E-Band millimetra bylgjutækni

Kynning á millimetra bylgjutækni fyrir E-band og V-band

MMW yfirlit

Millimetra bylgja (MMW) er tækni fyrir háhraða (10Gbps, 10 gígabít á sekúndu) þráðlausa tengla með háum afköstum, tilvalin fyrir þéttbýli. Með því að nota hátíðni örbylgjuofn í E-Band (70-80GHz) og 58GHZ til 60GHz (V-Band) litrófinu er hægt að dreifa tenglum þétt í þéttum borgum án truflana og án þess að þurfa að grafa fyrir kapla og ljósleiðara, sem hægt er að nota dýrt, hægt og mjög truflandi. Aftur á móti er hægt að dreifa MMW hlekkjum á nokkrum klukkustundum og flytja og endurnýta á mismunandi stöðum þegar netkröfur þróast.

CableFree MMW Millimeter Wave Link sett upp í UAE

Saga MMW

Árið 2003 opnaði bandaríska samskiptanefndin í Norður-Ameríku (FCC) nokkur hátíðni millimetra-bylgjubönd (MMW), þ.e. á 70, 80 og 90 gígahertz (GHz) sviðum, til viðskipta og almennings. Vegna mikils litrófs (u.þ.b. 13 GHz) í boði í þessum hljómsveitum hafa millimetra bylgjuútvörp fljótt orðið skjótasta punkt-til-punkt (pt-til-pt) útvarpslausnin á markaðnum. Útvarpssendingarvörur sem bjóða upp á tvíhliða gagnahraða upp að 1.25 Gbps, á framboðsstigum flutningsaðila 99.999% og yfir vegalengdir nálægt einni mílu eða meira eru í boði í dag. Vegna hagkvæmrar verðlagningar hafa MMW útvörp möguleika á að umbreyta viðskiptamódelum fyrir farsímaþjónustuaðila og aðgangstengingu fyrir neðanjarðarlest / fyrirtæki “Last-Mile”.

Reglulegur bakgrunnur
Opnun 13 GHz áður ónotaðs litrófs í 71… 76 GHz, 81… 86 GHz og 92… 95 GHz tíðnisviðum, í atvinnuskyni, og fastþétt þráðlaus þjónusta í Bandaríkjunum í október 2003 er talin vera tímamótaúrskurður Sambands samskiptanefndar (FCC). Frá tæknilegu sjónarhorni leyfði þessi úrskurður í fyrsta skipti fullri línuhraða og gígapítahraða þráðlausri fjarskiptingu í fullri tvíþættri fjarlægð yfir vegalengd sem er einnar mílna eða meira á framboðsstigum í flutningsaðila. Við opnun litrófsins til notkunar í atvinnuskyni boðaði Michael Powell, stjórnarformaður FCC, úrskurðinn með því að opna „ný landamæri“ í þjónustu og vörum í atvinnuskyni fyrir bandarísku þjóðina. Síðan þá hafa verið opnaðir nýir markaðir fyrir trefjarskipti eða viðbyggingu, þráðlaust „Last-Mile“ aðgangsnet og breiðbandsnetið á gígabít gagnatíðni og þar fram eftir götunum.

Ekki er hægt að ofmeta mikilvægi úthlutunar 70 GHz, 80 GHz og 90 GHz. Þessar þrjár úthlutanir, sameiginlega nefndar E-band, samanstanda af mesta magni litrófs sem FCC hefur gefið út fyrir leyfi í atvinnuskyni. Saman eykur 13 GHz litrófið magnið af FCC-viðurkenndu tíðnisviðum um 20% og samanstanda þessi bönd 50 sinnum bandbreidd alls frumu litrófsins. Þar sem samtals 5 GHz bandbreidd er fáanleg við 70 GHz og 80 GHz og 3 GHz við 90 GHz er auðveldlega hægt að hýsa gigabit Ethernet og hærri gagnatíðni með tiltölulega einföldum útvarpsarkitektúr og án flókinna mótunaráætlana. Með fjölgunareiginleikum sem eru aðeins aðeins verri en þeir sem eru mikið notaðir í örbylgjuofnaböndum og vel einkennandi veðureinkenni sem gera kleift að skilja rigningu dofna, er hægt að átta sig á hlekkjafjarlægðum nokkurra mílna.

Úrskurður FCC lagði einnig grunninn að skáldsögukerfi á internetinu. Þetta leyfisveitingakerfi á netinu gerir kleift að skrá útvarpstengil hratt og veitir tíðnivernd á lágu einu sinni gjaldi nokkur hundruð dollara. Mörg önnur lönd um allan heim eru nú að opna MMW litrófið til almennings og viðskipta, í kjölfar tímamótaúrskurðar FCC. Innan þessa greinar munum við reyna að skýra mikilvægi 70 GHz, 80 GHz og 90 GHz sviðanna og sýna hvernig þessar nýju tíðniúthlutanir munu mögulega endurmóta háa gagnaflutninga og tilheyrandi viðskiptamódel.

Markmið og forrit fyrir „Last-Mile“ aðgangstengingu með mikilli getu
Í Bandaríkjunum einum eru um það bil 750,000 atvinnuhúsnæði með 20+ starfsmenn. Í mjög nettengdu viðskiptaumhverfi nútímans þarf meirihluti þessara bygginga mikla nettengingu. Þó að það sé vissulega rétt að mörg fyrirtæki séu sem stendur ánægð með að hafa hægari hraða T1 / E1 við 1.54 Mbps eða 2.048 Mbps, í sömu röð, eða hvers konar hægari hraða DSL-tengingu, þá er ört vaxandi fjöldi fyrirtækja sem krefjast eða krefjast DS- 3 (45 Mbps) tengingar eða trefjastengingar með meiri hraða. Hins vegar, og hér er þar sem vandamálin byrja, samkvæmt mjög nýlegri rannsókn Vertical Systems Group, eru aðeins 13.4% atvinnuhúsnæðanna í Sameinuðu ríkjunum tengd við trefjanet. Með öðrum orðum, 86.6% af þessari byggingu hafa enga trefjatengingu og byggingarleigendur reiða sig á að leigja koparrásir með hægari hraða frá núverandi eða símafyrirtækjum (ILEC eða CLEC). Slíkur kostnaður við hærri hlerunarbúnað kopartengingu eins og 45 Mbps DS-3 tenging getur auðveldlega hlaupið í $ 3,000 á mánuði eða meira.

Önnur athyglisverð rannsókn sem gerð var af Cisco árið 2003 leiddi í ljós að 75% bandarísku atvinnuhúsnæðanna sem ekki eru tengd trefjum eru innan við 250,000 km frá ljósleiðaratengingu. En þrátt fyrir vaxandi eftirspurn eftir mikilli flutningsgetu inn í þessar byggingar leyfir kostnaðurinn við lagningu trefja mjög oft ekki að „loka flutningsflöskuhálsinum“. Til dæmis getur kostnaður við lagningu trefja í helstu stórborgum Bandaríkjanna numið allt að $ 1 á hverja mílu og í mörgum af stærstu borgum Bandaríkjanna er jafnvel heimild til að leggja nýjar trefjar vegna tilheyrandi gífurlegra truflana í umferðinni. Tengingar á trefjum við atvinnuhúsnæði í mörgum borgum Evrópu eru mun verri og sumar rannsóknir benda til þess að aðeins um XNUMX% atvinnuhúsnæðis séu tengd trefjum.

Margir sérfræðingar í greininni eru sammála um að það sé stór og nú undirleitur markaður fyrir þráðlausan "Last Mile" aðgangstengingu, að því tilskildu að undirliggjandi tækni geri ráð fyrir framboðsstig flutningsaðila. MMW útvarpskerfi henta fullkomlega til að uppfylla þessar tæknilegu kröfur. Að auki hafa miklar afkastagetur og MMW-kerfi sem fáanleg eru í viðskiptum lækkað verulega í verðlagningu síðustu árin. Þegar borið er saman við að leggja aðeins eina mílu af trefjum í stórborg Bandaríkjanna eða Evrópu, getur notkun á gigabit Ethernet-góðu MMW útvarpi verið allt að 10% af trefjakostnaðinum. Þessi verðlagningargerð gerir hagkvæmni gigabit tenginga aðlaðandi vegna þess að nauðsynlegt fjármagnsskipulag og arðsemi fjárfestingarinnar (ROI) styttist verulega. Þar af leiðandi er hægt að þjóna mörgum forritum með miklum gagnatíðni sem ekki var hægt að þjóna efnahagslega áður vegna mikils uppbyggingarkostnaðar við trenching trefja og eru efnahagslega gerleg þegar MMW útvarpstækni er notuð. Meðal þessara forrita eru:
● CLEC og ILEC trefjar eftirnafn og skipti
● Lokabúnaður fyrir Metro Ethernet og trefjar hringa
● Þráðlaus LAN-viðbót við háskólasvæðið
● Trefjaafrit og fjölbreytileiki leiða í netkerfum háskólasvæðisins
● Hamfarabati
● Hávirk SAN-tenging
● Uppsagnir, færanleiki og öryggi vegna heimavarna og hersins
● 3G farsíma og / eða WIFI / WiMAX endurbætur í þéttum borgarnetum
● Færanlegar og tímabundnar tengingar fyrir háskerpu myndskeið eða HDTV flutninga

Af hverju að nota E-Band MMW tækni?

Af þremur tíðnisviðum sem opnuðust hafa 70 GHz og 80 GHz böndin vakið mestan áhuga hjá framleiðendum búnaðarins. 71 ... 76 GHz og 81… 86 GHz úthlutunin er hönnuð til að vera til og gerir 5 GHz af tvískiptri bandbreidd; nóg til að auðveldlega senda fulla tvíhliða gigabit Ethernet (GbE) merki, jafnvel með einföldustu mótunaráætlunum. Háþróaða Wireless Excellence hönnuninni tókst meira að segja að nota neðra 5 GHz bandið, aðeins frá 71… 76 GHz, til að flytja fullt tvíhliða GbE merki. Síðar er sýndur skýr kostur við að nota þessa aðferð þegar kemur að dreifingu MMW tækni nálægt stjörnufræðilegum stöðum og í löndum utan Bandaríkjanna Með beinni gagnagreiningu (OOK) og lággjaldadílexerum, tiltölulega einfaldir og þar með hagkvæmir og hægt er að ná háum áreiðanlegum útvarpsarkitektúr. Með litrófískari skilvirkni kóðana er hægt að ná enn meiri tvíhliða sendingu við 10 Gbps (10GigE) upp í 40Gbps.

Úthlutun 92 ... 95 GHz er mun erfiðari í vinnunni vegna þess að þessum hluta litrófsins er skipt í tvo ójafna hluta sem eru aðskildir með þröngu 100 MHz útilokunarbandi á milli 94.0 ... 94.1 GHz. Gera má ráð fyrir að þessi hluti litrófsins verði líklegri til notkunar fyrir hærri getu og styttri notkun innanhúss. Ekki verður fjallað frekar um þessa úthlutun í þessari hvítbók.

Við bjart veðurskilyrði er flutningsvegalengd við 70 GHz og 80 GHz meiri en margar mílur vegna lágs lofthæfingargildis. Hins vegar sýnir mynd 1 að jafnvel við þessar aðstæður er deyfing andrúmsloftsins verulega breytileg eftir tíðni [1]. Við hefðbundna lægri örbylgjutíðni og upp í u.þ.b. 38 GHz er demping andrúmsloftsins sæmilega lítil með dempunargildum sem eru nokkrir tíundir desibel á kílómetra (dB / km). Um það bil 60 GHz veldur frásog súrefnissameinda stóran rýrnun í deyfingu. Þessi mikla aukning á súrefnisupptöku takmarkar flutningsfjarlægðir útvarps 60 GHz útvarpsafurða verulega. En út fyrir 60 GHz súrefnisupptöku toppinn opnast breiðari lágur deyfingargluggi þar sem deyfing fellur niður í gildi í kringum 0.5 dB / km. Þessi gluggi með lága deyfingu er almennt nefndur E-band. E-band deyfingargildin eru nálægt dempuninni sem algeng örbylgjuofn eru. Yfir 100 GHz eykst lofttæming almennt og að auki eru fjölmörg sameindabelti af völdum O2 og H2O frásogs við hærri tíðni. Í stuttu máli er það tiltölulega lágt deyfingargluggi andrúmsloftsins milli 70 GHz og 100 GHz sem gerir E-band tíðni aðlaðandi fyrir þráðlausa flutning með mikilli getu. Mynd 1 sýnir einnig hvernig rigning og þoka hefur áhrif á dempun í örbylgjuofni, millimetra-bylgju og innrauðum ljósböndum sem byrja um 200 terahertz (THz) og eru notuð í FSO flutningskerfum. Við mismunandi og sérstaka úrkomu breytist deyfingargildi lítillega með aukinni tíðni flutnings. Samband milli úrkomu og flutningsvegalengda verður skoðað nánar í eftirfarandi kafla. Þokutengd deyfing er í grundvallaratriðum hægt að vanrækja við millimetra-bylgjutíðni og eykst um nokkrar stærðargráður milli millimetra-bylgjunnar og ljósleiðarasviðsins: Helsta ástæðan fyrir því að FSO-kerfi í lengri fjarlægð hætta að virka við þokukennda aðstæður.

Sendingarvegalengdir fyrir E-Band
Eins og með alla útbreiðslu hátíðni í útvarpi, ræðir rigningardempun venjulega hagnýt takmörk á flutningsvegalengdum. Mynd 2 sýnir að útvarpskerfi sem starfa á E-bandi tíðnisviðinu geta orðið fyrir miklum deyfingu miðað við rigningu [2]. Sem betur fer hefur mesta rigningin tilhneigingu til að falla á takmörkuðum stöðum í heiminum; aðallega subtropical og miðbaugs löndin. Á háannatíma má sjá úrkomu meira en 180 cm / klst. Í stuttan tíma. Í Bandaríkjunum og Evrópu eru hámarksúrkomuferðir venjulega innan við fjórar tommur / klukkustund (100 mm / klst.). Slík úrkomuhraði veldur 30 dB / km merkjadæmingu og kemur venjulega aðeins fram í stuttum skýjum. Þessi ský springa eru rigningaratburðir sem koma fram á tiltölulega litlum og staðbundnum svæðum og innan lægra styrkleika, rigningaský með stærra þvermál. Þar sem skýsprengingar eru einnig venjulega tengdar alvarlegum veðuratburðum sem hreyfast hratt yfir hlekkinn, hafa tilhneigingar til rigninga að vera stuttar og eru aðeins erfiðar á flutningstengjum lengri vegalengda.

Millimetra bylgja og rigningardæmandi V-band E-Band

ITU Rain Zones Global Millimeter Wave E-Band V-Band

Alþjóðafjarskiptasambandið (ITU) og aðrar rannsóknarstofnanir hafa safnað áratugum saman úrkomugögnum frá öllum heimshornum. Almennt eru úrkomueinkenni og tengsl milli úrkomuhlutfalls, tölfræðilegrar rigningartímabils, stærð rigningardropa o.s.frv. Skiljanleg [3] og með því að nota þessar upplýsingar er hægt að búa til útvarpstengla til að komast yfir jafnvel verstu veðuratburði eða spá fyrir um. tímalengd veðurtruflana í útvarpstenglum í lengri fjarlægð sem starfa á ákveðnum tíðnum. Flokkakerfi ITU rigningarsvæðisins sýnir væntanleg tölfræðileg úrkomuhlutfall í stafrófsröð. Á meðan svæði sem minnst úrkoma eru flokkuð sem „svæði A“ eru mestu úrkomurnar í „svæði Q.“ Alheims ITU rigningarkort og skráning yfir úrkomu á sérstökum svæðum heimsins er sýnd á mynd 3 hér að neðan.

 MMW Rain Fade Map fyrir USA E-band V-band

Mynd 3: ITU-regnasvæðaflokkun mismunandi svæða um allan heim (efst) og raunveruleg tölfræðileg úrkomuhlutfall sem fall af lengd rigningaratburðar

Mynd 4 sýnir nánara kort fyrir Norður-Ameríku og Ástralíu. Rétt er að geta þess að um það bil 80% af meginlandi Bandaríkjanna fellur á rigningarsvæði K og neðar. Með öðrum orðum, til að starfa á 99.99% framboðsstigi, verður að hverfa framlegð útvarpskerfisins til að standast hámarksúrkomu sem er 42 mm / klst. Hæsta úrkomuhlutfall í Norður-Ameríku má sjá í Flórída og meðfram Persaflóa og þessi svæði eru flokkuð undir rigningarsvæði N. Almennt upplifir Ástralía minni rigningu en Norður-Ameríka. Gífurlegir hlutar þessa lands, þar á meðal fjölmennari suðurströndin, eru staðsettar á rigningarsvæðum E og F (<28 mm / klst.).

Til að einfalda, með því að sameina niðurstöður á mynd 2 (úrkomuhlutfall á móti deyfingu) og nota úrkomukort ITU sem sýnd eru á myndum 3 og 4, er hægt að reikna út framboð tiltekins útvarpskerfis sem starfar í ákveðnum heimshluta . Fræðilegir útreikningar byggðir á úrkomugögnum fyrir Bandaríkin, Evrópu og Ástralíu sýna að 70/80 GHz útvarpssendingarbúnaður getur náð GbE tengingu á tölfræðilegu framboðsstigi 99.99 ... 99.999% yfir vegalengdir nálægt einni mílu eða jafnvel lengra. Fyrir lægra 99.9% framboð er hægt að ná vegalengdum yfir 2 mílur reglulega. Þegar netkerfið er stillt í hring- eða möskvagreiningu tvöfaldast árangursríkar vegalengdir í sumum tilvikum fyrir sömu framboðstölu vegna þéttrar, þyrpingar eðli mikilla regnfrumna og slóðaóþyngdar sem hring- / möskvastærðir veita.

MMW Rain Fade Map Ástralía E-Band V_Band

Mynd 4: ITU rigningarsvæðaflokkun fyrir Norður-Ameríku og Ástralíu

Einn mikill ávinningur af MMW tækni umfram aðrar þráðlausar lausnir eins og ljósrými (FSO) er að MMW tíðni hefur ekki áhrif á aðra flutningsskerðingu eins og þoku eða sandstorma. Þykk þoka, til dæmis, með vökvainnihaldi 0.1 g / m3 (um 50 m skyggni) hefur aðeins 0.4 dB / km deyfingu við 70/80 GHz [4]. Við þessar aðstæður verður FSO-kerfi fyrir merkjadæmingu meira en 250 dB / km [5]. Þessi öfgakenndu deyfingargildi sýna hvers vegna FSO tækni getur aðeins veitt háar tölur um aðgengi yfir styttri vegalengdir. E-band útvarpskerfi hafa að sama skapi ekki áhrif á ryk, sand, snjó og aðra skerðingu á flutningsleiðum.

Val um háþróaða þráðlausa tækni
Sem valkostur við E-band þráðlausa tækni, þá er takmarkaður fjöldi raunhæfra tækni sem geta stutt mikla gagnahraða tengingu. Þessi hluti hvítbókarinnar veitir stutt yfirlit.

Ljósleiðarastrengur

Ljósleiðari býður upp á breiðustu bandbreidd allra hagnýta flutningstækni, sem gerir kleift að senda mjög háan gagnahraða um langar vegalengdir. Þrátt fyrir að þúsundir kílómetra af trefjum séu fáanlegar um allan heim og sérstaklega í langferð og innanbæjarnetum er aðgangur „Last-Mile“ enn takmarkaður. Vegna verulegs og oft óheyrilega mikils kostnaðar að framan í tengslum við að grafa skurði og leggja jarðtrefja, auk vandræða mála, getur aðgangur að trefjum verið erfiður til ómögulegur. Langar tafir eru einnig tíðar, ekki aðeins vegna eðlisfræðilegs ferils við að grafa trefjar, heldur einnig vegna hindrana af völdum umhverfisáhrifa og hugsanlegra skrifræðislegra hindrana sem fylgja slíku verkefni. Af þessum sökum eru margar borgir um allan heim að banna trefjaskurði vegna truflana á umferð borgarinnar og almennu óþægindum sem skurðferlið veldur almenningi.

Örbylgjuofn útvarpslausnir

Fast örbylgjuofn útvarpsbenda geta stutt hærri gagnatíðni eins og 100 Mbps Fast Ethernet í fullri tvíhliða eða allt að 500 Mbps á hvern flutningsaðila á tíðnisviðum á bilinu 4-42 GHz. Í hefðbundnari örbylgjuböndum er litrófið þó takmarkað, oft þrengdar og dæmigerðar litrófsrásir eru mjög þröngar miðað við E-band litrófið.

Örbylgjuofn og Millimeter Wave MMW Spectrum V-band og E-band

Mynd 5: Samanburður á mikilli örbylgjuofni og 70/80 GHz útvarpslausn.

Almennt eru tíðnirásir í boði fyrir leyfi oft ekki meira en 56 megahertz (MHz), en venjulega 30 MHz eða lægri. Í sumum hljómsveitum geta verið breiður 112MHz rásir sem geta stutt 880Mbps á hvern flutningsaðila, en aðeins á hærri tíðnisviðum sem henta stuttum vegalengdum. Þar af leiðandi verða útvörp sem starfa í þessum hljómsveitum við hærri gagnatíðni að nota mjög flókna kerfisuppbyggingu þar sem notast er við mótunarkerfi allt að 1024 Quadrature Amplitude Modulation (QAM). Slík mjög flókin kerfi leiða til takmarkaðra vegalengda og afköst eru enn takmörkuð við gagnahraða í 880 Mbps í stærstu rásunum. Vegna takmarkaðs litrófs sem er í boði í þessum hljómsveitum, breiðari loftnetsmynstri loftnetsins og næmni mikillar QAM mótunar gagnvart hvers konar truflunum er þéttari dreifing hefðbundinna örbylgjulausna í þéttbýli eða höfuðborgarsvæðum afar vandasöm. Sjónræn litrófssamanburður á milli hefðbundinna örbylgjubands og 70/80 GHz nálgunarinnar er sýndur á mynd 5.

60 GHz (V-band) millimetra bylgjulausnir
Tíðniúthlutun innan 60 GHz litrófsins, og sérstaklega úthlutun á milli 57 ... 66 GHz, er mjög mismunandi á mismunandi svæðum í heiminum. Norður-Ameríku FCC hefur gefið út breiðari tíðnisvið á milli 57… 64 GHz sem veitir nægilega bandbreidd fyrir GbE-rekstur í fullri tvíhliða. Önnur lönd hafa ekki fylgt þessum tiltekna úrskurði og þessi lönd hafa aðeins aðgang að mun minni og oft rásaðri tíðniúthlutun innan 60 GHz litrófsbandsins. Takmarkað magn tiltæks litrófs utan Bandaríkjanna gerir ekki ráð fyrir að byggja hagkvæmar 60 GHz útvarpslausnir við háan gagnatíðni í Evrópu, löndum eins og Þýskalandi, Frakklandi og Englandi svo aðeins nokkur séu nefnd. Hins vegar, jafnvel í Bandaríkjunum, takmarkar regluleg takmörkun á flutningsgetu, ásamt tiltölulega lélegum útbreiðslu einkennum vegna mikillar frásogs andrúmslofts af súrefnissameindum (sjá mynd 1), dæmigerðar hleðsluvegalengdir við minna en hálfa mílu. Til að ná árangri flutningsaðila í flokki 99.99 ... 99.999% kerfisframboðs, fyrir stóra hluta meginlands Bandaríkjanna, er fjarlægðin almennt takmörkuð við aðeins meira en 500 metra (500 metra). FCC hefur flokkað 60 GHz litrófið sem leyfislaust litróf. Ólíkt hærri tíðni 70/80 GHz úthlutunar þarf rekstur 60 GHz útvarpskerfa hvorki löglegt samþykki né samhæfingu. Annars vegar er notkun leyfislausrar tækni mjög vinsæl meðal endanotenda, en á sama tíma er engin vörn gegn truflunum, hvorki fyrir slysni né af ásetningi. Í stuttu máli, sérstaklega í Bandaríkjunum, getur notkun 60 GHz litrófsins verið mögulega raunhæfur valkostur fyrir skammtímadreifingu, en tæknin er enginn raunverulegur valkostur fyrir fjarlægðarhlekki lengra en 500 metra og þegar 99.99 ... 99.999% kerfisframboð er krafist.

Ókeypis rýmisljósfræði (FSO, Optical Wireless)
FSO (Free Space Optic) tækni notar innrauða leysitækni til að senda upplýsingar milli afskekktra staða. Tæknin gerir kleift að senda mjög háan gagnahraða 1. 5 Gbps og þar fram eftir. FSO tækni er almennt mjög örugg flutningstækni, er ekki mjög tilhneigð til truflana vegna mjög þröngra eiginleika flutningsgeisla og er einnig um allan heim leyfislaus.

Því miður hefur flutningur merkja í innrauðu ljósböndunum veruleg áhrif á þoku þar sem frásog lofthjúps getur farið yfir 130 dB / km [5]. Almennt hefur hvers konar veðurskilyrði sem hafa áhrif á skyggni milli tveggja staða (td sand, ryk) einnig áhrif á afköst FSO kerfisins. Þokuviðburðir og ryk / sandstormar geta einnig verið mjög staðbundnir og erfitt að spá fyrir og þar af leiðandi er spá um framboð FSO kerfisins erfiðara. Ólíkt mikilli rigningaratburði, sem eru mjög stuttir að lengd, getur þoka og ryk / sandstormur einnig varað mjög lengi (klukkustundir eða jafnvel dagar frekar en mínútur). Þetta getur haft í för með sér mjög langar skemmdir á FSO-kerfum sem starfa við slíkar aðstæður.

Frá hagnýtu sjónarhorni, og þegar miðað er við framboðstölur 99.99 ... 99.999%, getur allt ofangreint takmarkað FSO tækni við vegalengdir sem eru aðeins nokkur hundruð metrar (300 metrar); sérstaklega á strandsvæðum eða þokusvæðum, svo og á svæðum sem finna fyrir sand- / rykstormum. Til að viðhalda 100% tengingu þegar FSO kerfi eru sett í svona umhverfi er mælt með annarri brautartækni.

Meirihluti sérfræðinga iðnaðarins er sammála um að FSO tækni geti boðið áhugavert og mögulega ódýrt val í þráðlausri tengingu ytra staða um styttri vegalengdir. Hins vegar mun eðlisfræði merkjadæmingar í innrauða litrófinu alltaf takmarka þessa tækni við mjög stuttar vegalengdir.

Stuttur samanburður á umræddri og tiltækum flutningstækni með mikla gagnahraða og helstu afköstum þeirra er sýndur í töflu 1.

MMW Samanborið við aðra þráðlausa tækni

Tafla 1: Samanburðartafla um vírlínu og þráðlausa flutningstækni sem fáanleg er í viðskiptum

Millimetra-bylgjulausnir í boði
CableFree millimetra bylgjuafurða inniheldur punkt-til-punkt útvarpslausnir sem starfa frá 100 Mbps til 10 Gbps (10 Gigabit Ethernet) hraða í leyfðu 70 GHz E-band litrófi og allt að 1Gbps í leyfislausa 60 GHz litrófinu. Kerfin eru fáanleg með mismunandi loftnetstærðum til að uppfylla kröfur viðskiptavinarins um framboð á sérstökum dreifingarvegalengdum á mest samkeppnishæfu verðlagi hvers E-hljómsveitarframleiðanda í greininni. E-band útvarpslausnir Wireless Excellence starfa eingöngu á lægra 5 GHz tíðnisviði leyfis 70/80 GHz E-band litrófs, frekar en samtímis sending í bæði 70 GHz og 80 GHz sviðinu. Þess vegna eru Wireless Excellence vörur ekki líklegar til hugsanlegra takmarkana á dreifingu nálægt stjarnfræðilegum stöðum eða hernaðarmannvirkjum í Evrópu, þar sem herinn notar hluta af 80 GHz sviðinu til hernaðarlegra samskipta. Auðvelt er að dreifa kerfunum og vegna lágspennuaflgjafar 48 volt jafnstraums (Vdc) þarf engan löggiltan rafvirkja til að setja kerfið upp. Ljósmyndir af Wireless Excellence vörunum eru sýndar á mynd 6 hér að neðan.

CableFree MMW Link dreifður í UAE

Mynd 6: CableFree MMW útvörp eru þétt og mjög samþætt. 60cm loftnetútgáfa sýnd

Samantekt og ályktanir
Til að leysa kröfur nútímans um samtengingu eru mjög áreiðanlegar þráðlausar lausnir í boði sem veita trefjaríkan árangur á broti af kostnaði við lagningu trefja eða leigu á trefjatengingum með mikla getu. Þetta er mikilvægt ekki aðeins frá frammistöðu / kostnaðarsjónarmiði, heldur einnig vegna þess að trefjasambönd í „Last-Mile“ aðgangsnetum eru enn ekki mjög útbreidd og nýjustu rannsóknir sýna að í Bandaríkjunum eru aðeins 13.4% atvinnuhúsnæðis með meira en 20 starfsmenn eru tengdir trefjum. Þessar tölur eru enn lægri í mörgum öðrum löndum.

Það eru nokkrar tækni á markaðnum sem geta veitt gigabit tengingu til að tengja fjarstöðvunet. Réttindi E-band lausna á 70/80 GHz tíðnisviðinu eru sérstaklega áhugaverðar vegna þess að þær geta veitt hæstu framboðstölur flutningsaðila í 1.6 km fjarlægð og lengra. Í Bandaríkjunum, tímamótaúrskurður FCC frá 2003, hefur opnað þetta litróf til notkunar í atvinnuskyni og á internetinu byggt lággjaldaljósi leyfiskerfi gerir notendum kleift að fá starfsleyfi innan nokkurra klukkustunda. Önnur lönd eru nú þegar með og / eða eru að vinna í því að opna E-band litrófið í atvinnuskyni. Óleyfisbundin 60 GHz útvörp og FSO-kerfi með lausu rými geta einnig veitt gigabit Ethernet tengingu, en á hærra 99.99… 99.999% framboðsstigi flutningsaðila geta báðar þessar lausnir aðeins starfað á minni vegalengdum. Sem einföld þumalputtaregla og víðast hvar í Bandaríkjunum geta 60 GHz lausnir aðeins veitt þessi háu framboðsstig þegar þeim er dreift á vegalengd undir 500 metrum (500 metrum).

Meðmæli
● ITU-R P.676-6, „Dæming með andrúmslofti,“ 2005.
● ITU-R bls.838-3, „Sérstakt deyfingarlíkan fyrir rigningu til notkunar í spáaðferðum,“ 2005.
● ITU-R bls.837-4, „Einkenni úrkomu fyrir fjölgunarlíkan,“ 2003.
● ITU-R bls.840-3, „Dæming vegna skýja og þoku,“ 1999.

Fyrir frekari upplýsingar um E-Band millimetra bylgju

Fyrir frekari upplýsingar um E-Band MMW, vinsamlegast Hafðu samband við okkur

Skildu eftir skilaboð 

Skilaboðalisti