Релейні станції
Визначення сутності радіорелейних ліній, які є ланцюжком ретрансляторів, що забезпечують почергову передачу радіосигналів між кінцевими станціями. Вивчення та характеристика особливостей антен сусідніх радіорелейних станцій.
Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.
Розміщено наhttp://www.allbest.ru/
Розміщено наhttp://www.allbest.ru/
Міністерство освіти та науки РФ
ФЕДЕРАЛЬНА ДЕРЖАВНА БЮДЖЕТНА ОСВІТАЛЬНА УСТАНОВА
ВИЩОЇ ПРОФЕСІЙНОЇ ОСВІТИ
«ОМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
Реферат з дисципліни:
"Введення у спеціальність"
На тему: «Релейні станції»
Виконала: Нікшина Ганна Олегівна
Перевірив: Одинець Олександр Ілліч
- Вступ
- 1. Особливості релейних станцій
- 2. Типи релейних станцій
- Висновок
- Список літератури
В результаті, сучасні системи зв'язку освоюють діапазони дедалі коротких хвиль. До переваг діапазонів ультракоротких хвиль відноситься також несуттєвий рівень атмосферних та індустріальних перешкод. Крім того, широкосмугові сигнали дозволяють використовувати прогресивні види модуляції та інші прийоми обробки сигналів, що забезпечують кращі характеристики стійкості до перешкод. У той самий час слід пам'ятати, що радіохвилі з довжиною хвилі коротше 10 метрів можна ефективно використовувати лише межах меж прямої видимості.
Компромісним рішенням при побудові широкосмугових систем зв'язку, призначених для роботи на великих дальностях, є радіорелейні лінії зв'язку (РРЛ).
Мета реферату – розглянути особливості радіорелейних станцій.
1.Особливості релейних станцій
Радіорелейні лінії є ланцюжком ретрансляторів, що забезпечують почергову передачу радіосигналів між кінцевими станціями. Розрізняють два види радіорелейних систем передачі (РРСП) - РРСП прямої видимості, станції яких розміщуються на відстані прямої видимості, і тропосферні РРСП, що використовують розсіювання та відображення радіохвиль у нижніх областях атмосфери при взаємному розташуванні станцій далеко за межами прямої видимості.
З ланцюжків таких станцій утворюються радіорелейні лінії (РРЛ), якими здійснюється радіорелейний зв'язок. Радіорелейні станції мають принципову відмінність від будь-яких інших радіостанцій. Такою відмінністю є робота в дуплексному режимі, що означає, що радіорелейна станція одночасно провадитьприйом та передачу, але вони ведуться на різних несучих частотах.
У РРСП прямий видимості збільшення відстані між станціями радіорелейних ліній антени ретрансляторів підвішують на високі споруди (щогли, опори, висотні будівлі тощо.). У разі рівнинної місцевості висота підняття антен 60… 100 метрів дозволяють організувати впевнений зв'язок з відстанями 40… 60 кілометрів.
Таке розподіл діапазонів частот пов'язані з впливом довкілля поширення хвиль. Атмосферні явища слабко впливають якість зв'язку при частоті до 10 ГГц, але за частоті від 15 ГГц такий вплив дуже помітно, а за частоті від 30 ГГц воно стає визначальним.
Тому для магістральних ліній зв'язку, як для найбільш завантажених і великих обсягів інформації, що передають на значні відстані, вибирається найбільш сприятливий частотний діапазон з точки зору впливу навколишнього середовища на електромагнітні хвилі.
У деяких мегаполісах і прилеглих до них районах спостерігається досить напружена електромагнітна обстановка, особливо її можна спостерігати в найбільш освоєних діапазонах частот.
Антени сусідніх радіорелейних станцій (крім тропосферних станцій) розміщують у зоні прямої видимості. Щоб збільшити довжину інтервалів між радіорелейними станціями, антени встановлюються якомога вище, на висотних будинках, вежах або щоглах висотою до ста метрів. Завдяки цьому можна отримати радіус видимості, що дорівнює 40-50 км. Радіорелейні станції можуть бути не тільки стаціонарними, а й пересувними, такі станції перевозять автомобілями.
Робочий діапазон температури для радіорелейних станцій, встановлених на свіжому повітрі, становить ±50 °С. Як для тривалих змін, так і для частих коливаньтемператури довкілля у цих межах досяжна стабільність частотних та енергетичних характеристик радіорелейних станцій.
Швидкість передачі, що забезпечується радіорелейними станціями, складається з основного та додаткового трафіку. Сигналами основного трафіку для сучасних радіорелейних станцій можуть бути потоки інформації швидкістю від 2,048 до 622,080 Мбіт/с, а додаткового трафіку - 2,048 Мбіт/с, 9,6 кбіт/с та ін Високі швидкості передачі даних можна досягти тільки при використанні багатопозиційної модуля. На сьогоднішній день найчастіше застосовують квадратурно-амплітудну модуляцію (КАМ).
2.Типи релейних станцій
Перш за все, за швидкістю передачі інформації РРС поділяють на три типи: низькошвидкісні (малоканальні), середньошвидкісні та високошвидкісні. Низько- та середньошвидкісні РРС формують клас РРС з плезіохронною ієрархією об'єднання потоків (Plesiochronous Digital Hierarchy - PDH), підтримують цифрові канали ємністю 2, 8 та 34 Мбіт/с (позначаються, відповідно, Е1, Е2 та Е3). Високошвидкісні РРС формують клас РРС із синхронною ієрархією об'єднання потоків (Synchronous Digital Hierarchy - SDH) та підтримують канали ємністю 155, 622 та 2488 Мбіт/с (позначаються, відповідно, STM-1, STM-4 та STM-16). Кожен тип РРС має свого споживача, який формує вимоги до них та умови їх розвитку. Проведемо аналіз основних тенденцій розвитку цих РРС на прикладах вітчизняної продукції. українські виробники РРС в умовах ринкової конкуренції випускають надійне та сучасне обладнання, і споживачі можуть не лише без побоювання за свої інвестиції, а й із вигодою для себе орієнтуватися на вітчизняну продукцію. Кількісні оцінки будуть наводитися в «прольотах», тобто у двохнапівкомплекти, що утворюють радіорелейний канал зв'язку.
Ланцюжок радіорелейної лінії становлять радіорелейні станції трьох типів: кінцеві радіорелейні станції (ОРС), проміжні радіорелейні станції (ПРС), вузлові радіорелейні станції (УРС). Умовна радіорелейна лінія зв'язку схематично представлена малюнку 1.
Мал. 1 Радіорелейна лінія зв'язку
Проміжні радіорелейні станції призначені прийому сигналів від попередньої станції радіорелейної лінії, посилення цих сигналів і випромінювання у бік подальшої станції РРЛ.
На кожній проміжній радіорелейній станції встановлено дві антени, орієнтовані на сусідні РРСП. Кожна з антен є приймальною, тобто використовується і для прийому, і для передачі сигналів. Однією з переваг роботи радіорелейної лінії зв'язку в надвисокочастотному (НВЧ) діапазоні є можливість застосування високонаправлених антен з малими габаритами. Невеликі розміри антен спрощують їхню установку на високих спорудах. Хороші спрямовані властивості антен НВЧ діапазону дозволяють полегшити вимоги до характеристик приймального тракту.
Якби частота випромінюваного сигналу проміжної радіорелейної станції дорівнювала частоті сигналу тієї ж ПРС, існувала б небезпека проходження потужного сигналу, випромінюваного в напрямку наступної РРСП, на вхід приймача тієї ж ПРС, що приймає сигнал з протилежного напрямку від попередньої РРСП. Пояснюється це тим, що, незважаючи на хороші спрямовані властивості передавальної та приймальної антен НВЧ діапазону, все ж таки не вдається повністю виключити можливість попадання потужного сигналу передавача (нехай і ослабленого спрямованими характеристиками антен) на вхід приймача з високоючутливістю. Таке несанкціоноване (паразитне) проходження сигналів передавача проміжної радіорелейної станції на вхід приймача тієї ж ПРС намагаються зменшити. В іншому випадку ПРС може перейти в режим самозбудження і замість ретрансляції прийнятих сигналів передавач ПРС випромінюватиме коливання, що не мають жодного відношення до інформації, що передається по РРЛ.
Один із способів зменшення впливу передавача на роботу приймача тієї ж ПРС полягає в тому, що вихідний сигнал ПРС випромінюють на іншій частоті, зміщеній щодо частоти сигналу, що приймається на величину зсуву, рівного
fСДВ = fпрд - fпрм, (1)
де fПЗМ - частота сигналу; fПРД - частота сигналу, що випромінюється. Величину fСДВ вибирають із умови гарантованого виключення взаємного впливу сигналів на вибраних частотах.
Один ланцюжок приймачів РРЛ утворює НВЧ симплексний (тобто призначений для передачі сигналів в одному напрямку) стовбур. Структура симплексного ствола з урахуванням плану розподілу частот наведено малюнку 2.
Мал. 2 Розподіл частот у символьному стовбурі радіорелейної лінії
Два симплексних ствола, що працюють у зустрічних напрямках, утворюють дуплексний НВЧ ствол. Для передачі сигналів у зворотному напрямку може бути використана та сама пара частот, що й у прямому напрямку (двочастотна система), або інша пара частот (чотиричастотна система). Структурну схему одноствольної дуплексної проміжної радіорелейної станції наведено на малюнку 3.
Мал. 3 Структурна схема дуплексної ПРС
Для збільшення пропускної спроможності радіорелейної лінії на кожній радіорелейній станції встановлюють кілька комплектів приймальної апаратури, підключенихдо загальної антени. Магістральні радіорелейні лінії зв'язку можуть мати до восьми дуплексних НВЧ стволів (з них 6...7 робочих та 1...2 резервних).
p align="justify"> При проектуванні радіорелейних ліній слід враховувати і можливі зміни умов поширення радіохвиль. Так, при підвищеній рефракції (викривлення напряму поширення радіохвиль) сигнали можуть поширюватися далеко за горизонтом. Тому коливання, що випромінюються радіорелейною станцією з частотою, наприклад, f1, можуть бути прийняті не тільки сусідньою станцією, а й станцією, що віддаляється від неї через три прольоти. Але для останньої станції це буде паразитним сигналом, оскільки вона має приймати сигнали лише від найближчої станції. Небажані сигнали від інших станцій викликатимуть погіршення якості прийому.
Для усунення подібних явищ ретранслятори радіорелейної лінії зв'язку мають не по прямій лінії, а зигзагом, так, щоб не збігалися головні напрямки сусідніх ділянок траси, що використовують однакові частоти. При цьому використовують спрямовані властивості антен. Радіорелейні станції розносять від генерального напрямку радіорелейної лінії зв'язку таким чином, щоб напрямок на станцію, що віддаляється через три прольоти, відповідали мінімальні рівні діаграми спрямованості антени. На малюнку 4 показано три прольоти ділянки траси РРЛ. На крайніх прольотах використовуються однакові частоти. На такій трасі навіть за сильної рефракції радіохвиль сигнали від станцій з номерами ПРСi та ПРСi+2 практично не впливають один на одного. На малюнку помітно, що антени практично не сприймають радіохвилі, що приходять із напрямку, що лежить на прямій, що зв'язує ці станції.
Мал. 4 Схема розташування ретрансляторів на трасі радіорелейної лінії зв'язку
Тропосферні радіорелейніСистеми передачі використовують локальні об'ємні неоднорідності атмосфери, що викликаються різними фізичними процесами, що відбуваються в навколоземному просторі. Ці неоднорідності здатні відбивати і розсіювати електромагнітні коливання за її поширення атмосфері. Оскільки неоднорідності розташовуються на значній висоті, то і радіохвилі, що розсіюються ними, можуть поширюватися на великі відстані, що значно перевищують відстань прямої видимості.
Мал. 5. Тропосферна РРСП
У різноманітті технічних засобів, які використовуються для побудови телекомунікаційних мереж, радіорелейні станції (РРС) займають важливе місце. Там, де прокладання трафіку неможливе або недоцільне, радіорелейні станції стають єдиним засобом передачі трафіку. Типові завдання, які вирішуються з використанням цього обладнання: створення з'єднань між сайтами, прив'язка до транспортних магістралей, створення абонентських виносів тощо.
В даний час досить затребуваними є такі послуги:
1. реалізація завдань «останньої милі»;
4. кабельне телебачення.
Застосування радіорелейних станцій у сільських та приміських районах, де немає достатнього проникнення сучасної телекомунікаційної інфраструктури, зумовлено:
1. Швидкістю розгортання радіорелейних станцій.
2. Щодо швидкої окупності.
3. Висока пропускну здатність.
4. Інтеграцією в PDH-мережі.
5. Трансляцією у складі групового цифрового потоку необхідних абонентських інтерфейсів.