Teknolojia ya Kiungo cha Microwave

 

Utangulizi wa Microwave

 

Mfano wa Ufungaji wa Kiunga cha CableFree Microwave

Microwave ni teknolojia ya mawasiliano ya waya isiyo na waya ambayo hutumia mihimili ya masafa ya juu ya mawimbi ya redio kutoa unganisho la kasi isiyo na waya ambayo inaweza kutuma na kupokea habari ya sauti, video, na data.

Viungo vya microwave hutumiwa sana kwa mawasiliano ya hatua kwa hatua kwa sababu urefu wao mdogo huruhusu antena zenye ukubwa rahisi kuzielekeza kwenye mihimili nyembamba, ambayo inaweza kuelekezwa moja kwa moja kwenye antena inayopokea. Hii inaruhusu vifaa vya karibu vya microwave kutumia masafa sawa bila kuingiliana, kama vile mawimbi ya redio ya chini hufanya. Faida nyingine ni kwamba masafa ya juu ya microwaves huipa bendi ya microwave uwezo mkubwa sana wa kubeba habari; bendi ya microwave ina bandwidth mara 30 kuliko ile ya wigo wote wa redio iliyo chini yake.

Uhamisho wa redio ya microwave hutumiwa kwa kawaida katika mifumo ya mawasiliano ya uhakika kwa uso wa Dunia, katika mawasiliano ya satelaiti, na katika mawasiliano ya kina ya redio. Sehemu zingine za bendi ya redio ya microwave hutumiwa kwa rada, mifumo ya urambazaji wa redio, mifumo ya sensorer, na angani ya redio.

Sehemu ya juu ya wigo wa umeme wa redio na masafa iko juu ya 30 GHz na chini ya 100 GHz, huitwa "mawimbi ya milimita" kwa sababu urefu wa urefu wao hupimwa kwa milimita, na urefu wa urefu wa milimita 10 hadi 3.0 mm. Mawimbi ya redio katika bendi hii kawaida hupunguzwa sana na anga ya kidunia na chembe zilizomo ndani yake, haswa wakati wa hali ya hewa ya mvua. Pia, katika bendi pana ya masafa karibu 60 GHz, mawimbi ya redio hupunguzwa sana na oksijeni ya Masi angani. Teknolojia za elektroniki zinazohitajika katika bendi ya mawimbi ya millimeter pia ni ngumu zaidi na ngumu kutengenezwa kuliko zile za bendi ya microwave, kwa hivyo gharama ya Redio za Wimbi za Milimita kwa ujumla ni kubwa zaidi.

Historia ya Mawasiliano ya Microwave
James Clerk Maxwell, kwa kutumia hesabu zake maarufu za "Maxwell," alitabiri kuwapo kwa mawimbi ya umeme yasiyoweza kuonekana, ambayo microwaves ni sehemu, mnamo 1865. Mnamo 1888, Heinrich Hertz alikua wa kwanza kuonyesha uwepo wa mawimbi kama haya kwa kujenga vifaa ambavyo zinazozalishwa na kugunduliwa kwa microwaves katika mkoa wa masafa ya juu. Hertz alitambua kuwa matokeo ya jaribio lake yalithibitisha utabiri wa Maxwell, lakini hakuona matumizi yoyote ya vitendo ya mawimbi haya yasiyoonekana. Kazi ya baadaye na wengine ilisababisha uvumbuzi wa mawasiliano yasiyotumia waya, kulingana na microwaves. Wachangiaji wa kazi hii ni pamoja na Nikola Tesla, Guglielmo Marconi, Samuel Morse, Sir William Thomson (baadaye Lord Kelvin), Oliver Heaviside, Lord Rayleigh, na Oliver Lodge.

Kiungo cha Microwave juu ya Idhaa ya Kiingereza, 1931

Mnamo mwaka wa 1931 muungano wa Amerika na Ufaransa ulionesha kiunga cha majaribio ya upitishaji wa mikrowevu katika Idhaa ya Kiingereza ukitumia sahani za miguu 10 (3m), moja wapo ya mifumo ya mwanzo kabisa ya mawasiliano ya microwave. Takwimu za simu, telegraph na sura ya uso zilipitishwa juu ya mihimili ya 1.7 GHz maili 40 kati ya Dover, Uingereza na Calais, Ufaransa. Walakini haikuweza kushindana na viwango vya bei rahisi vya chini ya bahari, na mfumo wa kibiashara uliopangwa haukujengwa kamwe.

Wakati wa miaka ya 1950 mfumo wa Mistari Mirefu ya AT&T ya viungo vya kupokezana kwa microwave ilikua kubeba trafiki nyingi za Amerika za umbali mrefu, na vile vile ishara za mtandao wa runinga wa mabara. Mfano huo uliitwa TDX na ulijaribiwa na uhusiano kati ya New York City na Murray Hill, eneo la Maabara ya Bell mnamo 1946. Mfumo wa TDX ulianzishwa kati ya New York na Boston mnamo 1947.

Viungo vya kisasa vya Biashara vya Microwave
CableFree Microwave Mawasiliano Tower

Mnara wa Mawasiliano wa Microwave

Kiunga cha microwave ni mfumo wa mawasiliano ambao hutumia boriti ya mawimbi ya redio katika masafa ya microwave kusambaza video, sauti, au data kati ya maeneo mawili, ambayo inaweza kuwa kutoka kwa miguu au mita chache hadi maili kadhaa au kilomita mbali. Mifano ya viungo vya Biashara vya Microwave kutoka CableFree inaweza kuona hapa. Viungo vya kisasa vya Microwave vinaweza kubeba hadi 400Mbps kwenye kituo cha 56MHz kwa kutumia uboreshaji wa 256QAM na mbinu za kukandamiza kichwa cha IP. Uendeshaji wa umbali wa viungo vya microwave huamuliwa na saizi ya antena (faida), bendi ya masafa, na uwezo wa kiunga. Upatikanaji wa Mstari wazi wa Maoni ni muhimu kwa viungo vya Microwave ambayo curvature ya Dunia inapaswa kuruhusiwa

CableFree FOR2 Kiungo cha Microwave 400Mbps

Viungo vya microwave hutumiwa na watangazaji wa runinga kusambaza vipindi nchini kote, kwa mfano, au kutoka kwa matangazo ya nje kurudi studio. Vitengo vya rununu vinaweza kupandikizwa kamera, ikiruhusu kamera uhuru wa kuzunguka bila nyaya zinazofuatilia. Hizi mara nyingi huonekana kwenye laini za uwanja wa michezo kwenye mifumo ya Steadicam.

Kupanga viungo vya microwave
● Viungo vya CableFree Microwave vinapaswa kupangwa kwa kuzingatia vigezo vifuatavyo:
● Umbali unaohitajika (km / maili) na uwezo (Mbps)
● Lengo linalopatikana la Upataji (%) la kiunga
● Upatikano wa Mstari wazi wa Maoni (LOS) kati ya sehemu za mwisho
● Minara au milingoti ikihitajika kufikia LOS wazi
● Kuruhusiwa bendi za masafa mahususi kwa mkoa / nchi
● Vizuizi vya mazingira, pamoja na kufifia kwa mvua
● Gharama ya leseni kwa bendi zinazohitajika za masafa
 
 

Bendi za Mzunguko wa Microwave

Ishara za microwave mara nyingi hugawanywa katika vikundi vitatu:

masafa ya juu (UHF) (0.3-3 GHz);
masafa ya juu (SHF) (3-30 GHz); na
masafa ya juu sana (EHF) (30-300 GHz).
Kwa kuongeza, bendi za masafa ya microwave huteuliwa na herufi maalum. Uteuzi wa Jumuiya ya Redio ya Uingereza unapewa hapa chini.
Bendi za masafa ya microwave
Aina ya masafa ya uteuzi
● L bendi 1 hadi 2 GHz
● Bendi ya 2 hadi 4 GHz
● Bendi ya 4 hadi 8 GHz
● X bendi 8 hadi 12 GHz
● Ku bendi 12 hadi 18 GHz
● K bendi ya 18 hadi 26.5 GHz
Ka bendi 26.5 hadi 40 GHz
● Bendi ya Q 30 hadi 50 GHz
● U bendi 40 hadi 60 GHz
● V bendi 50 hadi 75 GHz
● Bendi ya 60 hadi 90 GHz
● W bendi 75 hadi 110 GHz
● F bendi 90 hadi 140 GHz
● D bendi 110 hadi 170 GHz

Neno "bendi ya P" wakati mwingine hutumiwa kwa masafa ya juu sana chini ya bendi ya L. Kwa ufafanuzi mwingine, angalia Uteuzi wa Barua wa Bendi za Microwave

Masafa ya chini ya Microwave hutumiwa kwa viungo virefu, na mikoa yenye mvua kubwa hunyesha. Kinyume chake, masafa ya juu hutumika kwa viungo vifupi na mikoa yenye fade ya chini ya mvua.

Mvua huisha kwenye Viungo vya Microwave

Fade ya mvua inamaanisha hasa kunyonya ishara ya redio ya microwave (RF) na mvua ya anga, theluji au barafu, na upotezaji ambao umeenea sana katika masafa zaidi ya 11 GHz. Pia inahusu uharibifu wa ishara inayosababishwa na kuingiliwa kwa sumakuumeme ya kingo inayoongoza ya mbele ya dhoruba. Fade ya mvua inaweza kusababishwa na mvua kwenye eneo la uplink au eneo la chini. Walakini, haiitaji kuwa na mvua mahali ili iathiriwe na mvua, kwani ishara inaweza kupita kwa mvua umbali wa maili nyingi, haswa ikiwa sahani ya satelaiti ina pembe ya chini ya kuangalia. Kutoka asilimia 5 hadi 20 ya upotezaji wa mvua au upunguzaji wa ishara ya setilaiti pia inaweza kusababishwa na mvua, theluji au barafu kwenye onyesho la antena ya uplink au downlink, radome au pembe ya kulisha. Fade ya mvua haizuiliki kwa uplinks za chini au chini, pia inaweza kuathiri hatua ya ardhini kuashiria viungo vya microwave (zile zilizo juu ya uso wa dunia).

Njia zinazowezekana za kushinda athari za kufifia kwa mvua ni utofauti wa wavuti, udhibiti wa nguvu ya uplink, usimbuaji wa kiwango tofauti, kupokea antena kubwa (yaani faida kubwa) kuliko saizi inayohitajika kwa hali ya hewa ya kawaida, na mipako ya hydrophobic.

Tofauti katika Viungo vya Microwave
 

Mfano wa Kiungo cha 1 + 0 kisicho salama cha Microwave

Katika viungo vya microwave duniani, mpango wa utofauti unamaanisha njia ya kuboresha uaminifu wa ishara ya ujumbe kwa kutumia njia mbili au zaidi za mawasiliano zilizo na sifa tofauti. Utofauti una jukumu muhimu katika kupambana na kuingiliwa kwa njia inayofifia na kushirikiana na kuzuia kupasuka kwa makosa. Inategemea ukweli kwamba njia za kibinafsi hupata viwango tofauti vya kufifia na kuingiliwa. Matoleo mengi ya ishara sawa yanaweza kupitishwa na / au kupokelewa na kuunganishwa katika mpokeaji. Vinginevyo, nambari ya kusahihisha makosa ya mbele inaweza kuongezwa na sehemu tofauti za ujumbe kupitishwa kwa njia tofauti. Mbinu za utofauti zinaweza kutumia uenezi wa multipath, na kusababisha faida ya utofauti, mara nyingi hupimwa alama za maandishi.

Madarasa yafuatayo ya miradi ya utofauti ni kawaida katika Viunga vya Microwave ya Ulimwenguni:
● Haijalindwa: Viungo vya microwave ambapo hakuna utofauti au ulinzi huainishwa kama isiyo salama na pia 1 + 0. Kuna seti moja ya vifaa vilivyowekwa, na hakuna utofauti au chelezo
● Kusubiri Moto: Seti mbili za vifaa vya microwave (ODUs, au redio zinazotumika) vimewekwa kwa ujumla kushikamana na antena hiyo hiyo, iliyowekwa kwenye kituo sawa cha masafa. Moja ni "chini" au katika hali ya kusubiri, kwa ujumla na mpokeaji anayefanya kazi lakini mpitishaji amezima. Ikiwa kitengo kinachofanya kazi kimeshindwa, kinatiwa chini na kitengo cha kusubiri kimeamilishwa. Kusubiri Moto kunafupishwa kama HSB, na hutumiwa mara nyingi katika usanidi wa 1 + 1 (moja ya kazi, ya kusubiri moja).
● Utofauti wa masafa: Ishara hupitishwa kwa kutumia njia kadhaa za masafa au kuenea juu ya wigo mpana ambao unaathiriwa na kufifia kwa kuchagua-frequency. Viungo vya redio ya microwave mara nyingi hutumia njia kadhaa za redio pamoja na kituo kimoja cha ulinzi kwa matumizi ya kiatomati na kituo chochote kilichofifia. Hii inajulikana kama kinga ya N + 1
● Utofauti wa nafasi: Ishara hupitishwa juu ya njia kadhaa tofauti za uenezi. Katika kesi ya usambazaji wa waya, hii inaweza kupatikana kwa kupitisha kupitia waya nyingi. Katika kesi ya usambazaji wa waya, inaweza kupatikana kwa utofauti wa antena kwa kutumia antena nyingi za kusambaza (kupitisha utofauti) na / au antena nyingi za kupokea (utofauti wa mapokezi).
● Utofauti wa ubaguzi: Matoleo anuwai ya ishara hupitishwa na kupokelewa kupitia antena zilizo na ubaguzi tofauti. Mbinu ya kuchanganya utofauti inatumika kwa upande wa mpokeaji.

Njia Mbalimbali Ushupavu wa Failover

Katika hatua ya ardhini kuelekeza mifumo ya microwave kutoka 11 GHz hadi 80 GHz, kiunga cha kuhifadhi sambamba kinaweza kusanikishwa kando ya kiunganishi cha mvua kinachokabiliwa na unganisho wa juu wa bandwidth. Katika mpangilio huu, kiunga cha msingi kama daraja la 80GHz 1 Gbit / s kamili duplex microwave inaweza kuhesabiwa kuwa na kiwango cha upatikanaji wa 99.9% kwa kipindi cha mwaka mmoja. Kiwango kilichohesabiwa cha upatikanaji wa 99.9% inamaanisha kuwa kiunga kinaweza kuwa chini kwa jumla ya masaa kumi au zaidi kwa mwaka kama vilele vya dhoruba za mvua hupita juu ya eneo hilo. Kiunga cha pili cha chini cha bandwidth kama daraja la 5.8 GHz lenye msingi wa 100 Mbit / s linaweza kuwekwa sawa na kiunga cha msingi, na ruta kwenye ncha zote mbili kudhibiti failover ya moja kwa moja kwa daraja la 100 Mbit / s wakati kiunga cha 1 Gbit / s kiko chini kutokana na mvua kufifia. Kutumia mpangilio huu, kiwango cha juu cha mzunguko wa viungo vya uhakika (23GHz +) vinaweza kusanikishwa kwa maeneo ya huduma kilometa nyingi zaidi kuliko inavyoweza kutumiwa na kiunga kimoja kinachohitaji wakati wa kumaliza 99.99% kwa kipindi cha mwaka mmoja.

Uwekaji Coding na Moduli moja kwa moja (ACM)
 

Uwekaji Coding na Moduli ya Adaptive Adapter

Marekebisho ya kiunganishi, au Uwekaji wa Usimbuaji wa Adaptive na Modulation (ACM), ni neno linalotumiwa katika mawasiliano yasiyotumia waya kuashiria ulinganifu wa moduli, kuweka alama na ishara zingine na vigezo vya itifaki kwa hali kwenye kiunga cha redio (kwa mfano pathloss, kuingiliwa kwa sababu ya ishara zinazokuja kutoka kwa wasambazaji wengine, unyeti wa mpokeaji, kiasi cha nguvu cha kusambaza, nk). Kwa mfano, EDGE hutumia hesabu ya kiwango cha kurekebisha hali ambayo hubadilisha muundo na upangaji wa alama (MCS) kulingana na ubora wa idhaa ya redio, na kwa hivyo kiwango kidogo na uthabiti wa usafirishaji wa data. Mchakato wa mabadiliko ya kiunga ni wa nguvu na vigezo vya ishara na itifaki hubadilika wakati hali ya kiunga cha redio inabadilika.

Lengo la Moduli ya Adaptive ni kuboresha ufanisi wa utendaji wa viungo vya Microwave kwa kuongeza uwezo wa mtandao juu ya miundombinu iliyopo - wakati unapunguza unyeti kwa usumbufu wa mazingira.
Kubadilisha Moduli kunamaanisha kubadilisha moduli kwa njia isiyo na makosa ili kuongeza upitishaji chini ya hali ya uenezaji wa kitambo. Kwa maneno mengine, mfumo unaweza kufanya kazi kwa kiwango cha juu chini ya hali ya anga wazi, na kuipunguza
polepole chini ya mvua hufifia. Kwa mfano kiunga kinaweza kubadilika kutoka 256QAM hadi QPSK ili kuweka "kiunga hai" bila kupoteza unganisho. Kabla ya utengenezaji wa Usimbuaji wa Asili na Moduli, wabuni wa microwave walipaswa kubuni kwa hali "mbaya" ili kuzuia kukatika kwa kiunga Faida za kutumia ACM ni pamoja na:
● Urefu wa kiungo (umbali)
● Kutumia antena ndogo (inaokoa nafasi ya mlingoti, pia inahitajika katika maeneo ya makazi)
● Upatikanaji wa Juu (kuegemea kwa kiungo)

Udhibiti wa Nguvu ya Moja kwa Moja (ATPC)

Viungo vya CableFree Microwave hujumuisha ATPC ambayo huongeza moja kwa moja nguvu ya kupitisha wakati wa hali ya "Fade" kama vile mvua nzito. ATPC inaweza kutumika kando kwa ACM au pamoja ili kuongeza muda wa kiungo, utulivu na upatikanaji. Wakati hali ya "kufifia" (mvua) imekwisha, mfumo wa ATPC hupunguza nguvu ya kupitisha tena. Hii inapunguza mafadhaiko kwenye vifaa vya kuongeza nguvu vya microwave, ambayo hupunguza utumiaji wa nguvu, uzalishaji wa joto na huongeza maisha yanayotarajiwa (MTBF)

Matumizi ya viungo vya microwave
Viungo vya mgongo na Mawasiliano ya "Mwisho wa Maili" kwa waendeshaji wa mtandao wa rununu
Viungo vya uti wa mgongo kwa Watoa Huduma za Mtandao (ISPs) na ISP zisizo na waya (WISPs)
Mitandao ya ushirika ya Ujenzi wa Jengo na maeneo ya chuo
Mawasiliano ya simu, katika kuunganisha ubadilishanaji wa simu za mbali na za kikanda na mabadilishano makubwa (kuu) bila hitaji la laini za shaba / macho.
Televisheni ya Matangazo na HD-SDI na SMPTE viwango

Enterprise

Kwa sababu ya kubadilika na kubadilika kwa teknolojia ya Microwave, bidhaa za Microwave zinaweza kupelekwa katika matumizi mengi ya biashara pamoja na uunganisho wa kujenga-kujenga, uponaji wa maafa, upungufu wa mtandao na unganisho la muda kwa programu kama data, sauti na data, huduma za video, picha ya matibabu , CAD na huduma za uhandisi, na kupitisha kwa laini ya wabebaji.

Ubebaji wa Kibeba cha Simu
 

Microwave Backhaul katika Mitandao ya rununu

Viungo vya Microwave ni nyenzo muhimu katika Backhaul ya Carrier ya Mkondo: Teknolojia ya Microwave inaweza kutumiwa kutoa PDH ya jadi 16xE1 / T1, STM-1 na STM-4, na muunganisho wa kisasa wa IP Gigabit Ethernet na mitandao ya rununu ya Greenfield. Microwave ni haraka sana kusanikisha na kupunguza Jumla ya Gharama ya Umiliki kwa Waendeshaji wa Mtandao wa rununu ikilinganishwa na kupeleka au kukodisha mitandao ya fiber optic

Mitandao ya Usitawi wa Chini
Matoleo ya CableFree Low Latency ya viungo vya Microwave hutumia Teknolojia ya Kiungo cha Low Latency Microwave, na ucheleweshaji mdogo kabisa kati ya vifurushi vinavyosambazwa na kupokelewa kwa upande mwingine, isipokuwa Ucheleweshaji wa Uenezi wa Sight. Kasi ya uenezaji wa Microwave kupitia hewa ni takriban 40% ya juu kuliko kwa njia ya macho, na kuwapa wateja upunguzaji wa 40% ya latency ikilinganishwa na macho ya nyuzi. Kwa kuongezea, usanikishaji wa fiber optic karibu hauwi sawa, na hali halisi ya mpangilio wa jengo, mifereji ya barabara na mahitaji ya kutumia miundombinu iliyopo ya mawasiliano, kukimbia kwa nyuzi kunaweza kuwa 100% kwa muda mrefu kuliko Njia ya moja kwa moja ya Njia ya Kuona kati ya sehemu mbili za mwisho. Kwa hivyo bidhaa za CableFree Low Latency Microwave ni maarufu katika Maombi ya Ucheleweshaji wa chini kama Biashara ya Juu ya Frequency na matumizi mengine.

Kwa habari zaidi juu ya Microwave

Ili kujua zaidi juu ya Teknolojia ya Kiungo cha Microwave na jinsi CableFree inaweza kusaidia na mtandao wako wa waya, tafadhali Wasiliana nasi

Acha ujumbe 

Orodha ujumbe