرکانس بالاتر باشد، با استفاده از کانال های فرکانس وسیع در محدوده (56 مگاهرتز، 112 مگاهرتز و بیشتر) می توان به توان عملیاتی بیشتری در خط رله رادیویی دست یافت. اکنون محدوده های به اصطلاح V-Band و E-Band - 60 گیگاهرتز و 70-80 گیگاهرتز - به طور فعال در حال توسعه هستند. سرعت خط رله رادیویی در اینجا می تواند به 10 گیگابیت بر ثانیه برسد.

شرایط استقرار RRL و محدوده ارتباطی

امروزه تجهیزات ارتباط رله رادیویی خط دید عمدتاً مورد استفاده و تولید قرار می گیرند - ایستگاه ها باید در منطقه به اصطلاح دید رادیویی یکدیگر قرار گیرند. سیگنال از ایستگاهی به ایستگاه دیگر نباید با هیچ مانعی در طول مسیر از جمله در منطقه فرنل مواجه شود. برای افزایش فاصله دید و جلوگیری از ورود موانع و سطح زمین به منطقه فرنل، ایستگاه ها بر روی دکل های بلند قرار می گیرند - این به افزایش برد پرواز کمک می کند.

اما به دلیل انحنای طبیعی سطح زمین، حداکثر برد یک پیوند بی سیم بین دو ایستگاه رله رادیویی معمولاً بیش از 100 کیلومتر نیست (در زمین های صاف - تا 50 کیلومتر).

اگرچه، با یک زمین مساعد، می توانید به چیزهای بیشتری دست پیدا کنید - مانند مثال Ubiquiti، که یک پل بی سیم را روی AirFiber 5X بیش از 225 کیلومتر گسترش داد. ):

همچنین برای محدوده ارتباطی، همانطور که در بالا گفتیم، محدوده ای که تجهیزات رله رادیویی در آن کار می کند مهم است:

• ایستگاه‌های فرکانس پایین "دوربرد" هستند، به طور متوسط ​​تا 35 کیلومتر، در شرایط خوب تا 80-100 کیلومتر.
• برد ارتباطی در فرکانس های بالا تا 10 کیلومتر است.

فن آوری های PDH و SDH

تمام RRL هایی که در حال حاضر استفاده می شوند به دو نوع اصلی تقسیم می شوند:

• با استفاده از فناوری انتقال PDH (ص سلسله مراتب دیجیتال لزیوکرونیک),
• با استفاده از فناوری انتقال SDH (سلسله مراتب دیجیتال همزمان).

انتقال داده از طریق رله رادیویی با استفاده از فن آوری هاPDHدر عمل 4 نوع جریان وجود دارد:

در تئوری، جریان E5 نیز با سرعت 565 مگابیت بر ثانیه وجود دارد، اما در عمل طبق توصیه های استاندارد G.702 از آن استفاده نمی شود. بنابراین، 139 مگابیت بر ثانیه در واقع حداکثر توان عملیاتی این فناوری ارتباطی رله رادیویی است. جای تعجب نیست کهPDH در حال حاضر به عنوان یک فناوری منسوخ در نظر گرفته می شود، اگرچه هنوز هم RRL های فعال کافی با استفاده از آن تولید می شوند.

دومین ایراد مهم آن این است که مالتی پلکس شدن و مالتی پلکس شدن بسیار آهسته اتفاق می افتد که باعث تاخیر در کانال می شود.

SDH یا سلسله مراتب دیجیتال همزمان- فن آوری جدید که سرعت انتقال بسیار به روزتری را ارائه می دهد. وقتی از سرعت تجهیزات رله رادیویی با فناوری صحبت می کنندSDH، از مفهوم ماژول حمل و نقل همزمان - STM استفاده می کند. جریان های پرسرعت با ضرب جریان پایه STM-1 در 4، 16، 64، 256 و غیره ایجاد می شوند.

تعیین جریان	پهنای باند
STM-1	155 مگابیت بر ثانیه
STM-4	622 مگابیت بر ثانیه
STM-16	2.5 گیگابیت بر ثانیه
STM-64	10 گیگابیت بر ثانیه
STM-256	40 گیگابیت بر ثانیه
STM-1024	160 گیگابیت بر ثانیه

تصویر در حال حاضر جالب تر است، شما موافقت خواهید کرد. و STM-1024 هنوز یک محدودیت نیست، از نظر تئوری سرعت می تواند بالاتر باشد.

در عین حال تجهیزات SDH به طور کامل با ایستگاه های رله رادیویی طراحی شده برای PDH سازگار است.

قابلیت اطمینان ارتباط رله رادیویی

ارتباط رله رادیویی یکی از قابل اعتمادترین روش‌های انتقال داده بی‌سیم است. این امر هم با فناوری‌های مختلف انتقال بی‌سیم پیشرفته و هم با استفاده فعال از کانال‌های ارتباطی اضافی (ترانک) تضمین می‌شود - به اصطلاح پیکربندی‌های N+1 (1+1، 2+1).میتوانست باشد:

• پشتیبان گیری "سرد" با اتصال مجموعه ای اضافی از تجهیزات دریافت و ارسال در حالت خاموش.
• پشتیبان گیری "داغ" با انتقال همزمان داده ها از طریق یک کانال پشتیبان. برای حذف تداخل متقابل، کانال ها در فضا (PR - تنوع فضایی) یا در فرکانس (FR - تنوع فرکانس) از هم جدا می شوند.

طراحی ایستگاه های رله رادیویی

ایستگاه های رله رادیویی را می توان به دو نوع تقسیم کرد.

اولین مورد، ایستگاه های رله رادیویی است که از 3 ماژول تشکیل شده است:

• واحد داخلی (IDU)، نصب شده در داخل ساختمان در مجاورت تجهیزات مخابراتی. واحد داخلی مسئول منبع تغذیه، مالتی پلکس، مدولاسیون سیگنال، سوئیچینگ، انتقال داده به شبکه LAN است.
• یک واحد خارجی (ODU)، که فرکانس سیگنال را از فرکانس سرویس به فرکانسی که در آن انتقال انجام می شود، تبدیل می کند، و بالعکس، در صورت لزوم، توان فرستنده را تقویت می کند و غیره.
• آنتن فرستنده گیرنده

در اینجا لازم است توضیح داده شود که تولیدکنندگان عملکردها را به طور متفاوتی بین واحدهای داخلی و خارجی توزیع می کنند، تا جایی که ماژول داخلی ممکن است فقط عملکردهای منبع تغذیه، حفاظت و اتصال به شبکه LAN را داشته باشد، در حالی که بیشتر عملکرد فعال به شبکه منتقل می شود. واحد خارجی

واحدهای خارجی و داخلی توسط یک کابل کواکسیال به هم متصل می شوند، آنتن و ماژول خارجی را می توان مستقیماً یا با استفاده از کابل متصل کرد. یکی از معایب آشکار این طراحی، اتصال کابل است که منجر به تلفات در مسیر فرستنده به آنتن و همچنین تبدیل مضاعف سیگنال از فرکانس به فرکانس می شود.

نوع دوم ایستگاه های رله رادیویی سیستم های یکپارچه هستند، که در آن تمام عملکرد در واحد خارجی متمرکز شده است. آنتن های موجود در آنها می توانند داخلی باشند، مستقیماً به فرستنده متصل شوند یااستفاده از کابل RF - همه اینها به طور قابل توجهی تلفات را در مقایسه با اتصال کابل معمولی و نسبتا طولانی کاهش می دهد.RRL های نوع دوم بسیار فشرده تر هستند.

نمونه ای از ایستگاه های رله رادیویی یکپارچه، سری AirFiber از Ubiquiti است.

ایستگاه های رله رادیویی مدرن Ubiquiti - AirFiber

چندین سال پیش، یک فروشنده آمریکایی متخصص در تولید تجهیزات بی‌سیم، دستگاه‌های درجه یک حامل را به بازار عرضه کرد - ایستگاه‌های رله رادیویی Ubiquiti AirFiber. اولین مدل ها در باند 24 گیگاهرتز کار می کردند ، کمی بعد دستگاه های 5 گیگاهرتز منتشر شدند و کمی بعد - یک خط AirFiber X که اکنون مدل هایی برای چندین باند دارد.

ایستگاه‌های رله رادیویی AirFiber در آن زمان به یک رویداد واقعاً انقلابی تبدیل شدند: این شرکت توان عملیاتی تا 1.5 گیگابیت بر ثانیه را به صورت تمام دوبلکس (750 مگابیت بر ثانیه یک طرفه) در فاصله حداکثر 13 کیلومتر با قیمت بسیار مناسب (برای تجهیزات) ارائه داد. از این کلاس).

در ایستگاه های رله رادیویی Ubiquiti:

• در یک ساختمان جمع آوری شده استواحدها و آنتن های خارجی، داخلی (برای سری AirFiber، برای AirFiber X - آنتن های خارجی)؛
• تکنولوژی مورد استفاده MIMO XPIC(با سرکوب تداخل قطبی متقابل) برای افزایش ظرفیت کانال.
• استفاده شده مدولاسیون تطبیقیبرای بهبود قابلیت اطمینان ارتباطات در تمام شرایط آب و هوایی؛
• به لطف اتصال مستقیم ماژول ها، هیچ تلفاتی در مسیر تغذیه آنتن وجود ندارد. بدون استفاده از کابل- در مدل های دارای آنتن داخلی؛
• تلفات کمتر در مسیر تغذیه آنتن در مدل های دارای آنتن خارجی - به دلیل طول بسیار کوتاه کابل اتصال.
• سیگنال بلافاصله در فرکانس تابش تولید می شود، بدون استفاده از فرکانس متوسط، که راندمان عملیاتی را نیز بهبود می بخشد.

تصویر فناوری مدولاسیون تطبیقی:

اکنون این شرکت 4 مدل RRL با آنتن داخلی و 6 مدل بدون آنتن تولید می کند که می توان آنتن هایی با تقویت های مختلف به آنها متصل کرد.

مدل	ظاهر	آنتن	دامنه	سرعت	دامنه	ویژگی های خاص
		داخلی، 23 dBi، 6	100 کیلومتر	1.2 گیگابیت بر ثانیه	5.470 - 5.875 گیگاهرتز	1024QAM MIMO HDD (نیمه دوبلکس)، FDD (فول دوبلکس)
		داخلی، 23 dBi، 6درجه، قطبش مورب دوگانه	100 کیلومتر	1.2 گیگابیت بر ثانیه	5.725 - 6.200 گیگاهرتز	1024QAM HDD (نیمه دوبلکس)، FDD (فول دوبلکس)
		داخلی، 33 dBi، 3.5درجه، قطبش مورب دوگانه	13 کیلومتر	1.4 گیگابیت بر ثانیه	24.05 - 24.25 گیگاهرتز	64QAM HDD (نیمه دوبلکس)، FDD (فول دوبلکس)
		داخلی، 33 dBi، 3.5درجه، قطبش مورب دوگانه	20 کیلومتر	2 گیگابیت بر ثانیه	24.05 - 24.25 گیگاهرتز	256QAM HDD (نیمه دوبلکس)، FDD (فول دوبلکس)
		خارجی. مدل های مناسب:	200 کیلومتر	500 مگابیت بر ثانیه	2.300 - 2.700 گیگاهرتز	1024QAM

خطوط رله رادیویی (RRL) زنجیره ای از ایستگاه های رادیویی فرستنده گیرنده (ترمینال، میانی، هاب) هستند که ارسال مجدد چندگانه متوالی (دریافت، تبدیل، تقویت و انتقال) سیگنال های ارسالی را انجام می دهند.

بسته به نوع انتشار امواج رادیویی مورد استفاده، RRL ها را می توان به دو گروه تقسیم کرد: خط دید و تروپوسفر.

RRL های خط دید یکی از اصلی ترین ابزارهای زمینی برای انتقال سیگنال های تلفن، برنامه های پخش صدا و تلویزیون، داده های دیجیتال و سایر پیام ها در فواصل طولانی هستند. پهنای باند فرکانس سیگنال های تلفنی و تلویزیونی چند کاناله چندین ده مگاهرتز است، بنابراین برای انتقال آنها عملاً می توان از باندهای موج دسیمتر و سانتی متری استفاده کرد که عرض طیف کل آنها 30 گیگاهرتز است.

علاوه بر این، این محدوده ها تقریباً کاملاً عاری از تداخل جوی و صنعتی هستند. فاصله بین ایستگاه های مجاور (طول پرواز) آربستگی به زمین و ارتفاع آنتن ها دارد. معمولاً نزدیک یا برابر فاصله خط دید انتخاب می شود R o .برای سطح کروی زمین با در نظر گرفتن شکست اتمسفر

که در آن h 1 و h 2 به ترتیب ارتفاع تعلیق آنتن های فرستنده و گیرنده (به متر) هستند. در شرایط واقعی، در مورد زمین کمی ناهموار، 40 - 70 کیلومتر با ارتفاع دکل های آنتن 60-100 متر.

برنج. 11.1.تصویر متعارف RRL.

مجموعه تجهیزات فرستنده گیرنده RRL برای انتقال اطلاعات در یک فرکانس حامل (یا در دو فرکانس حامل هنگام سازماندهی ارتباطات دوبلکس) یک کانال پهن باند به نام ترانک (رادیو ترانک) را تشکیل می دهد. به تجهیزاتی که برای ارسال پیام های تلفنی طراحی شده و علاوه بر رادیو ترانک، مودم ها و تجهیزات ترکیب و قطع کانال ها را شامل می شود، ترانک تلفن می گویند.

مجموعه تجهیزات مربوطه برای انتقال سیگنال های تلویزیونی کامل (همراه با سیگنال های صوتی و اغلب پخش صدا) یک TV Trunk نامیده می شود. اکثر RRL های مدرن چند لوله ای هستند. در این حالت ممکن است علاوه بر ترانک های کار، یک یا دو ترانک رزرو و گاهی اوقات یک ترانک جداگانه برای ارتباطات خدماتی وجود داشته باشد. با افزایش تعداد ترانک ها، حجم تجهیزات (تعداد فرستنده ها و گیرنده ها) در ایستگاه های RRL متناسب با آن افزایش می یابد.

بخشی از RRL (یکی از گزینه های ممکن) به طور معمول در شکل نشان داده شده است. 11.1، که در آن ایستگاه های رله رادیویی از سه نوع به طور مستقیم علامت گذاری شده اند: ترمینال (ORS)، متوسط ​​(PRS) و گره (URS).

OPC پیام هایی را که از طریق خطوط اصلی از مبادلات تلفنی راه دور (MTS)، اتاق های کنترل تلویزیون راه دور (ITA) و اتاق های کنترل پخش از راه دور (IBA) به سیگنال های ارسال شده از طریق RRL و همچنین تبدیل معکوس می رسد، تبدیل می کند. مسیر انتقال سیگنال خطی از OPC شروع و به پایان می رسد.

با کمک URS، جریان های اطلاعاتی که از طریق RRL های مختلف منتقل می شوند، منشعب و ترکیب می شوند که در تقاطع آنها URS قرار دارد. URS همچنین شامل ایستگاه‌های RRL می‌شود که سیگنال‌های تلفن، تلویزیون و سایر سیگنال‌ها ورودی و خروجی هستند، که از طریق آن یک منطقه پرجمعیت واقع در نزدیکی URS به نقاط دیگر در همان خط متصل می‌شود.

برنج. 11.2.بلوک دیاگرام یک تکرار کننده RRL تک بشکه.

1 , 10 - آنتن ها؛ 2,6 - مسیرهای تغذیه کننده؛ 3,7 - فرستنده و گیرنده؛ 4,9 - گیرنده ها
5,8 - فرستنده ها

در ORS یا URS همیشه پرسنل فنی وجود دارند که نه تنها به این ایستگاه ها خدمات می دهند، بلکه نزدیکترین ORS را با استفاده از یک سیستم تله سرویس ویژه نظارت و مدیریت می کنند. بخش RRL (300-500 کیلومتر) بین ایستگاه های همسایه تقریباً به نصف تقسیم می شود به طوری که یک قسمت از RRL در منطقه خدمات از راه دور یک URS (ORS) قرار می گیرد و قسمت دیگر RRL توسط یک URS دیگر (ORS).

PRS ها عملکرد تکرار کننده های فعال را بدون جداسازی سیگنال های مخابراتی ارسالی و معرفی سیگنال های جدید انجام می دهند و به عنوان یک قاعده، بدون پرسنل تعمیر و نگهداری دائمی کار می کنند. بلوک دیاگرام تکرار کننده PRS در شکل نشان داده شده است. 11.2. هنگام انتقال فعال سیگنال ها به PRS، از دو آنتن استفاده می شود که روی یک دکل قرار دارند. در این شرایط، جلوگیری از رسیدن بخشی از توان سیگنال تقویت شده منتشر شده توسط آنتن فرستنده به ورودی آنتن گیرنده دشوار است. اگر اقدامات خاصی انجام نشود، اتصال مشخص شده بین خروجی و ورودی تقویت کننده تکرار کننده می تواند منجر به خود تحریکی آن شود که در آن عملکرد خود را متوقف می کند.

برنج. 11.3.طرح های توزیع فرکانس در RRL.

یک راه موثر برای از بین بردن خطر خود تحریکی، متنوع کردن فرکانس سیگنال ها در ورودی و خروجی تکرار کننده است. در این حالت، تکرار کننده باید گیرنده ها و فرستنده هایی را که در فرکانس های مختلف کار می کنند نصب کند. اگر RRL ارتباط همزمان را در جهت جلو و عقب فراهم کند، تعداد گیرنده‌ها و فرستنده‌ها دو برابر می‌شود و به چنین تنه‌ای دوبلکس می‌گویند (شکل 11.2 را ببینید). در این حالت، هر آنتن در ایستگاه ها هم برای ارسال و هم برای دریافت سیگنال های فرکانس بالا در هر جهت ارتباط استفاده می شود.

عملکرد همزمان چندین تجهیزات رادیویی در ایستگاه ها و در کل RRL تنها در صورتی امکان پذیر است که تأثیر متقابل بین آنها حذف شود. برای این منظور، طرح های فرکانس ایجاد می شود، یعنی. برنامه هایی برای توزیع فرکانس های انتقال، دریافت و نوسان ساز محلی در RRL.

تحقیقات نشان داده است که در حالت شدید، تنها دو فرکانس کاری ƒ 1 و ƒ 2 را می توان برای ارتباط دو طرفه از طریق RRL (حالت دوبلکس) استفاده کرد. نمونه ای از یک RRL با چنین طرح فرکانس دوگانه به طور معمول در شکل 1 نشان داده شده است. 11.3، آ.هرچه فرکانس های عملیاتی کمتری در یک خط استفاده شود، حذف تداخل سیگنال هایی که از نظر فرکانس مطابقت دارند اما برای گیرنده های مختلف در نظر گرفته شده اند، دشوارتر است. برای جلوگیری از چنین موقعیت‌هایی، RRLها سعی می‌کنند از آنتن‌هایی با الگوی تشعشع باریک، با پایین‌ترین سطح ممکن لبه‌های جانبی و پشتی استفاده کنند. برای جهات مختلف ارتباط امواج با انواع مختلف قطبش استفاده می شود. ایستگاه های جداگانه طوری قرار گرفته اند که مسیر نشان دهنده یک خط شکسته باشد.

اگر ارتباط در محدوده موج سانتی متری انجام شود، اعمال این اقدامات مشکلی ایجاد نمی کند. دستگاه‌های آنتن واقعی که در فرکانس‌های پایین‌تر کار می‌کنند اثر جهت‌گیری کمتری دارند. بنابراین، در UHF RRL لازم است فرکانس های دریافت در هر ایستگاه جدا شوند. در این مورد، برای جهت های ارتباطی رو به جلو و معکوس، جفت فرکانس های مختلف ƒ 1، ƒ 2 و ƒ 3، ƒ 4 (طرح چهار فرکانس) انتخاب می شوند (شکل 11.3 را ببینید، ب)و باند فرکانسی مورد نیاز برای سیستم ارتباطی دو برابر خواهد شد. طرح چهار فرکانسی نیازی به اقدامات حفاظتی فوق ندارد اما از نظر استفاده از فرکانس به صرفه نیست. تعداد کانال‌های رادیویی که می‌توان در محدوده فرکانس اختصاص‌یافته تشکیل داد، با طرح چهار فرکانس، نصف آن با طرح دو فرکانس است.

برای ارتباطات رله رادیویی، عمدتاً از امواج سانتی متری استفاده می شود، بنابراین طرح فرکانس دوگانه گسترده ترین است.

1. اصول کلی برای ساخت خطوط رله رادیویی. سیستم های انتقال رله ماهواره ای و رادیویی

1. اصول کلی برای ساخت خطوط رله رادیویی

1.1. اصول ارتباط رله رادیویی

محدوده فرکانس رادیویی مورد استفاده در RRL و TRL دارای چندین مزیت است. هر یک از این باندهای پهن می توانند سیگنال های پهنای باند زیادی را حمل کنند. در این محدوده ها، آنتن هایی با بهره بالا از نظر اندازه نسبتا کوچک هستند. استفاده از چنین آنتن هایی امکان دستیابی به ارتباطات پایدار در توان فرستنده کم را فراهم می کند. طیف تداخل خارجی با منشا جوی و صنعتی در ناحیه فرکانس کمتری نسبت به UHF قرار دارد. بنابراین، در باندهای فرکانس UHF و بالاتر عملاً چنین تداخلی وجود ندارد. گسترده ترین RRL های خط اصلی ARRS هستند که در محدوده طول موج سانتی متری کار می کنند.

یک خط ارتباطی رله رادیویی به شکل زنجیره ای از ایستگاه های رادیویی فرستنده گیرنده ساخته شده است. RRL مجهز به فرستنده هایی با توان 0.1 ... 10 وات، گیرنده هایی با نویز حدود 10 دسی بل، آنتن هایی با بهره حدود 40 دسی بل (منطقه باز شدن حدود 10 متر مربع) است.

در چنین RRL باید دید مستقیم بین آنتن های RRLهای همسایه وجود داشته باشد. برای انجام این کار، آنتن ها بر روی تکیه گاه ها نصب می شوند، اغلب در ارتفاع 40 ... 100 متر فاصله بین RRS همسایه خط اصلی RRL معمولاً حدود 50 کیلومتر است. در TRL، میانگین فاصله بین ایستگاه های همسایه حدود 250 کیلومتر است. TRL از فرستنده هایی با توان 1...10 کیلو وات، گیرنده هایی با تقویت کننده های کم نویز (LNA) با دمای مؤثر نویز 150 ... 200 کلوین، آنتن هایی با بهره حدود 40 دسی بل استفاده می کند.

انواع ایستگاه. انواع اصلی RRS: ترمینال (ORS)، هاب (URS) و متوسط ​​(PRS). فرستنده های رادیویی و گیرنده های رادیویی روی ORS و URS نصب شده اند (شکل 1.1). فرستنده رادیویی شامل یک مدولاتور Md و یک فرستنده سیگنال مایکروویو P، و گیرنده رادیویی شامل یک گیرنده سیگنال مایکروویو Pr و یک دمدولاتور Dm است (شکل B.1 را ببینید). در فرستنده مایکروویو، سیگنال فرکانس متوسط ​​مدوله شده (IF) به سیگنال مایکروویو یا UHF تبدیل می شود؛ در گیرنده مایکروویو، سیگنال مایکروویو دریافتی دوباره به سیگنال IF تبدیل می شود. گیرنده و فرستنده مایکروویو، مایکروویو با هم یک فرستنده مایکروویو نصب شده بر روی PRS را تشکیل می دهند.

در ORS واقع در انتهای RRL، سیگنال های ارسالی ورودی و ایزوله می شوند، برای مثال MTS.

سیگنال رادیویی مجدداً در RRS ارسال می شود: دریافت، تقویت، تغییر فرکانس و انتقال در جهت RRS بعدی. هنگام انتقال سیگنال های رادیویی تلویزیونی پخش شده از طریق RRL، هر PRS توانایی انتخاب یک برنامه تلویزیونی را دارد. ایستگاهی که این ویژگی در آن پیاده سازی می شود، PRS با تخصیص تلویزیون (PRSV) نامیده می شود.

در URS، ارسال مجدد سیگنال رادیویی و انشعاب RRL انجام می شود. خطوط ارتباطی RRL یا کابلی جدید اغلب از URS سرچشمه می گیرند. در URS، بخشی از سیگنال های TF همیشه از MTS جدا می شود و سیگنال های جدید معرفی می شوند، بنابراین مدولاتورها و دمدولاتورها همیشه در آنجا نصب می شوند. از نظر ساختاری، آنها اغلب در دستگاهی به نام مودم ترکیب می شوند. میانگین فاصله توصیه شده برای کشور ما بین URS همسایه 250 کیلومتر است.

در URS، به عنوان یک قاعده، انشعاب سیگنال های رادیویی تلویزیونی پخش می شود، به اصطلاح حمل و نقل IF. از آنجایی که مودم ها نویز ایجاد می کنند، حذف آنها از مدار باعث بهبود نسبت سیگنال به نویز در کانال در انتهای RRL می شود. در URS های بزرگ، جایی که چندین RRL همگرا می شوند، سوئیچ های ویژه ای برای سیگنال های IF پخش تلویزیونی نصب می شوند که به فرد امکان می دهد به سرعت یک یا آن برنامه را انتخاب کند. مدولاتورها فقط بر روی آن دسته از URS هایی نصب می شوند که در آنها لازم است یک برنامه تلویزیونی جدید معرفی شود. فاصله توصیه شده بین چنین URS در کشور ما 2500 کیلومتر است.

دهانه رله رادیویی و بخش رله رادیویی. بخشی از خط ارتباطی رله رادیویی بین RRS همسایه، شامل تجهیزات و رسانه انتشار سیگنال رادیویی، دهانه رله رادیویی نامیده می شود. بخشی از یک خط ارتباطی رله رادیویی که توسط دو ایستگاه رله رادیویی مجاور که ترمینال یا هاب هستند محدود می شود، بخش رله رادیویی نامیده می شود.

تغییر فرکانس. تفاوت در سطوح سیگنال در خروجی و ورودی فرستنده گیرنده PRS بیش از 100 دسی بل است. برای جلوگیری از خود تحریکی این دستگاه، سیگنال های رادیویی یک جهت ارتباطی روی PRS (URS) در فرکانس های مختلف f1 و f2 دریافت و ارسال می شود. تغییر فرکانس مقدار fsdv = |fa -f1| است. معمولاً در خط اصلی RRL fsdv = 266 مگاهرتز.

ویژگی های خدمات. در RRL، پرسنل خدمات به طور مداوم فقط در ORS و URS حضور دارند. برای نظارت و مدیریت وضعیت تجهیزات در PRS، از یک سیستم تله سرویس (TS) استفاده می شود که در سازماندهی آن کل RRL به بخش های عملیاتی حاوی حداکثر 10 RRS تقسیم می شود. در وسط چنین قسمتی یک URS وجود دارد که عملکرد PRS بخش واقع در دو طرف URS از آن کنترل می شود. RRS های ترمینال به RRS های نزدیک خدمت می کنند. برای افزایش قابلیت اطمینان و پایداری عملیات، تجهیزات RRL اضافی هستند. دو روش رزرو خودکار رایج است: ایستگاهی و مبتنی بر سایت. با افزونگی ایستگاه به ایستگاه، در صورت خرابی مجموعه کاری تجهیزات در یک ایستگاه مشخص، به طور خودکار با یک پشتیبان که در همان فرکانس ها کار می کند جایگزین می شود.

با افزونگی مقطعی، مجموعه‌های کار و پشتیبان گیرنده‌های مایکروویو در هر ایستگاه نصب می‌شوند و فرکانس‌های عملیاتی این مجموعه‌ها با هم مطابقت ندارند. اگر تجهیزات هر PRS آسیب ببیند، مودم‌های انتهای بخش رله رادیویی به طور خودکار سوئیچ می‌شوند و پس از آن سیگنال‌ها با استفاده از فرستنده‌های مایکروویو پشتیبان در کل بخش منتقل می‌شوند. در RRS با افزونگی سکشنال، تجهیزات افزونگی در انتهای بخش نصب می شود که به کمک آن وضعیت تجهیزات HF Trunk نظارت می شود و مودم ها سوئیچ می شوند. فرمان سوئیچینگ از انتهای بخش به ابتدا از طریق کانال های ارتباطی سربار منتقل می شود. کانال های ارتباطی سرویس نیز برای انتقال سیگنال های تعمیر و نگهداری و مذاکرات پرسنل تعمیر و نگهداری در نظر گرفته شده است.

1.2. خطوط رله رادیویی چند تنه

تنه های RRL. در تمام ایستگاه های یک RRL، به عنوان یک قاعده، همان نوع گیرنده و فرستنده مایکروویو نصب می شود. در اکثر سیستم های رله رادیویی، Pr و P در PRS از طریق IF متصل می شوند. زنجیره ای از فرستنده ها و گیرنده های مایکروویو در بخش رله رادیویی، یک تنه با فرکانس بالا (HF) را تشکیل می دهد. این تنه جهانی است، زیرا می توان از آن برای سازماندهی انتقال پیام های مختلف استفاده کرد. چرا Md و Dm و دستگاه های ترمینال مربوطه در OPC و URS به صندوق عقب HF متصل هستند؟ دومی ها بخشی از مودم هستند. اگر MTS از طریق یک ترانک HF و با استفاده از روش مدولاسیون آنالوگ منتقل شود، آنگاه به چنین ترانکی، ترانک تلفن (TF) می گویند. علاوه بر این، با استفاده از روش FM آنالوگ، ترانک های تلویزیون (تلویزیون) سازماندهی می شوند که از طریق آنها برنامه های تلویزیونی منتقل می شود. یک ترانک دیجیتال (DF) با ارائه یک سیگنال دیجیتال به مدولاتور PPC سازماندهی می شود.

سیگنال ارائه شده به مدولاتور نامیده می شود سیگنال گروهی بشکه، و طیف آن است طیف خطیدر ترانک های آنالوگ به دیجیتال (ADF)، GS از MTS و سیگنال دیجیتال تشکیل شده است.

بلوک دیاگرام یک RRL سه بشکه. برای افزایش توان عملیاتی در RRL، به عنوان یک قاعده، آنها عملیات همزمان چندین کانال HF را در فرکانس های مختلف در یک مسیر مشترک تغذیه کننده آنتن (AFT) و آنتن سازماندهی می کنند. به این نوع RRL چند بشکه می گویند. بازده اقتصادی بالاتری نسبت به تک بشکه دارد، زیرا هزینه آنتن، ساپورت آنتن و همچنین ساختمان فنی و سیستم تامین برق مشترک برای همه ترانک ها، به طور قابل توجهی بالاتر از هزینه تجهیزات بشکه HF است.

برای اتصال چندین فرستنده گیرنده به یک آنتن (شکل 1.2)، از دستگاه های ترکیبی (CD) و فیلترهای جداکننده (RF) استفاده می شود. برای جداسازی امواج گیرنده و ارسال کننده به دستگاه های ترکیبی نیاز است. انتخابگرهای پلاریزاسیون یا سیرکولاتورهای فریت به عنوان سیستم های کنترلی استفاده می شوند. فیلترهای جداسازی دریافت (RF1) برای جداسازی سیگنال ها از کانال های دریافت مختلف در فرکانس های f1, f3, f5 استفاده می شوند. فیلترهای جداسازی انتقال (RF2) برای ترکیب سیگنال‌های انتقال در فرکانس‌های f1، f3، f5 اینچ استفاده می‌شوند.

در شکل 1.2 ترانک TF و TV و همچنین ذخیره را نشان می دهد - Res. تجهیزات افزونگی در انتهای بخش رله رادیویی نصب می شود: گیرنده - Res. pr and transmitting - Res. P. یک سیگنال در مورد تصادف ممکن است در نقطه 3 دریافت شود، که باید به ابتدای بخش به واحد کنترل قبلی ارسال شود، سیگنال مشابهی از واحد کنترل بعدی به نقطه 4 می رسد. در صندوق عقب تلویزیون، عبور از طریق IF سازماندهی شده است. انتخاب برنامه انشعاب با استفاده از یک سوئیچ از طریق IF-Km IF انجام می شود که سیگنال تنه تلویزیون جهت معکوس نیز به آن ارائه می شود (در نقطه 5).

توان عملیاتی بشکه در RRL های ترانک مدرن با FM، باند فرکانسی 28 مگاهرتز برای ترانک HF در نظر گرفته شده است. بنابراین، سیگنال‌های FM که در امتداد تنه ارسال می‌شوند باید طیفی از 28 مگاهرتز داشته باشند. به یاد بیاورید که عرض طیفی یک سیگنال FM است

(1.1)

جایی که حداکثر انحراف فرکانس است، FB فرکانس تعدیل کننده بالایی است. از آنجایی که انحراف فرکانس در RRL مشخص شده است، مقدار FB و در نتیجه توان خروجی بشکه محدود است. تقریبا اف<9 МГц

1.3. طرح های فرکانس

برای عملکرد RRL، باندهای فرکانسی با عرض 400 مگاهرتز در محدوده 1 2 گیگاهرتز (1.7...2.1 گیگاهرتز)، 500 مگاهرتز در محدوده 4 (3.4... 3.9)، 6 (5.67 .. .6) اختصاص داده شده است. ,17) و 8 (7.9... 8.4) گیگاهرتز و عرض 1 گیگاهرتز در باندهای فرکانس 11 و 13 گیگاهرتز و بالاتر. این باندها بر اساس یک طرح مشخص در بین ترانک های HF سیستم رله رادیویی توزیع می شوند که به آن طرح تخصیص فرکانس می گویند. طرح‌های فرکانس به گونه‌ای طراحی می‌شوند که حداقل تداخل متقابل را بین ترانک‌هایی که روی یک آنتن مشترک کار می‌کنند، تضمین کنند.

در باند 400 مگاهرتز، 6، در باند 500 مگاهرتز - 8، و در باند 1 گیگاهرتز - 12 ترانک HF دوبلکس قابل سازماندهی هستند.

از نظر فرکانس ها (شکل 1.3)، فرکانس متوسط ​​f0 معمولا نشان داده می شود. فرکانس های دریافت ترانک ها در یک نیمه از باند اختصاص داده شده و فرکانس های فرستنده در نیمه دیگر قرار دارند. با این تقسیم، یک فرکانس جابجایی به اندازه کافی بزرگ به دست می آید که ایزوله کافی بین سیگنال های دریافت و انتقال را تضمین می کند، زیرا دریافت RF (یا انتقال RF) فقط در نیمی از کل باند فرکانسی سیستم کار می کند. در این حالت می توانید از یک آنتن مشترک برای دریافت و ارسال سیگنال استفاده کنید. در صورت لزوم، جداسازی اضافی بین امواج گیرنده و ارسال کننده در یک آنتن با استفاده از قطبش های مختلف به دست می آید. RRL از امواج با قطبش خطی استفاده می کند: عمودی یا افقی. دو نوع توزیع پلاریزاسیون استفاده می شود. در گزینه اول، در هر PRS و URS، پلاریزاسیون تغییر می کند به طوری که امواج با قطبش های مختلف دریافت و ارسال می شود. در گزینه دوم، یک قطبش موج در جهت "آنجا" و دیگری در جهت "پشت" استفاده می شود.

شکل 1.3. طرح توزیع فرکانس برای سیستم رله رادیویی KURS برای یک ایستگاه نوع NV در باندهای 4 (f0=3.6536)، 6 (f0=5.92) و 8 (f0=8.157)

ایستگاهی که در آن فرکانس های دریافت کننده در قسمت پایین (H) باند اختصاص داده شده قرار دارند و فرکانس های فرستنده در قسمت بالایی (B) با شاخص "HB" مشخص می شوند. در ایستگاه بعدی، فرکانس دریافت بالاتر از فرکانس ارسال خواهد بود و چنین ایستگاهی با شاخص "VN" تعیین می شود.

برای جهت معکوس ارتباط یک تنه مشخص، می توانید همان جفت فرکانس را مانند فرکانس جلو یا فرکانس دیگری بگیرید. بر این اساس، آنها می گویند که طرح فرکانس به شما امکان می دهد کار را با استفاده از سیستم های دو فرکانس (شکل 1.4) یا چهار فرکانس (شکل 1.5) سازماندهی کنید. در این تصاویر، از طریق f1н, f1в,…f5н, f5вمتوسط ​​فرکانس های تنه نشان داده شده است. شاخص های فرکانس مطابق با نامگذاری تنه ها در شکل 1 است. 1.3. با یک سیستم دو فرکانس، فرکانس یکسانی باید روی PRS و PC برای دریافت از جهت مخالف گرفته شود. آنتن WA1 (شکل 1.4a) امواج رادیویی را در فرکانس دریافت خواهد کرد f1нاز دو جهت A اصلی و برگشتی B. موج رادیویی که از جهت B می آید تداخل ایجاد می کند. درجه ای که آنتن این تداخل را کاهش می دهد به ویژگی های محافظتی آنتن بستگی دارد. اگر آنتن موج بازگشتی را حداقل 65 دسی بل در مقایسه با موجی که از جهت اصلی می آید تضعیف کند، چنین آنتنی را می توان در یک سیستم دو فرکانس استفاده کرد. یک سیستم دو فرکانس این مزیت را دارد که امکان سازماندهی کانال های HF را در یک باند فرکانس اختصاصی 2 برابر بیشتر از یک سیستم چهار فرکانسی دارد، اما به آنتن های گران تری نیاز دارد.

در RRL های خط اصلی، به عنوان یک قاعده، از سیستم های دو فرکانس استفاده می شود. طرح فرکانس فواصل فرکانس محافظتی بین ترانک های دریافت (انتقال) مجاور را پیش بینی نمی کند. بنابراین، جداسازی سیگنال‌ها از ترانک‌های مجاور با استفاده از RF دشوار است. برای جلوگیری از تداخل متقابل بین ترانک های مجاور، ترانک های زوج یا فرد روی یک آنتن کار می کنند. از نظر فرکانس، حداقل فاصله فرکانس بین ترانک گیرنده و فرستنده متصل به همان آنتن نشان داده شده است (98 مگاهرتز در شکل 1.3). به عنوان یک قاعده، تنه های زوج در RRL های اصلی استفاده می شوند و تنه های فرد بر روی شاخه های آنها استفاده می شود. در این حالت، فرکانس های دریافت و انتقال بین تنه های RRL اصلی مطابق شکل 1 توزیع می شوند. 1.4، c، و بین تنه های منطقه RRL با یک سیستم چهار فرکانس - مطابق شکل. 1.5، ج.

در عمل، طرح فرکانسی که بر روی یک RRL بر اساس سیستم دو فرکانس (چهار فرکانسی) اجرا می شود، طرح دو فرکانس (چهار فرکانس) نامیده می شود.

در RRL تکرار فرکانس های انتقال در سراسر دهانه وجود دارد (شکل 1.1 را ببینید). در همان زمان، به منظور کاهش تداخل متقابل بین RRS که در فرکانس‌های مشابه کار می‌کنند، ایستگاه‌ها در یک الگوی زیگزاگی نسبت به جهت بین نقاط انتهایی قرار می‌گیرند (شکل 1.6). در شرایط انتشار عادی، سیگنال RRS1 در فاصله 150 کیلومتری به شدت ضعیف می شود و عملاً نمی توان در RRS4 دریافت کرد. با این حال، در برخی موارد، شرایط مساعدی برای تکثیر دوران به وجود می آید. به منظور کاهش قابل اعتماد چنین تداخلی، از ویژگی های جهت دهی آنتن ها استفاده می شود. در مسیر بین جهت حداکثر تابش آنتن فرستنده RRS1، یعنی. یعنی جهت به RRS2 و جهت به RRS4 (جهت AC در شکل 1.6) زاویه خمشی محافظی از مسیر a1 در حد چند درجه ایجاد می کند، به طوری که در جهت AC بهره آنتن فرستنده در RRS1 به اندازه کافی است. کم اهمیت.

سوالاتی برای خودکنترلی

1. پارامترهای انرژی تجهیزات رله رادیویی را نام ببرید. مقادیر آنها را برای RRL و TRL ارائه دهید.
2. RRL و TRL در چه محدوده و فرکانس امواج رادیویی کار می کنند؟ این محدوده ها چه ویژگی هایی دارند؟
3. انواع ایستگاه های روی RRL، وظایف اصلی این ایستگاه ها را نام ببرید.
4. بشکه HF چیست؟ ترانک های HF، TF و TV با چه ویژگی هایی متمایز می شوند؟
5. هدف عناصر بلوک دیاگرام RRL ORS سه لوله را توضیح دهید.
6. اصول ساخت طرح توزیع فرکانس RRL را توضیح دهید. مقایسه برنامه های سازماندهی شده توسط سیستم های دو و چهار فرکانس.

وضعیت فعلی جامعه با نیاز روزافزون به استفاده از سیستم های انتقال اطلاعات مشخص می شود. علیرغم پیشرفت های عظیم در زمینه مخابرات - هم در توسعه فناوری های جدید در زمینه ارتباطات و هم در حجم سیستم های ارتباطی، موانع عینی برای توسعه بیشتر نیز افزایش یافته است. تنگی هم در باندهای خصوصی و هم در فضا منجر به افزایش تداخل متقابل بین سیستم‌های رادیویی فعال شده است. برای حل مشکل سازگاری الکترومغناطیسی، مقررات بین المللی و داخلی ارتباطات رادیویی انجام می شود. راه حل، از جمله موارد دیگر، در مسیر باریک کردن الگوهای تابش سیستم های آنتن و محدود کردن توان تابشی است. این اجازه می دهد تا تنوع فضایی سیستم های رادیویی و محدود کردن استفاده از آنها به مناطق محلی. با این حال، این منبع نامحدود نیست.

تنظیم حالت های عملکرد زمانی سیستم های رادیویی امکان استفاده از آنها را در یک منطقه محدود در یک بازه فرکانسی فراهم می کند. اما این محدودیتی را بر قابلیت های اطلاعاتی سیستم های رادیویی تحمیل می کند.

با افزایش تعداد کاربران، باند فرکانسی مورد نیاز افزایش می یابد و به ده ها مگاهرتز می رسد. حتی در محدوده HF، کل پهنای باند آن 27 مگاهرتز است. وجود پخش صدا در این محدوده ها، توسعه ارتباطات رادیویی با استفاده از این فرکانس ها را غیر واقعی می کند. استفاده از این باندها برای تبادل برنامه های تلویزیونی که هر کدام به باند 6.5 مگاهرتز نیاز دارند (و این فاصله نگهبانی را در نظر نمی گیرد) نیز غیر واقعی است. در نتیجه، انتقال به محدوده UHF، مایکروویو و EHF ناشی از نیازهای عینی برای تبادل اطلاعات است.

با این حال، همانطور که در بخش فرعی ذکر شد. 6.1.1، نوسانات الکترومغناطیسی این فرکانس ها فقط در یک خط مستقیم منتشر می شود و بنابراین، آنتن های گیرنده و فرستنده باید در محدوده دید هندسی قرار داشته باشند، بدون در نظر گرفتن پراش، که باعث افزایش 14 درصدی افق رادیویی نسبت به یکی قابل مشاهده راه حل طبیعی افزایش دامنه انتقال اطلاعات با ارسال مجدد متوالی سیگنال های ارسالی است - این روش ارتباطی "ارتباط رله رادیویی" نامیده می شود (شکل 11.12).

برنج. 6.12.

ایستگاه های رادیویی ترمینال (OS) و میانی (IS) در محدوده دید قرار دارند. این خط معمولاً از ارتباط رادیویی دوطرفه (دو طرفه) استفاده می کند. مشاهده می شود که محدود کردن دامنه انتشار امواج رادیویی، از یک طرف از محدوده UHF و بالاتر، با دید مستقیم، یک نقطه ضعف است - لازم است از تجهیزات رله اضافی استفاده شود، و از طرف دیگر، یک مزیت - با در نظر گرفتن تابش هدایت شده، می توان از فرکانس های مشابه در یک منطقه محدود استفاده کرد.

خطوط رله رادیویی در جایی استفاده می شود که توجیه اقتصادی داشته باشد، به عنوان مثال، سازماندهی ارتباطات برای مدت زمان محدود یا در شرایط دشوار - زمین، مناطق باتلاقی و غیره.

یک نمودار عملکردی ساده شده از یک خط رله رادیویی در شکل نشان داده شده است. 6.13.

برنج. 6.13.

پایانه های رادیویی شامل قطعات فرستنده و گیرنده هستند. منابع اطلاعاتی (IS) توسط یک مدار فشرده سازی اطلاعات (ICC) متحد می شوند که یک سیگنال گروهی را تولید می کند که به ورودی فرستنده (ID) می رسد. ایستگاه‌های رادیویی میانی یک سیگنال رادیویی را دریافت و ارسال می‌کنند که به منظور حفظ کیفیت مورد نیاز ارتباط، بازیابی می‌شود. بسته به زمین و طول خط رله رادیویی، ممکن است چندین ایستگاه رادیویی میانی وجود داشته باشد. در ایستگاه میانی می توان انتخاب و افزودن اطلاعات را فراهم کرد و از این طریق خط را به seg تبدیل کرد و مکان ایستگاه میانی به منابع و گیرندگان اطلاعات گره خورد. در ایستگاه رادیویی ترمینال، سیگنال گروه علاوه بر دریافت، توسط یک مدار جداسازی اطلاعات (ISC) به اجزاء تقسیم شده و به گیرندگان اطلاعات مربوطه (IR) منتقل می شود.

کانال فیگوراتیو کاملاً مشابه به نظر می رسد. تشکیل سیگنال گروهی که در اینجا ذکر شد و جداسازی بعدی آن در بخش جداگانه ای بیشتر مورد بحث قرار خواهد گرفت. این روش عمومی است و برای استفاده منطقی تر از دستگاه های فرستنده، گیرنده و آنتن و همچنین سازه ها - برج ها، ساختمان های موجود در سیستم استفاده می شود.

موضوع جداگانه کاهش سطح تداخل درون سیستمی است. برای حل این مشکل، تعدادی از اقدامات در حال انجام است (شکل 6.14).

برنج. 6.14.

کار دریافت و انتقال در فرکانس ها و قطبش های مختلف انجام می شود. این امکان را فراهم می کند که در سیستم عامل و PS، سیگنال ساطع شده از رسیدن به ورودی گیرنده حذف شود. علاوه بر این، فرکانس های حامل در طول خط تغییر می کند. علاوه بر این، مقرر شده است که ایستگاه ها در یک خط مستقیم قرار نگیرند تا از ورود سیگنال فرستنده ای که در یک ایستگاه قرار دارد همزمان با سیگنال ایستگاه مجاور به ورودی گیرنده جلوگیری شود. جریان های اطلاعات در کانال های فرکانس رادیویی گروه بندی می شوند و خطوط رله رادیویی (RRL) را تشکیل می دهند و می توانند چندین مورد از آنها وجود داشته باشند، بنابراین مواردی که در شکل نشان داده شده اند. نمودارهای 6.13 و 6.14 ساده شده اند و تنها اصل ساخت RRL را توضیح می دهند.

فاصله بین ایستگاه ها توسط خط دید تعیین می شود. برای سادگی، فرض می کنیم که زمین مسطح، بدون تپه یا فرورفتگی است.

در شکل 6. 15 تعیین شده:- شعاع زمین(R y = 6370 کیلومتر)؛/;,وh 2 -ارتفاع بلند کردن آنتن L والف 2بالای سطح زمین. خط دید برابر با L, +د2، تقریباً سطح زمین را لمس می کند. بیایید کوچک بودن /؟، و را در نظر بگیریمh 2در مقایسه با /؟ 3 و فاصله بین آنتن ها D برابر استد) + د 2

برنج. 6.15.

زیرا f2R= 3500 متر، با در نظر گرفتن مقداری خمیدگی سطح زمین توسط امواج رادیویی، می پذیریم:

(Dاندازه گیری شده در کیلومتر، A، و / g - در متر). اگر /g، " /g، "25 را بشماریم، پس D= 40 کیلومتر. به عنوان یک قاعده، میزان بلند کردن آنتن به منظور کاهش هزینه دکل ها بیش از 40 متر ساخته نمی شود و D= 40 - 60 کیلومتر. هنگام طراحی، زمین در نظر گرفته می شود و در صورت امکان، دکل های آنتن بر روی سطوح مرتفع نصب می شود.

PPJI از فرکانس هایی در ناحیه 4 و 6 گیگاهرتز استفاده می کند. این به شما امکان می دهد باند فرکانسی نسبتاً گسترده ای را بدست آورید و بنابراین توان عملیاتی بالایی را ارائه دهید. در عین حال، تأثیر بارش بر رادیو تأثیر قابل توجهی بر جذب امواج الکترومغناطیسی در جو ندارد.

در عمل، در محدوده 6 گیگاهرتز، یک باند فرکانسی 500 مگاهرتز اختصاص داده می شود که در آن 16 کانال تشکیل می شود - 8 کانال در هر جهت، یعنی. 8 تنه. استفاده از قطبش های عمودی و افقی به یک آنتن اجازه می دهد تا سیگنال های رادیویی را دریافت و ارسال کند. اما این کار با تعداد کم تنه امکان پذیر است.

ارتباط رله رادیوییاین یکی از انواع ارتباطات رادیویی است که توسط زنجیره ای از ایستگاه های رادیویی ارسال کننده و دریافت کننده (رله) تشکیل می شود. ارتباطات رله رادیویی زمینی معمولاً در امواج دسی و سانتی متری (از صدها مگاهرتز تا ده ها گیگاهرتز) انجام می شود.

مزایای ارتباط رله رادیویی:

امکان سازماندهی ارتباطات چند کاناله و ارسال هرگونه سیگنال اعم از باند باند و پهن باند.

امکان برقراری ارتباط دو طرفه (دوبلکس) بین مصرف کنندگان کانال (مشترکین)؛

امکان ایجاد خروجی کانال ارتباطی 2 سیمه و 4 سیمه;

فقدان مجازی تداخل جوی و صنعتی؛

جهت باریک تابش از دستگاه های آنتن؛

کاهش زمان ارتباط در مقایسه با ارتباطات سیمی.

معایب ارتباط رله رادیویی:

نیاز به اطمینان از دید هندسی مستقیم بین آنتن های ایستگاه های همسایه.

نیاز به استفاده از آنتن های ارتفاع بالا.

استفاده از ایستگاه های میانی برای سازماندهی ارتباطات در فواصل طولانی که باعث کاهش قابلیت اطمینان و کیفیت ارتباطات می شود.

تجهیزات دست و پا گیر؛

مشکل در ساخت خطوط رله رادیویی در مناطق صعب العبور؛/div>

با توجه به هدف آنها، سیستم های ارتباطی رله رادیویی به سه دسته تقسیم می شوند که هر کدام محدوده فرکانس خود را در قلمرو روسیه اختصاص می دهند:

لینک های محلی از 0.39 گیگاهرتز تا 40.5 گیگاهرتز لینک های درون منطقه ای از 1.85 گیگاهرتز تا 15.35 گیگاهرتز خطوط اصلی از 3.4 گیگاهرتز تا 11.7 گیگاهرتز

تجهیزات RRL معمولاً بر اساس ماژولار ساخته می شوند. از نظر عملکرد، یک ماژول از رابط های استاندارد متمایز می شود، که معمولاً شامل یک یا چند رابط PDH (E1, E3)، SDH (STM-1)، اترنت سریع یا رابط اترنت گیگابیتی یا ترکیبی از این رابط ها، و همچنین رابط های کنترل و نظارت RRL است. (RS-232 و غیره) و رابط های همگام سازی. وظیفه ماژول رابط استاندارد تغییر اینترفیس بین خود و سایر ماژول های RRL است.

از نظر ساختاری، یک ماژول رابط استاندارد می‌تواند یک بلوک یا متشکل از چندین بلوک نصب شده در یک شاسی باشد. در ادبیات فنی، ماژول رابط استاندارد معمولاً واحد نصب داخلی (IDU) نامیده می شود زیرا به طور معمول، چنین واحدی در یک PPC سخت افزاری یا در یک اتاق کانتینر-سخت افزار مخابراتی نصب می شود). جریان های داده از چندین رابط استاندارد در واحد داخلی در یک قاب واحد ترکیب می شوند. در مرحله بعد، کانال های خدمات لازم برای کنترل و نظارت RRL به فریم دریافتی اضافه می شود. در مجموع، تمام جریان های داده یک قاب رادیویی را تشکیل می دهند. قاب رادیویی از واحد نصب داخلی معمولاً در یک فرکانس متوسط ​​به یک بلوک عملکردی RRL دیگر - ماژول رادیویی (ODU) منتقل می شود. ماژول رادیویی کدگذاری قاب رادیویی مقاوم در برابر نویز را انجام می دهد، قاب رادیویی را با توجه به نوع مدولاسیون مورد استفاده مدوله می کند و همچنین کل جریان داده را از فرکانس متوسط ​​به فرکانس کاری RRL تبدیل می کند. علاوه بر این، ماژول رادیویی اغلب عملکرد تنظیم خودکار افزایش توان فرستنده RRL را انجام می دهد.

از نظر ساختاری، ماژول رادیویی یک واحد مهر و موم شده با یک رابط است که ماژول رادیویی را به واحد نصب داخلی متصل می کند. در ادبیات فنی، ماژول رادیویی معمولاً یک واحد نصب خارجی نامیده می شود، زیرا در بیشتر موارد، ماژول رادیویی بر روی دکل یا دکل رله رادیویی در مجاورت آنتن RRL نصب می شود. محل قرارگیری ماژول رادیویی در نزدیکی آنتن RRL معمولاً به دلیل تمایل به کاهش تضعیف سیگنال فرکانس بالا در موجبرهای انتقال مختلف (برای فرکانس‌های بالای 6 تا 7 گیگاهرتز) یا کابل‌های کواکسیال (برای فرکانس‌های زیر 6) است. گیگاهرتز).

برای شرایط بخصوص سخت که تعمیر و نگهداری تجهیزات ارتباطی دشوار است، از مکان پایین تری از ماژول های رادیویی استفاده می شود. فرکانس کاری از طریق یک موجبر به آنتن منتقل می شود. این گزینه برای مکان بلوک ها امکان سرویس RRS (تعویض ماژول های رادیویی) را بدون مراجعه پرسنل به سازه های دکل آنتن می دهد.

پیکربندی ها و روش های افزونگی

حالتی که یک خط رله رادیویی نتواند کیفیت کانال های مورد نیاز برای انتقال اطلاعات را فراهم کند، عدم دسترسی نامیده می شود و نسبت زمان در دسترس نبودن به کل زمان کار خط را ضریب عدم دسترسی می نامند.

در مهمترین زمینه ها به منظور کاهش در دسترس نبودن فواصل RRL از روش های مختلف رزرو تجهیزات RRL استفاده می شود. به طور معمول، تنظیمات با تجهیزات اضافی RRL به صورت مجموع N+M نشان داده می شود، که در آن N نشان دهنده تعداد کل ترانک های RRL است، و M تعداد ترانک های RRL رزرو شده (مجموعه تجهیزاتی است که ارتباط را در هر جهت در یک فرکانس رادیویی فراهم می کند. کانال RRL Trunk نامیده می شود). پس از مقدار، علامت اختصاری HSB، SD یا FD را اضافه کنید که نشان دهنده روش رزرو ترانک RRL است.

کاهش ضریب عدم دسترسی با تکثیر بلوک‌های عملکردی RRL یا استفاده از یک RRL ذخیره‌سازی جداگانه به دست می‌آید.

پیکربندی 1+0

پیکربندی تجهیزات RRL با یک بشکه بدون افزونگی.

پیکربندی N+0

پیکربندی تجهیزات RRL با N ترانک بدون افزونگی.

پیکربندی N+0 شامل چندین کانال فرکانس RRL یا کانال با قطبش های مختلف است که از طریق یک آنتن کار می کنند. در صورت استفاده از چندین کانال فرکانس، جداسازی کانال ها با استفاده از تقسیم کننده قدرت و فیلترهای باند فرکانس انجام می شود. در مورد استفاده از ترانک های RRL با قطبش های مختلف، جداسازی ترانک ها با استفاده از آنتن های ویژه ای انجام می شود که از دریافت و ارسال سیگنال با قطبش های مختلف پشتیبانی می کند (به عنوان مثال، آنتن های قطبش متقاطع که دارای بهره یکسان برای سیگنال هستند. با قطبش افقی و عمودی).

پیکربندی N+0 افزونگی RRL را ارائه نمی دهد، هر ترانک یک کانال انتقال داده فیزیکی جداگانه است. این پیکربندی معمولاً برای افزایش توان عملیاتی RRL استفاده می شود. در تجهیزات RRL، کانال های انتقال داده های فیزیکی جداگانه را می توان در یک کانال منطقی ترکیب کرد.

پیکربندی N+1 HSB (Hot Standby)

پیکربندی تجهیزات RRL با N ترانک و یک ترانک پشتیبان در حالت آماده به کار داغ. در واقع، افزونگی با کپی کردن تمام یا بخشی از بلوک های عملکردی RRL به دست می آید. اگر یکی از واحدهای RRL خراب شود، واحدهای در حالت آماده به کار گرم جایگزین واحدهای غیرفعال می شوند.

پیکربندی N+M HSB (Hot Standby)