Teknologi Pautan Gelombang Mikro

 

Pengenalan Ketuhar gelombang mikro

 

Contoh Pemasangan Pautan Gelombang Mikro CableFree

Gelombang mikro adalah teknologi komunikasi tanpa wayar penglihatan yang menggunakan pancaran gelombang radio frekuensi tinggi untuk menyediakan sambungan tanpa wayar berkelajuan tinggi yang dapat menghantar dan menerima maklumat suara, video, dan data.

Pautan gelombang mikro banyak digunakan untuk komunikasi titik-ke-titik kerana panjang gelombang kecilnya memungkinkan antena bersaiz mudah mengarahkannya dalam rasuk sempit, yang dapat diarahkan langsung ke antena penerima. Ini membolehkan peralatan gelombang mikro berdekatan menggunakan frekuensi yang sama tanpa mengganggu satu sama lain, seperti gelombang radio frekuensi rendah. Kelebihan lain ialah frekuensi gelombang mikro yang tinggi memberikan jalur gelombang mikro keupayaan membawa maklumat yang sangat besar; jalur gelombang mikro mempunyai lebar jalur 30 kali ganda daripada seluruh spektrum radio di bawahnya.

Transmisi radio gelombang mikro biasanya digunakan dalam sistem komunikasi titik ke titik di permukaan Bumi, dalam komunikasi satelit, dan dalam komunikasi radio ruang dalam. Bahagian lain dari gelombang radio gelombang mikro digunakan untuk radar, sistem navigasi radio, sistem sensor, dan astronomi radio.

Bahagian yang lebih tinggi dari spektrum elektromagnetik radio dengan frekuensi melebihi 30 GHz dan di bawah 100 GHz, disebut "gelombang milimeter" kerana panjang gelombang mereka diukur dengan mudah dalam milimeter, dan panjang gelombang mereka berkisar antara 10 mm hingga 3.0 mm. Gelombang radio di jalur ini biasanya dilemahkan oleh atmosfera bumi dan zarah-zarah yang terdapat di dalamnya, terutamanya semasa cuaca basah. Juga, dalam jalur frekuensi yang luas sekitar 60 GHz, gelombang radio dilemahkan dengan kuat oleh oksigen molekul di atmosfera. Teknologi elektronik yang diperlukan dalam jalur gelombang milimeter juga jauh lebih kompleks dan lebih sukar untuk dihasilkan berbanding dengan gelombang gelombang mikro, oleh itu kos Radio Gelombang Milimeter pada umumnya lebih tinggi.

Sejarah Komunikasi Gelombang Mikro
James Clerk Maxwell, dengan menggunakan "persamaan Maxwell" yang terkenal, meramalkan adanya gelombang elektromagnetik yang tidak dapat dilihat, yang mana gelombang mikro adalah bagian, pada tahun 1865. Pada tahun 1888, Heinrich Hertz menjadi yang pertama menunjukkan keberadaan gelombang tersebut dengan membangun sebuah alat yang dihasilkan dan dikesan gelombang mikro di rantau frekuensi ultra tinggi. Hertz menyedari bahawa hasil percubaannya mengesahkan ramalan Maxwell, tetapi dia tidak melihat aplikasi praktikal untuk gelombang yang tidak dapat dilihat ini. Kemudian kerja oleh orang lain membawa kepada penemuan komunikasi tanpa wayar, berdasarkan gelombang mikro. Penyumbang untuk karya ini termasuk Nikola Tesla, Guglielmo Marconi, Samuel Morse, Sir William Thomson (kemudian Lord Kelvin), Oliver Heaviside, Lord Rayleigh, dan Oliver Lodge.

Pautan Gelombang Mikro melalui Saluran Inggeris, 1931

Pada tahun 1931 sebuah konsorsium AS-Perancis menunjukkan pautan relay gelombang mikro eksperimen di Selat Inggeris menggunakan piring 10 kaki (3m), salah satu sistem komunikasi gelombang mikro terawal. Data telefon, telegraf dan faksimili dihantar melalui rasuk 1.7 GHz 40 batu antara Dover, UK dan Calais, Perancis. Namun ia tidak dapat bersaing dengan harga kabel bawah laut yang murah, dan sistem komersial yang dirancang tidak pernah dibina.

Selama tahun 1950-an, sistem sambungan gelombang mikro AT&T Long Lines berkembang untuk membawa sebahagian besar lalu lintas telefon jarak jauh AS, serta isyarat rangkaian televisyen antara benua. Prototaip itu dipanggil TDX dan diuji dengan hubungan antara New York City dan Murray Hill, lokasi Bell Laboratories pada tahun 1946. Sistem TDX ditubuhkan antara New York dan Boston pada tahun 1947.

Pautan Gelombang Mikro Komersial Moden
Menara Komunikasi Microwave CableFree

Menara Komunikasi gelombang mikro

Pautan gelombang mikro adalah sistem komunikasi yang menggunakan pancaran gelombang radio dalam julat frekuensi gelombang mikro untuk menghantar video, audio, atau data antara dua lokasi, yang jaraknya hanya beberapa kaki atau meter hingga beberapa mil atau kilometer. Contoh pautan Microwave Komersial dari CableFree boleh dilihat di sini. Pautan Gelombang Mikro moden boleh membawa hingga 400Mbps dalam saluran 56MHz menggunakan teknik modulasi 256QAM dan pemampatan header IP. Jarak Operasi untuk pautan gelombang mikro ditentukan oleh ukuran antena (keuntungan), jalur frekuensi, dan kapasiti pautan. Ketersediaan Line of Sight yang jelas sangat penting untuk pautan gelombang mikro yang mana kelengkungan Bumi harus dibenarkan

CableFree FOR2 Microwave Pautan 400Mbps

Pautan gelombang mikro biasanya digunakan oleh penyiar televisyen untuk menghantar program ke seluruh negara, misalnya, atau dari siaran luar ke studio. Unit mudah alih boleh dipasang di kamera, yang membolehkan kamera bebas bergerak tanpa kabel belakang. Perkara ini sering dilihat pada garis sentuhan bidang sukan pada sistem Steadicam.

Perancangan pautan gelombang mikro
● Pautan gelombang mikro CableFree harus dirancang dengan mempertimbangkan parameter berikut:
● Jarak yang diperlukan (km / batu) dan kapasiti (Mbps)
● Sasaran Ketersediaan yang Diinginkan (%) untuk pautan
● Ketersediaan Clear Line of Sight (LOS) antara nod akhir
● Menara atau tiang jika diperlukan untuk mencapai LOS yang jelas
● Jalur frekuensi yang dibenarkan khusus untuk wilayah / negara
● Kekangan persekitaran, termasuk hujan pudar
● Kos lesen untuk jalur frekuensi yang diperlukan
 
 

Jalur Frekuensi Ketuhar gelombang mikro

Isyarat gelombang mikro sering dibahagikan kepada tiga kategori:

frekuensi ultra tinggi (UHF) (0.3-3 GHz);
frekuensi super tinggi (SHF) (3-30 GHz); dan
frekuensi yang sangat tinggi (EHF) (30-300 GHz).
Sebagai tambahan, jalur frekuensi gelombang mikro ditetapkan dengan huruf tertentu. Penetapan oleh Radio Society of Great Britain diberikan di bawah.
Jalur frekuensi gelombang mikro
Julat Frekuensi Penetapan
● Jalur L 1 hingga 2 GHz
● Jalur S 2 hingga 4 GHz
● Jalur C 4 hingga 8 GHz
● Jalur X 8 hingga 12 GHz
● Ku band 12 hingga 18 GHz
● Jalur K 18 hingga 26.5 GHz
Ka band 26.5 hingga 40 GHz
● Jalur Q 30 hingga 50 GHz
● Jalur U 40 hingga 60 GHz
● Jalur V 50 hingga 75 GHz
● Jalur E 60 hingga 90 GHz
● Jalur W 75 hingga 110 GHz
● Jalur F 90 hingga 140 GHz
● Jalur D 110 hingga 170 GHz

Istilah "P band" kadang-kadang digunakan untuk frekuensi ultra tinggi di bawah jalur-L. Untuk definisi lain, lihat Surat Penunjuk Jalur Gelombang Mikro

Kekerapan gelombang mikro yang lebih rendah digunakan untuk pautan yang lebih lama, dan kawasan dengan hujan yang lebih tinggi memudar. Sebaliknya, frekuensi yang lebih tinggi digunakan untuk pautan dan kawasan yang lebih pendek dengan hujan yang lebih rendah.

Hujan Pudar pada Pautan Gelombang Mikro

Gelombang Mikro Hujan Pudar Rain memudar terutamanya merujuk kepada penyerapan isyarat frekuensi radio gelombang mikro (RF) oleh hujan atmosfera, salji atau ais, dan kerugian yang terutama berlaku pada frekuensi di atas 11 GHz. Ini juga merujuk kepada penurunan sinyal yang disebabkan oleh gangguan elektromagnetik dari tepi depan depan ribut. Pudar hujan dapat disebabkan oleh pemendakan di lokasi pautan atas atau bawah. Namun, tidak perlu hujan di lokasi agar terpengaruh oleh hujan yang memudar, kerana isyaratnya dapat melewati curah hujan sejauh beberapa batu, terutama jika piring satelit memiliki sudut pandangan yang rendah. Dari 5 hingga 20 peratus hujan pudar atau pelemahan isyarat satelit juga mungkin disebabkan oleh hujan, salji atau ais pada reflektor antena uplink atau downlink, radome atau feed feed. Pudar hujan tidak terbatas pada pautan atas atau pautan bawah, tetapi juga boleh mempengaruhi pautan gelombang mikro daratan ke titik (yang ada di permukaan bumi).

Cara-cara yang mungkin untuk mengatasi kesan pudar hujan adalah kepelbagaian tapak, kawalan kuasa uplink, pengekodan kadar berubah-ubah, penerimaan antena yang lebih besar (iaitu kenaikan yang lebih tinggi) daripada ukuran yang diperlukan untuk keadaan cuaca biasa, dan lapisan hidrofobik.

Kepelbagaian dalam Pautan Gelombang Mikro
 

Contoh Pautan Gelombang Mikro 1 + 0 Tidak Dilindungi

Dalam pautan gelombang mikro terestrial, skema kepelbagaian merujuk kepada kaedah untuk meningkatkan kebolehpercayaan isyarat mesej dengan menggunakan dua atau lebih saluran komunikasi dengan ciri yang berbeza. Kepelbagaian memainkan peranan penting dalam memerangi gangguan pudar dan saluran bersama dan mengelakkan pecah ralat. Ini berdasarkan fakta bahawa saluran individu mengalami tahap pudar dan gangguan yang berbeza. Pelbagai versi dari isyarat yang sama boleh dihantar dan / atau diterima dan digabungkan dalam penerima. Sebagai alternatif, kod pembetulan ralat ke hadapan yang berlebihan boleh ditambah dan bahagian mesej yang berbeza dihantar melalui saluran yang berbeza. Teknik kepelbagaian dapat memanfaatkan penyebaran multipath, menghasilkan keuntungan kepelbagaian, yang sering diukur indecibels.

Kelas skema kepelbagaian berikut adalah tipikal dalam Pautan Gelombang Mikro Terestrial:
● Tidak dilindungi: Pautan gelombang mikro di mana tidak ada kepelbagaian atau perlindungan diklasifikasikan sebagai Tidak dilindungi dan juga sebagai 1 + 0. Terdapat satu set peralatan yang dipasang, dan tidak ada kepelbagaian atau sandaran
● Hot Standby: Dua set peralatan gelombang mikro (ODU, atau radio aktif) dipasang pada umumnya disambungkan ke antena yang sama, diselaraskan ke saluran frekuensi yang sama. Salah satunya "dimatikan" atau dalam mod siap sedia, umumnya dengan penerima aktif tetapi pemancar diredam. Sekiranya unit aktif gagal, ia akan dimatikan dan unit siap sedia diaktifkan. Hot Standby disingkat HSB, dan sering digunakan dalam konfigurasi 1 + 1 (satu aktif, satu siap sedia).
● Kepelbagaian frekuensi: Sinyal dihantar menggunakan beberapa saluran frekuensi atau tersebar di spektrum luas yang dipengaruhi oleh pudar selektif-frekuensi. Pautan radio gelombang mikro sering menggunakan beberapa saluran radio aktif ditambah satu saluran perlindungan untuk penggunaan automatik oleh mana-mana saluran yang pudar. Ini dikenali sebagai perlindungan N + 1
● Kepelbagaian ruang: Isyarat dihantar melalui beberapa jalur penyebaran yang berbeza. Sekiranya transmisi berwayar, ini dapat dicapai dengan menghantar melalui beberapa wayar. Sekiranya transmisi tanpa wayar, ia dapat dicapai dengan kepelbagaian antena menggunakan antena pemancar berganda (kepelbagaian transmisi) dan / atau antena penerima (kepelbagaian penerimaan).
● Kepelbagaian polarisasi: Beberapa versi isyarat dihantar dan diterima melalui antena dengan polarisasi yang berbeza. Teknik menggabungkan kepelbagaian diterapkan di sisi penerima.

Failover Ketahanan Jalan Beragam

Dalam sistem gelombang mikro daratan ke titik mulai dari 11 GHz hingga 80 GHz, pautan sandaran selari dapat dipasang di samping sambungan jalur lebar yang lebih rentan terhadap hujan. Dalam pengaturan ini, pautan utama seperti jambatan gelombang mikro dupleks penuh 80GHz 1 Gbit / s boleh dikira mempunyai kadar ketersediaan 99.9% dalam jangka masa satu tahun. Kadar ketersediaan 99.9% yang dihitung bermaksud bahawa pautan mungkin turun untuk jumlah kumulatif sepuluh atau lebih jam per tahun ketika puncak ribut hujan melintasi kawasan tersebut. Pautan lebar jalur rendah sekunder seperti jambatan 5.8 Mbit / s berdasarkan 100 GHz boleh dipasang selari dengan pautan utama, dengan penghala di kedua-dua hujungnya mengawal failover automatik ke jambatan 100 Mbit / s ketika pautan 1 Gbit / s utama turun kerana hujan pudar. Dengan menggunakan pengaturan ini, pautan titik ke titik frekuensi tinggi (23GHz +) boleh dipasang ke lokasi servis jauh lebih jauh daripada yang dapat dilayani dengan satu pautan yang memerlukan 99.99% waktu operasi selama satu tahun.

Pengekodan dan Modulasi Automatik (ACM)
 

Pengekodan dan Modulasi Adaptive Gelombang Mikro (ACM)

Link adaptation, atau Adaptive Coding and Modulation (ACM), adalah istilah yang digunakan dalam komunikasi tanpa wayar untuk menunjukkan pemadanan modulasi, pengekodan dan parameter isyarat dan protokol lain dengan keadaan pada pautan radio (mis. Gangguan jalan, gangguan yang disebabkan isyarat yang datang dari pemancar lain, kepekaan penerima, margin kuasa pemancar yang ada, dan lain-lain). Sebagai contoh, EDGE menggunakan algoritma penyesuaian kadar yang menyesuaikan skema modulasi dan pengekodan (MCS) mengikut kualiti saluran radio, dan dengan itu kadar bit dan ketahanan penghantaran data. Proses penyesuaian pautan adalah dinamik dan parameter isyarat dan protokol berubah apabila keadaan pautan radio berubah.

Matlamat Adaptive Modulation adalah untuk meningkatkan kecekapan operasi pautan gelombang mikro dengan meningkatkan kapasiti rangkaian berbanding infrastruktur yang ada - sambil mengurangkan kepekaan terhadap gangguan persekitaran.
Adaptive Modulation bermaksud mengubah modulasi secara dinamis dengan cara tanpa kesalahan untuk memaksimumkan throughput dalam keadaan penyebaran sesaat. Dengan kata lain, sistem dapat beroperasi pada arus maksimum dalam keadaan langit cerah, dan menurunkannya
secara beransur-ansur di bawah hujan pudar. Contohnya pautan boleh berubah dari 256QAM ke QPSK untuk mengekalkan "pautan hidup" tanpa terputus. Sebelum pengembangan Pengkodan dan Modulasi Otomatis, pereka gelombang mikro harus merancang untuk keadaan "terburuk" untuk mengelakkan pemadaman pautan. Manfaat menggunakan ACM meliputi:
● Panjang pautan yang lebih panjang (jarak)
● Menggunakan antena yang lebih kecil (menjimatkan ruang tiang, juga sering diperlukan di kawasan perumahan)
● Ketersediaan Lebih Tinggi (kebolehpercayaan pautan)

Kawalan Kuasa Penghantaran Automatik (ATPC)

Pautan Gelombang Mikro CableFree mempunyai ATPC yang secara automatik meningkatkan daya penghantaran semasa keadaan "Pudar" seperti hujan lebat. ATPC boleh digunakan secara berasingan untuk ACM atau bersama-sama untuk memaksimumkan masa operasi, kestabilan dan ketersediaan pautan. Ketika keadaan “pudar” (curah hujan) berakhir, sistem ATPC mengurangkan daya transmisi kembali. Ini mengurangkan tekanan pada penguat kuasa gelombang mikro, yang mengurangkan penggunaan kuasa, penjanaan haba dan meningkatkan jangka hayat (MTBF)

Penggunaan pautan gelombang mikro
Pautan backbone dan Komunikasi "Last Mile" untuk pengendali rangkaian selular
Pautan tulang belakang untuk Penyedia Perkhidmatan Internet (ISP) dan ISP Tanpa Wayar (WISP)
Rangkaian Korporat untuk Membangun ke Bangunan dan laman web kampus
Telekomunikasi, dalam menghubungkan pertukaran telefon jarak jauh dan serantau dengan pertukaran (utama) yang lebih besar tanpa memerlukan talian tembaga / gentian optik.
Siaran Televisyen dengan standard HD-SDI dan SMPTE

Enterprise

Kerana skalabilitas dan fleksibiliti teknologi Microwave, produk Microwave dapat digunakan dalam banyak aplikasi perusahaan termasuk penyambungan bangunan ke bangunan, pemulihan bencana, kelebihan jaringan dan sambungan sementara untuk aplikasi seperti data, suara dan data, perkhidmatan video, pencitraan perubatan , Perkhidmatan CAD dan kejuruteraan, dan pintasan pembawa talian tetap.

Backhaul Pembawa Mudah Alih
 

Backhaul gelombang mikro dalam Rangkaian Selular

Pautan Gelombang Mikro adalah alat yang berharga dalam Mobile Carrier Backhaul: Teknologi gelombang mikro dapat digunakan untuk menyediakan sambungan tradisional PDH 16xE1 / T1, STM-1 dan STM-4, dan sambungan IP Gigabit Ethernet moden dan rangkaian mudah alih Greenfield. Ketuhar gelombang mikro jauh lebih pantas untuk dipasang dan menurunkan Jumlah Kos Pemilikan untuk Operator Rangkaian Selular berbanding dengan menyebarkan atau menyewakan rangkaian gentian optik

Rangkaian Latensi Rendah
Pautan gelombang mikro CableFree Low Latency menggunakan Teknologi Pautan Gelombang Mikro Latensi Rendah, dengan kelewatan minimum antara paket yang dihantar dan diterima di hujung yang lain, kecuali kelewatan penyebaran Line of Sight. Kecepatan penyebaran gelombang mikro melalui udara kira-kira 40% lebih tinggi daripada melalui gentian optik, yang memberi pelanggan pengurangan latensi 40% dengan segera berbanding dengan serat optik. Di samping itu, pemasangan gentian optik hampir tidak berada dalam garis lurus, dengan realiti susun atur bangunan, saluran jalan dan keperluan untuk menggunakan infrastruktur telekomunikasi yang ada, lintasan gentian dapat 100% lebih lama daripada jalur Jalur Penglihatan langsung antara dua titik akhir. Oleh itu, produk Microwave CableFree Low Latency popular dalam Aplikasi Latency Rendah seperti Perdagangan Frekuensi Tinggi dan kegunaan lain.

Untuk Maklumat Lanjut mengenai Gelombang Mikro

Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai Teknologi Pautan Gelombang Mikro dan bagaimana CableFree dapat membantu dengan rangkaian wayarles anda, sila Hubungi Kami

Tinggalkan pesanan 

Senarai mesej