background image

PODSTAWY Ł CZNO CI 

RADIOLINIOWEJ 

Zakład Radiokomunikacji WEL WAT 

 

Jarosław MICHALAK 

 

In

st

y

tu

t T

elekomu

n

ik

a

cj

i

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

Literatura 

 

Materiały firmowe NERA, ITALTEL, SAT, ERICSSON 

A.D browski, S.Kula, „Systemy i sieci SDH”, WKiŁ Warszawa 
1996 

„Vademecum teleinformatyka”, praca zbiorowa, IDG Poland S.A. 
Warszawa 1999 

 

„Vademecum teleinformatyka II”, praca zbiorowa, IDG Poland S.A. 

Warszawa 2002 

Ian Glover, P.Grant „Digital Communications”, Prentice Hall 2000 

H.R. Anderson „Fixed Broadband Wireless System Design”, John 
Wiley & Sons Ltd. 2003 

C. Salema „Microwave Radio Links”, John Wiley & Sons Ltd. 2003 

 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

Plan wykładu 

Wprowadzenie 

Charakterystyka ł czno ci radioliniowej 

Klasyfikacja radiolinii i zakresy częstotliwo ci 

Radiolinie analogowe 

Radiolinie cyfrowe 

Systemy PP i PMP 

Rodzaje zabezpieczeń przed błędami 

Uwagi projektowe 

Radiolinie wykorzystywane w wojsku 

Perspektywy rozwojowe 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

Wprowadzenie 

Pierwsze ł cze radioliniowe datowane jest 

prawdopodobnie na rok 1931 gdzie na 

1700MHz 1W pomiędzy Calais (Francja) a 
St.Margarets Bay (Anglia) zbudowano 

ł cze dla 1 telefonu i 1 telegrafu. Była to 

madulacja amplitydy. Potem poszło „z 

górki” tj. modulacja częstotliwo ci, 

zwielokrotnienie kanałów, Niemcy, USA... 

background image

Charakterystyka łączy radioliniowych 

Krótki czas budowy ale ograniczony zakres częstotliwo ci 

Duża poufno ć ale zakłócenia atmosferyczne 

Ł cza narażone s  na zakłócenia o długo ci zwykle kilku minut 

podczas gdy naprawa przerwanego przewodu w linii kablowej trwa 
zwykle kilka godzin 

Efektywne widmowo rodzaje modulacji 

Duże kierunkowo ci anten (typowo 30 do 50dB) 

Powyżej 1GHz stosowane s  elementy o stałych rozłożonych a 

powyżej 20GHz zaczynaj  występować kłopoty z osi ganiem dużej 

mocy stacji 

Adaptacyjna regulacja mocy 

Efektywne zarz dzanie 

 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

Klasyfikacja 

Horyzontowe i troposferyczne (LOS i BLOS 
(NLOS)) 

Cyfrowe i analogowe 

(404, 405, 415, 412, 409, 432) 

Małokanałowe i wielokanałowe 

SDH i PDH 

TDMA, FDMA, CDMA 

Systemy PP, PMP 

Końcowa, węzłowa, przekaźnikowa 

(wzmocnienie i regeneracja) 

Stacje niobsługiwane i obsługiwane 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

Zagadnienia propagacyjne 

Fale nie zakrzywiaj  się przy powierzchni Ziemi 

Adaptacyjna korekcja wielodrożno ci (odbiór zbiorczy przestrzenny, 

częstotliwo ciowy, mieszany) 

Niezależne od ukształtowania terenu ale wymagaj  budowy w 

zasięgu widoczno ci (radiolinie horyzontowe, 40-50km,  strefy 

Fresnela, dyfrakcja na ostrych przeszkodach)) 

Tłumienie sygnału 

– Absorbcja gazów 
– Zaniki zwi zane z opadami atmosferycznymi 
– Zaniki spowodowane propagację wielodrogow  

Wzrost poziomu szumów 

– Radiacja termiczna deszczu 
– Interferencje spowodowane duktingiem i rozproszeniem w opadach  
– Przesłuchy spowodowane zmian  polaryzacji 

 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

Radiolinie analogowe 

Różnice w stosunku do cyfrowychŚ 

– Modulatory i demodulatory 
– Stopnie niskiej częstotliwo ci 
– Stosowanie preemfazy i deemfazy (FM) 
– Brak regeneracji sygnałów i pogarszaj cy się S/N 

Najbardziej popularne sygnałyŚ 

– Telefonia jednokanałowa 
– Telefonia wielokanałowa (FDM) – 

liczba kanałów, zajmowane 

pasmo, poziomy nadawcze i odbiorcze oraz impedancje 

– Monofoniczna i stereofoniczna radiofonia rozsiewcza 

(5, 10, 15kHz pasma) 

– Telewizja kolorowa i czarno-biała (NTSC, PAL, 

SECAM) 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

Zasada pracy horyzontowej linii radiowej 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

10 

Zjawisko ductingu 

S  to małe straty propagacyjne na znacznych odległo ciach jako anomalia spowodowana  

chwilowymi zmianami temperaturowymi

 

– 

zakłóceanie kolejnych stacji

  

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

11 

Strefy Fresnela

  

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

12 

Schemat blokowy horyzontowej linii radiowej 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

13 

Zasada multipleksacji 

INFO 1

f1

f2

fn

INFO 2

INFO n

M

U

X

M

U

X

f1

INFO 1

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

14 

Odbiór zbiorczy przestrzenny 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

15 

Odbiór zbiorczy częstotliwościowy 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

16 

Zakresy fal elektromagnetycznych 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

17 

Międzynarodowe uzgodnienia częstotliwościowe 

Zakres częstotliwości  

Typowe zastosowanie 

 

4 GHz  

140 Mbit/s  

6 GHz  

140 Mbit/s  

7/8 GHz  

34 

÷ 140 Mbit/s  

11 GHz  

140 Mbit/s  

13 GHz  

2 x 2 

÷ 34 Mbit/s  

15 GHz  

÷ 34 Mbit/s  

18 GHz  

÷ 2 x 140 Mbit/s  

23 GHz  

÷ 34 Mbit/s  

40 GHz  

÷ 34 Mbit/s  

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

18 

Zasady przydziału częstotliwości 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

19 

Radiolinie cyfrowe 

Pierwsza cyfrowa radiolinia została zainstalowana w 

Wielkiej Brytanii w 1982 roku (140Mb/s, 11GHz, QPSK) 

Dzisiaj, dzięki postępowi elektroniki, złożonym metodom 

modulacji i wydajnym urz dzeniom korekcyjnym – 

radiolinie cyfrowe niemal w cało ci opanowały rynek 

konkuruj c z ł czami  wiatłowodowymi 

Konwersja A/C 

– głównie PCM i DM (DPCM, ADPCM, 

ADM, CDM)ś próbkowanie, kwantyzacja, kodowanie 

Kody liniowe (synchronizacja, korekcja i detekcja błędów, 

dopasowanie parametrów transmisyjnych) – RZ, NRZ, 

AMI, BNZS, PST, 4B-3T, CMI, wielopoziomowe... 

Rodzaje modulacji : AM, FM, PM (nQAM, MSK, CPFSK, 
DPSK, DQPSK, OQPSK, SQPSK) 
 

 

SQPSK - Staggered Quadriphase Phase-Shift Keying 
 

 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

20 

Zalecane kody liniowe dla G.703 

Szybko ć transmisji 

Kod 

1544 

AMI lub B8ZS 

6312 

B6ZS lub B8ZS 

44736 

B3ZS 

97728 

AMI 

2048 

HDB3 

8448 

HDB3 

34368 

HDB3 

139264 

CMI 

155520 

CMI 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

21 

Wybór kodu liniowego zależy od jego cech 

Obecno ć lub brak składowej stałej 

Widmowa gęsto ć mocy 

Zajmowane pasmo częstotliwo ci 

Odporno ć na zakłócenia szumowe (BER) 

Transparentno ć (zdolno ć do reprezentacji 

dowolnych symboli) 

Łatwo ć odzyskania podstawy czasu 

Obecno ć lub brak wewnętrznego mechanizmu 

detekcji błędów 
 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

22 

Kody liniowe 

Unipolarne

 

– jeden symbol binarny jest reprezentowany przez obecno ć a   

drugi  

symbol przez brak sygnałuś popularnymi reprezentantami s  kody RZ 

i NRZ z niezerow  składow  stał  

Polarne

 

– symbole s  reprezentowane przez sygnały przeciwne, widma tak 

skonstruowanych sygnałów RZ i NRZ s  takie same jak poprzednioś pasmo 

jest takie samo ale występuj  znaczne zyski energetyczne (BER) oraz nie 

potrzeba AGC w odbiorniku (poziom decyzyjny jest 0) 

Dipolarne

 

– opracowane celem uzyskania zera widmowego na 0Hz (dla linii 

ze składow  stał ) 

Bipolarne

 

– do reprezentacji 2 symboli binarnych wykorzystuje się +V, -V i 

0; RZ i NRZ, zero na 0Hz 

HDBn

 - 

High Density Bipolar Substitution , dla niwelowania większej niż n 

kolejnych zer w sygnale (przez zast pienie ich sekwencj  zastępcz ) 

CMI

 - 

Coded Mark Inwersion, to polarny kod NRZ wykorzystuj cy oba 

poziomy amplitud (+V i 

–V) do reprezentacji symboli z różnymi 

prędko ciami 

nBmT

 

– mapowanie n symboli binarnych na m odpowiedników kodowych 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

23 

Porównanie najważniejszych właściwości 

kodów liniowych 

OOK 

– On Off Keying 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

24 

Widma popularnych kodów liniowych (1) 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

25 

Widma popularnych kodów liniowych (2) 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

26 

Widma popularnych kodów liniowych (3) 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

27 

Widma popularnych kodów liniowych (4) 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

28 

Różne postaci kodu dla zadanej sekwencji (1) 

OOK 

– On-Off Keying 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

29 

Różne postaci kodu dla zadanej sekwencji (2) 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

30 

Schemat blokowy typowego cyfrowego terminala 

cyfrowej radiolinii mikrofalowej

  

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

31 

Schemat blokowy cyfrowego regeneratora (stacji przekaźnikowej) dla 

jednego kanału 30MHz z modulacją DPSK

  

background image
background image

AUTOMATYCZNA  REGULACJA  MOCY  WYJ CIOWEJ

NADAJNIKA

background image

WIDMO SYGNAŁU DLA TRYBU  KONWENCJONALNEGO  FH

BEZ  ADAPTACJI  MOCY

background image

  WIDMO  SYGNAŁU  DLA TRYBU  KONWENCJONALNEGO  FH

Z ADAPTACJĄ MOCY

background image

  ZMIANY  CZ STOTLIWO CI  PRACY STACJI W TRYBIE

KONWENCJONALNEJ  FH

Czas

Cz stotliwo ć

background image

ZMIANY  CZ STOTLIWO CI PRACY  STACJI  W TRYBIE

ADAPTACYJNEJ  FH

Cz stotliwo ć

Czas

background image

WIDMO SYGNAŁU  DLA TRYBU ADAPTACYJNEGO  FH

Z ADAPTACĄ  MOCY

background image

WIDMO SYGNAŁU  DLA TRYBU ADAPTACYJNEGO  FH

BEZ  ADAPTACJI  MOCY

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

40 

PDH 

– Plesiohronous Digital Hierarchy 

CCITT G.702 okre la hierarchiczne poziomy PDH 

Przyjęto częstotliwo ć próbkowania sygnału telefonicznego 8kHz i 8 

bitów do zapisu próbek – przy modulacji PCM podstawowy kanał 

telefoniczny ma więc 64 kbit/s 

Wady: 

– Zróżnicowanie międzynarodowych standardów zwielokrotnienia przy 

jednoczesnym braku wbudowanych mechanizmów niwelowania wpływu tych 

różnic 

– Różne zegary w węzłach sieci 
– Konieczno ć multipleksacji/demultipleksacji przy każdym transferowaniu lub 

przeł czaniu strumienia niższego rzędu 

– Niedostosowanie do transmisji sygnałów o przepływno ciach różnych od 

standardowych dla poszczególnych poziomów zwielokrotnienia 

– Mała elastyczno ć sieci transmisyjnej 
– Struktura ramki uniemożliwia nadzór nad sieci  i automatyzację procesu 

zarz dzania 

– Brak jednolitego standardu styku optycznego 
– Duża liczba i zróżnicowanie sprzętu – obniżenie niezawodno ci 
– Wysokie koszty systemu 

 

 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

41 

SDH - 

Synchronous Digital Hierarchy 

Działa synchronicznie z głównym zegarem systemu (odniesienia 10

-11

Prosta multi/demultiplekasacja 

– bezpo redni dostęp do sygnałów przez 

wprowadzenia mechanizmów wskaźników w ramce 

Umożliwia zautomatyzowane, centralne a także rozproszone zarz dzanie 

sieci  dzięki zawarciu sygnałów steruj cych bezpo rednio w sygnale 
SDH 

Mechanizmy samonaprawy dzięki informacjom steruj cym 

Standard styku optycznego 

Wzrost niezawodno ci i obniżenie kosztów eksploatacji 

Swobodna współpraca systemów międzynarodowych i ci gły rozwój 

standardów SDH 
 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

42 

SDH - 

Synchronous Digital Hierarchy 

Zalecenia CCITT dotyczące krotnicy SDH 

Krotnica

SDH

Styki G.703

Synchronizacja

G.81s

Zarz

ądzanie G.784

Styk Q3

G.957

Styk optyczny

G.957

System liniowy

G.958

Struktura sprz

ętu

G.781, G.782, G.783

Format I struktura sygna

łu

G.707, G.708, G.709, G.8332

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

43 

Anteny  

na podstawie systemu dostępu radiowego AirBus 

Rodzaje anten: 
 

• Yagi 

• Panelowa 

• Paraboliczna 

• Siatkowa (paraboliczna i semiparaboliczna) 

• Dookólna 

• Sektorowa   

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

44 

Antena yagi 

Kod 

Częstotliwość  Zysk  Wiązka  Gabaryty  Masa 

A-24-15Y-D 

2,4 GHz 

15 

34

° 

0,7m  1 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

45 

Anteny panelowe 

Kod 

Częstotliwość 

Zysk 

Wiązka  Gabaryty  Masa 

A24-8PP-E 

 

2,4 GHz 

 

8,5 dBi 

 

75

° 

 

0,15x0,1m 
 

0,5 

 

A24-17PP-D 

 

2,4 GHz 

 

17,0 dBi 

 

25

° 

 

0,4x0,4m 

 

 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

46 

Antena paraboliczna supersprawna 

Kod 

Częstotliwość 

Zysk 

Wiązka  Gabaryty  Masa 

A24-21HP-B 

2,4 GHz 

21,1 dBi 

5

° 

0,6m 

40 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

47 

Antena paraboliczna 

Kod 

Częstotliwość 

Zysk 

Wiązka  Gabaryty  Masa 

A24-21P-A 

 

2,4 GHz 

21,1 dBi 

14

° 

0,6m 

13,5 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

48 

Antena  
semiparaboliczna  
siatkowa 

Kod 

Częstotliwość 

Zysk 

Wiązka  Gabaryty  Masa 

A24-18SPG-D 

2,4 GHz 

18,0 dBi 

14

° 

0,4x0,6m 

 

3 lb 

 

A24-24SPG-D 

 

2,4 GHz 

24,8 dBi 

8

° 

0,4x0,9m 

 

5 lb 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

49 

Antena  
paraboliczna  
siatkowa 

Kod 

Częstotliwość 

Zysk 

Wiązka  Gabaryty  Masa 

A24-28FSG-B 

2,4 GHz 

27,5 dBi 

7

° 

1,2 m 

62 

A24-31FSG-B 

2,4 GHz 

30,8 dBi 

5

° 

1,8 m 

112 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

50 

Anteny sektorowe 

Kod 

Częstotliwość 

Zysk 

Wiązka 

Gabaryty 

Masa 

A24-16P90-A 

2,4 GHz 

16,0 dBi 

90

° 

0,15x0,99m 

6,2 

A24-13P45-A 

2,4 GHz 

13,0 dBi 

45

° 

0,30x0,43m 

1,4 

A24-16P45-A 

2,4 GHz 

16,0 dBi 

45

° 

0,42x0,43m 

2,0 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

51 

Anteny 

dookólne 

Kod 

Częstotliwość 

Zysk 

Wiązka  Gabaryty  Masa 

A24-6OV-D 

2,4 GHz 

6,0 dBi 

60

° 

0,4m 

A24-9OV-D 

2,4 GHz 

9,0 dBi 

17

° 

0,7m 

A24-12OV-D 

2,4 GHz 

12,0 dBi 

7

° 

1,1m 

A24-6OH-F 

2,4 GHz 

6,0 dBi 

20

° 

0,8m 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

52 

Diagram potencjalnego zasięgu anten 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

53 

Radiolinie firmy ITALTEL 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

54 

System radioliniowy SDH  
SRT 1S/7-8 

• Cyfrowy system radiowy SDH o 

redniej pojemno ci (do STM-1) w 

pasmie od 7 do 26GHz 

• Kompatybilny z systemami PDH 

34Mbit/s 

• Przeznaczony do osi i sieci dostępowych 

• Modem cyfrowy z DSP, dekoder 

Viterbigo 

• Odbiór zbiorczy przestrzenny 

• Adaptacyjny equalizer w dziedzinie 

czasu 

• Automatyczna regulacja mocy 

• Interfejs elektryczny i optyczny 

• Oprogramowanie do zarz dzania 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

55 

Dane techniczne 

Nadajnik 
 

przepływność – poniżej STM-1 

 

- pasmo 

– 7/8 GHz 

 

stabilność częst. – 20ppm 

 

moc wyjściowa – 23 dBm 

Modulacja 
 

- 16 BCM 

 

- 64 TCM 

Interfejsy BB (ITU-T Rec. G.703) 
 

- STM-1 (155.52 Mbit/s) 

 

- 34 Mbit/s 

 

- 21x2 Mbit/s 

Inne 
 

- konsumpcja mocy 

– 120 W 

 

- temperatury : -5 do 45

o

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

56 

Radiowy system cyfrowy o małej pojemności SRA L 

Dla systemów dostępowych i radiokomunikacji ruchomej 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

57 

Parametry techniczne 

Główne zastosowania LCDR (Low Capacity Digital Radio) 
 

systemy dostępu radiowego – peryferyjne pętle  

 

 

abonenckie jak DECT, CDMA 

 

dystrybucja TV, podł czenie do sieci SDH 

 

podł czenie do PCS i systemów ł czno ci ruchomej 

 

 

(GSM, DCS) 

Zakres częstotliwo ci – 7 – 38 GHz 

Modulacja z ci gł  faz  (CPM) 

Demodulator różnicowy z dekoderem Viterbiego 

Przepływno ć – do 4x2 Mbit/s w wersji zewnętrznej i do 
 

16x2 Mbit/s dla wersji mieszanej 

Pobór mocy do 73W 
Maksymalny zakres temperatur - -33 do +55

o

C (różne wersje) 

Moc wyj ciowa ok..20dBm (zależnie od pasma pracy) 
 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

58 

SRA 1S 

– Parametry techniczne 

Zastosowania do systemów 

dostępowych 
Zakresy 

– 13 – 23 GHz 

Pojemno ć STM-1,  
 

21x2 Mbit/s, 34 Mbit/s 

Moc ok.. 20 dBm 
Interfejsy 

– G.703, G.957, F, Q, 

V.11, T3 i T4 
Modem cyfrowy (BCM i TCM) 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

59 

Legenda do tabeli produktów 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

60 

Tabela produktów ITALTEL cz.1 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

61 

Tabela 

produktów 
ITALTEL 
cz.2 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

62 

Radiolinia SAF CFM-22L

 

 

Parametry  
 

• 

Pasmo częstotliwości: 23 GHz  

• Szerokość kanału radiowego: 7 MHz 

• Przepustowość od 2 do 8 Mbit/s 

• Typ modulacji: 4FSK   

• Moc wyjściowa 16 lub 20 dBm   

• Czułość przy BER=10

-6

:  -80,5 lub -78,5 dBm 

• Możliwość obsadzenia czterech slotów modułami 
 typu: E1, V.35, Ethernet w dowolnej kombinacji 

• Prędkości portu V.35 

• 64/128/256/512 Kbit/s, 1/2/4/6/8 Mbit/s 

• Prędkości portu Ethernet 

• 2/4/6/8 Mbit/s 

Zasilanie: 20 do 60 VDC (-48 lub 24 VDC) 
Pobór mocy: 24 W 
 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

63 

Radiolinia WITLINK 2000

 

 

Parametry radiowe

  

 

Dostępne częstotliwości [GHz] 

18 

 

23 

 

38 

 

Szerokość  kanału  [MHz]  w 

zależności od przepływności 

7 / 13,75 / 28 /55 

 

7 / 14 / 28 / 55  

 

7 / 14 /28 /55 

 

Typ modulacji 

CP4FSK 

 

CP4FSK 

 

CP4FSK 

 

Moc 

wyjściowa [dBm] 

20 

 

20 

 

20 

 

Czułość przy BER=10

-6

 [dBm] w 

zależności od przepływności 

-80/-78/-75/-74/-73 

 

-81/-78/-75/-75/-74 

 

-80/-77/-74/-72/-71 

 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

64 

Radiolinia  
Helioss  
Maverick

 

 

Parametry radiowe

  

Częstotliwość [GHz] 
 

18 

 

23 

 

26 

 

38 

 

Wersja ze standardowym kanałem radiowym 

 

Szerokość kanału  [MHz] 
 

40/55 

 

50/56 

 

56 

 

50/56 

 

Typ modulacji 
 

16 QAM 

 

Moc wyjściowa [dBm] 
 

17 

 

16,5 

 

16,5 

 

16 

 

Czułość, BER=10

-6 

 [dBm] 

 

-71/73 

 

-71 

 

-71 

 

-70 

 

Wersja z zawężonym kanałem radiowym 

 

Szerokość kanału [MHz] 
 

27,5 

 

25/28 

 

28 

 

25/28 

 

Typ modulacji 
 

128 QAM 

 

128/256 QAM 

 

128 QAM 

 

128/256 QAM 

 

Moc wyjściowa [dBm] 
 

15,5 

 

15 

 

15 

 

14,5 

 

Czułość, BER=10

-6

 [dBm] 

 

-67 

 

-66 

 

-66 

 

-65 

 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

65 

Modulacja 

QAM (256)  

BCM (16) 

TCM (128) 

FSK (4) 

PSK (4) 
 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

66 

Modulacja kodowana kratowo (1) 

      Modulacja 

kodowana 

kratowo 

(Trellis-Coded 

Modulation) 

została  zaproponowana    i  opisana  przez 

Ungerboecka  w  1982r.  W  TCM  proces  modulacji  i 
kodowania  traktuje 

się  jako  złożon   cało ć.  W 

tradycyjnym 

systemie 

transmisyjnym 

kodowanie 

nadmiarowe  powoduje  poszerzenie  wymaganego  pasma 
dla  utrzymania  takiej  samej,  jak  bez  kodowania, 

szybko ci  transmisji.  Przy  zastosowaniu  TCM  możemy 

uzyskać wszystkie profity jakie daje nam kodowanie nie 

poszerzaj c  pasma,  trzeba  jedynie  zwiększyć 

warto ciowo ć modulacji. 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

67 

Modulacja kodowana kratowo (2) 

Tradycyjne podej cie do 

kodowania 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

68 

Modulacja kodowana kratowo (3) 

Nowoczesne podej cie do 

kodowania 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

69 

Modulacja kodowana kratowo (4) 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

70 

Modulacja kodowana kratowo 

 

Asymptotyczny zysk kodu dla 

kodów Ungerboecka 8-PSK w 

odniesieniu do niekodowanego  

      4-

PSK w funkcji liczby stanów 

kodera kodu splotowego. 

 

Asymptotyczny zysk kodu jest to warto ć 

wyrażona w decybelach okre laj ca o 

ile można zmniejszyć S/N na wej ciu 

odbiornika stosuj cego dany kod 

nadmiarowy uzyskuj c w efekcie 

tak  sam  bitow  stopę błędów na 

wyj ciu dekodera jak dla odbiornika 

nie stosuj cego kodowania 

nadmiarowego. 

0

1

2

3

4

5

6

4

16

64

256

Zysk kodu 

Liczba stanów kodera 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

71 

Kodowanie protekcyjne 

Kody nadmiarowe pozwalaj ce na detekcję i ew. 

korekcję błędów (detekcyjne, korekcyjne, 

detekcyjno-korekcyjne) 

Kody blokowe (np. Hamminga, Reeda-Mullera) 

– Kody cykliczne (CRC, Golay, Reed-Solomon) 

Kody splotowe 

– Kody Ungerboeka (klasa kodów kratowych) 

Kodowanie kaskadowe 

Turbo kody 
 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

72 

Modulacja BCM 

W ogólno ci drugim wariantem modulacji kodowej 

obok TCM jest BCM (Block Coded Modulation). 

Jak się okazuje optymalne kody dla kanału 

AWGN nie s  optymalne dla kanału z zanikami. 

Kody BCM zostały opracowane dla kanałów z 

zanikami i maksymalizuje się tu odległo ć 

Hamminga (poprzednio Euklidasa) pomiędzy 
kolejnymi realizacjami. W BCM wykorzystuje 

się zmodyfikowane kody Reeda-Mullera. 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

73 

Odległość Hamminga i Euklidesa 

Odległo ć Hamminga d(a,b) między dwoma ci gami (a i b) jest 

liczb  pozycji, na których ci gi te różni  się między sob . Z punktu 

widzenia możliwo ci wykrywania i poprawiania błędów definiuje się 

minimaln  odległo ć Hamminga jako d

min

=min[d(s

i

, s

j

)] gdzie i,j 

€ 

(1,2....2

k

); s 

– słowo kodowe 

Odległo ć Euklidesa  - odległo ć rozumiana jako minimalna 

odległo ć pomiędzy s siednimi punktami konstelacji odpowiadaj cej 

danej modulacji (na płaszczyźnie) 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

74 

Radiolinie NERA 

background image

Element infrastruktury sieci komórkowych 

background image

Typowe zasięgi uwzględniające opady 

background image

Cyfrowe radiolinie PDH Nera (1) 

background image

Cyfrowe radiolinie PDH Nera (2) 

background image

Cyfrowe radiolinie SDH Nera 

background image

Budowa radiolinii PDH 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

81 

Uwagi projektowe 

Koszta montażu i koszta eksploatacji 

Wybór trasy (liczba terminali, pojemno ć systemu, założony 

nadmiar) ma wpływ na niezawodno ć, wykorzystanie infrastruktury, 
strefy Fresnela 

– z tego wybór częstotliwo ci, anten (0,6 do 4m)i ich 

wysoko ci, obliczenie tłumienia trasy i ocena ew. odbić, wstępna 

ocena sprawno ci ł cza 

Wybór częstotliwo ci zgodnie z rodzajem sprzętu i zaleceniami i 
warunkami lokalnymi 

– ponowne przeliczenie sprawno ci ł cza w 

szczegółach z uwzględnieniem wyposażenia dodatkowego i kabli 

doprowadzaj cych 

Ocena gabarytów stacji (pomieszczenia) i możliwo ci 

doprowadzenia zasilania, wydzierżawienie dachów, pomieszczeń lub 

też postawienie własnych masztów 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

82 

Definicja tłumienia zgodnie z ITU-R 

ODB

NAD

Antena

izotropowa

Antena

izotropowa

Antena

odbiorcza

Antena

nadawcza

Straty w antenie

odbiorczej

Straty w antenie

nadawczej

Filtry I fidery

Filtry I fidery

A

l.

 

– Tłumienie całego ł cza (stosunek poziomów nadanego i odbieranego) 

 

A

s

 

– tłumienie systemu 

– tłumienie transmisji 

A

i

 

– tłumienie propagacyjne 

A

0

 

– tłumienie w wolnej przestrzeni 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

83 

Równanie transmisji mocy - 1 

Nadajnik 

wysyła moc P

N

 

anten  o 

wzmocnieniu G

N

. Gęsto ć mocy w miarę 

oddalania zmienia się jak 1/R

2

. Gęsto ć 

mocy S w odległo ci R 

 

2

2

4

/

R

G

P

m

W

S

N

N

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

84 

Równanie transmisji mocy - 2 

Moc P

O

 odbierana przez odbiornik 

 
 
Tutaj A

ef

 

jest skuteczn  powierzchni  anteny 

odbiorczej. Można j  zapisać 

wykorzystuj c parametr wzmocnienia 
anteny odbiorczej 

 

ef

SA

P

0

4

0

2

G

A

ef

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

85 

Równanie transmisji mocy - 3 

Dochodzimy do 

równania transmisji mocy  

 

2

2

0

0

R

G

G

P

P

N

N

Wniosek 

• Moc odbierana przez odbiornik zależy od wzmocnień obu anten.  

• Moc odbierana maleje jak 1/R

2

 

 

Uwaga: Iloczyn G

N

G

O

 

2

 

nie maleje ze wzrostem częstotliwo ci jak 1/f

2

, gdyż 

wzrastaj  wzmocnienia. 

 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

86 

Tłumienie fali elektromagnetycznej przez gazy atmosferyczne 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

87 

Tłumienie fali elektromagnetycznej przez deszcz 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

88 

Bilans łącza (1) 

Bilans ł cza jest sum  wszystkich zysków i 

strat w ł czu. Wykonuje się go celem 

oszacowania  redniego poziomu sygnału w 

punkcie odbioru celem z kolei 

oszacowania prawdopodobieństwa 

poprawnego odbioru po uwzględnieniu 

czynników destabilizuj cych (np. zaniki). 

W poniższej tabeli pokazano przykładowy 

bilans ł cza 50km na częstotliwo ci 6 GHz 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

89 

Bilans łącza (2) 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

90 

Bilans łącza (3) 

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

91 

Bilans łącza – wyjaśnienia (1) 

Transmitter output power 

–  rednia moc wyj ciowa nadajnika na danym kanale 

(maksymalna, w stosunku do 1mW, nie bierze się pod uwagę automatyki mocy) 

Transmitter circulator/multiplekser loss 

– straty wynikaj ce z podł czenia urz dzeń 

umożliwiaj cych pracę nadajnika i odbiornika na jedn  antenę lub umożliwiaj cych 

pracę jednoczesn  wielu nadajników na różnych kanałach 

Transmitter waveguide/transmission line loss 

– straty falowodów lub linii kablowych 

doprowadzaj cych sygnał do anteny (zależne od częstotliwo ci i typy kabla lub 

falowodu) 

Transmitter antena random loss 

– przypadkowe straty wynikaj ce ze zmiennego 

pokrycia anteny (deszcz, szron itp.) 

Transmitter antena gain 

– zysk antenowy w stosunku do teoretycznej anteny 

izotropowej zależny od typu anteny i częstotliwo ci pracy 

Effective radiated power 

– suma mocy wy ciowej i zysku antenowego pomniejszona 

o straty losowe, doprowadzeń i cyrkulatora 

Frequency 

– częstotliwo ć pracy f 

Path length 

– odległo ć d  pomiędzy anten  nadawcz  i odbiorcz  

Free space loss 

– straty w wolnej przestrzeni obliczane z zależno ci 

 

 

 

 

 

 

Atmospherinc absorbtion /water vapor loss  - 

tłumienie atmosferyczne i pary wodnej 

na danej częstotliwo ci 

Atmosferic absorbtion loss for the path 

– całkowite tłumienie atmosfery na całej 

treasie 
 
 

]

[

log

20

log

20

44

,

32

dB

d

f

L

f

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

92 

Bilans łącza – wyjaśnienia (2) 

Partial Fresnel obstruction loss 

– straty wynikaj ce z ewentualnych przeszkód fizycznych w 

pierwszej strefie Fresnela (0 do 6dB i raczej na niskich częstotliwo ciach), zwykle równe zeru 

Building cluttr attenuation 

– dla linii LOS warto ć zero , dla  NLOS obliczane ze specjalnych 

zależno ci 

Foliage attenuation 

– dla LOS wynosi xero (linia jest tak budowana, aby nie było 

przeszkadzaj cych drzew), dla NLOS specjalne zależno ci 

Building penetration attenuation 

– jak wyżej 

Total median path loss 

–  rednia strat na całej drodze w wolnej przestrzeni 

Receiver antena gain 

– zysk anteny odbiorczej 

Receiver antena random loss 

– podobnie jak straty losowe anteny nadawczej 

Receiver waveguide/transmission line loss 

– podobnie jak w przypadku anteny nadawczej 

Receiver circulator/multiplekser loss 

– podobnie jak w przypadku nadajnika 

Median signal level at receiver input 

– suma mocy wypromieniowanej i zysku anteny odbiorczej 

pomniejszona o straty w całym torze do tego miejsca 

Receiver noise figure F 

– wła ciwo ci szumowe konkretnego urz dzenia odbiorczego 

Receiver equivalent noise bandwidth B 

– pasmo odbiornika okre lone przez filtr pasmowy o  ci le 

dobranej charakterystyce szumowej 

Receiver noise treshold 

– wielko ć wyliczona z dwóch poprzednich parametrów 

 

 

B

T

K

F

P

b

N

0

)

1

(

background image

2014-12-03 

Radiolinie - ITK WEL WAT 

93 

Bilans łącza – wyjaśnienia (3) 

Total external interference level 

– poziom zakłóceń zewnętrznych interferencyjnych 

występuj cych w rejonach silnie eksploatowanych przez urz dzenia radiowe 

(wyliczane zgodnie ze specjaln  procedur ) 

Required signal to noise ratio (SNR) 

– poziom sygnału na wej ciu odbiornika 

wymagany do osi gnięcia założonej jako ci odbioru (dla linii cyfrowych tj. BER) 

Required signal to interference ratio (SIR) 

– podobnie jak wyżej w odniesieniu do 

intereferencji 

Thermal noise fade margin A

T

 

– różnica pomiędzy  rednim poziomem sygnału na 

wejsciu odbiornika a sum  progu szumowego i wymaganego SNR (do obliczania 

marginesu bezpieczeństwa) 

Interference fade margin A

-  

różnica pomiędzy  rednim poziomem sygnału na 

wej ciu odbiornika a sum  interferencji i wymaganego SIR 

Margines zanikowy wylicza się z powyższegoŚ 

 

 

 

dB

A

I

T

A

A

F

 

 

10

10

10

10

log

10