1 Доцент кафедры радиотехнических систем А.

1

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Радиорелейные линии связи. Ретрансляция и регенерация сигнала. • Радиорелейная линия – это цепочка из приемопередающих радиостанций, антенны которых находятся в прямой видимости друг от друга. Радиосвязь осуществляется на дециметровых и сантиметровых волнах. На таких частотах низкий уровень шума и радиоволны распространяются практически прямолинейно, что при использовании узконаправленных антенн позволяет осуществлять надежную радиосвязь при малой мощности передатчиков.

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Радиорелейные линии связи. Ретрансляция и регенерация сигнала. Оптический кабель –величина пролета порядка 100 км 3 (затухание ≈ 0, 5 дб/км)

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Радиорелейные линии связи. Ретрансляция и регенерация сигнала. • Дальность прямой видимости зависит от высоты приемо- передающих антенн двух станций и на ровной местности может быть вычислена по формуле: D=3563(√H 1+ √H 2) где D – дальность прямой связи, м. ; H 1 и H 2 – высоты приемо-передающих антенн радиостанций, м. Если расстояние между оконечным оборудованием больше прямой видимости, устанавливают промежуточные станции – ретрансляторы.

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Ретрансляция и регенерация сигнала. Возможны два режима работы ретрансляционных пунктов (РП): 1 – усиление сигнала без регенерации импульсов; 2 - усиление сигнала с регенерацией (демодуляция и восстановление). При увеличении количества пролетов n влияние шумов на каждом участке проявляется следующим образом: - в режиме 1 – аддитивное накопление шума, в итоге в конце линии q 2=q 12/n если пролеты одинаковые; - в режиме 2 – в конце линии q=q 1, но происходит накопление ошибок, возникающих при демодуляции сигналов. Здесь q 12 - отношение сигнал/шум по мощности на входе приемника первого ретранслятора. 5

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Регенерация сигнала в ретрансляторах Регенерационные пункты могут быть двух типов: - имеется одна ступень регенерации – только демодуляция и модуляция; - имеются две ступени регенерации. Включает кроме модуляции ступень помехоустойчивого декодирования и кодирования сигналов. Обычно на 20 – 40 ретрансляционных пунктов приходится один регенерационный. 6

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Регенерация сигнала в ретрансляторах Пример 1: Найти битовую вероятность ошибки на выходе двухпролетной линии( n=2 ) в некогерентной ЦСПИ с ортогональными сигналами, если отношение сигнал/шум по мощности на входе приемника первого ретранслятора равно q 12. Рассмотрим оба режима работы: 1 – усиление сигнала без регенерации импульсов. 7

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Регенерация сигнала в ретрансляторах 2 - усиление сигнала с регенерацией. р1 – вероятность ошибки при демодуляции в линии при n = 1. Ошибка на выходе линии возникает только в случае, если есть ошибка на первом пролете, на втором нет или есть ошибка на втором пролете, на первом нет. Тогда в итоге 8

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Регенерация сигнала в ретрансляторах Рассмотрим общий случай. Пусть радиорелейная линия содержит n одинаковых пролетов, причем ОРП является каждый m-й ретранслятор. Отношение n/r = k определяет количество регенерационных пунктов. Отношение сигнал/шум по мощности на входе первого ретранслятора равно q 12. Определим битовую вероятность ошибки на выходе n – пролетной радиорелейной линии. Ошибки на выходе линии нет, если регенерационных пунктов, в которых сигнал принят с ошибкой, четное (в т. ч. =0). Отношение сигнал/шум на входе каждого ОРП равно qm 2=q 12/m. Вероятность ошибки 9

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Регенерация сигнала в ретрансляторах Вероятность безошибочного приема определяется выражением Учтем, что в реальных системах битовая вероятность ошибки на выходе регенератора мала, можно ограничиться только одним слагаемым, тогда р. ПРАВ ≈ (1 - крm), р. ОШ ≈ крm. (р<<1, кр<<1) 10

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Цифровые радиорелейные линии связи (ЦРРС) РРЛ классифицируют по следующим взаимосвязанным признакам: По скорости передачи данных (цифрового потока): • высокоскоростные (скорость передачи свыше 140 Мбит/с); • среднескоростные (до 52 Мбит/с); • низкоскоростные (до 8 Мбит/с); По емкости радиорелейной линии (количестволов и каналов в них): • большой емкости; • средней емкости; • малоканальные.

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Цифровые радиорелейные линии связи (ЦРРС) По количеству пролетов в радиорелейной линии: • однопролетные; • многопролетные. Высокоскоростные большой емкости радиорелейные линии применяются в глобальных сетях передачи данных и называются магистральными. Среднескоростные средней емкости радиорелейные линии – для создания региональных, зоновых сетей передачи данных и называются зоновыми. Наконец, малоканальные широко используются для организации связи на железнодорожном транспорте, газопроводах, нефтепроводах, линиях электропередачи и т. п. Малоканальные радиорелейные линии с подвижными РРС применяются в военных целях.

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Кроме того: • по рабочим частотам, • по месту размещения оборудования • по формату передаваемого сигнала. Рабочие частоты радиорелейного оборудования обычно находятся в диапазоне от 2 до 40 ГГц и жестко регламентируются как рекомендациями ITU (Международного союза электросвязи), так и Радиорегламентом Российской Федерации. При этом на частотах выше 10 ГГц уменьшается допустимое расстояние между станциями из-за роста затухания радиоволн в атмосфере, а также больших замираний при осадках. На частотах 60 ГГц наблюдается полная непрозрачность атмосферы из-за поглощения радиоволн в атомах кислорода. 13

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Размещение оборудования радиорелейных систем имеет следующие варианты: - Антенны размещаются на мачте и с оборудованием их соединяют волноводы. Оборудование находится на земле. - Приемопередающее высокочастотное (ВЧ) оборудование размещается возле антенны, а остальное оборудование - внизу в помещении. Соединение между модулятором и ВЧ трактом выполняется коаксиальным кабелем или оптическим кабелем. Формат цифрового передаваемого сигнала может быть SDH емкостью 155 Мбит/с, PDH емкостью 2, 4, 8, 16, 34, 140 Мбит/с, а также для связи по протоколу Ethernet 10/100 Base T.

Доцент кафедры радиотехнических систем А. С. Бернгардт, Тусур, РТФ. Список использованных источников • . Теория электрической связи: учебное пособие/ Ю. П. Акулиничев. - Томск : Томск. гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2007. • С. В. Кунегин. Системы передачи информации. Курс лекций. М. , ; в/ч 33965, 1997, - 317 с. • http: //rrl. newmail. ru/text/rrl_3. htm - Радиорелейная связь в системах передачи данных.