Радиомодемы
Радиомодемы - это радиотехнические устройства, предназначенные для передачи синхронных цифровых потоков данных по радиоканалу без использования специализированных протоколов доступа к среде передачи данных.
Первые поколения таких модемов имели пропускную способность 64 Кбит/с и применялись для объединения локальных сетей или удлинения телефонных каналов. Сейчас по скорости передачи данных они соответствуют одному или нескольким каналам E1, предназначенным для организации магистральных и межстанционных соединений в телефонной сети.
В отличие от радиорелейных систем, работающих в различных диапазонах - от дециметрового до миллиметрового, практически все существующие радиомодемы функционируют в нелицензируемых в большинстве стран мира диапазонах. Это полосы частот, выделенные для промышленного, научного и медицинского оборудования (Industrial, Scientific and Medical — ISM): 902 - 928 МГц, 2,4 - 2,4835 ГГц и 5,725 - 5,85 ГГц. Возможность свободного использования диапазонов ISM во многом и определила широкую популярность радиомодемов во всем мире.
Характеристики радиомодемов
Анализ действующих систем типа «точка - точка» показал, что в диапазоне 2400-2483,5 МГц радиомодемы все больше заменяют радиорелейные станции при построении радиорелейных линий прямой видимости. Популярность радиомодемов в рассматриваемом диапазоне на рынке телекоммуникационного оборудования не случайна. Во-первых, интенсивное развитие производства устройств этого класса с одной стороны привело существенному снижению их стоимости, а с другой - увеличению пропускной способности. Во-вторых, по надежности они сейчас практически не уступают радиорелейным системам. Это подтверждается и ростом спроса на радиомодемное оборудование среди операторов связи России и дает основания сделать вывод о возможности полного вытеснения радиорелейного оборудования из диапазона 2400-24883,5 МГц.
Основными областями применения радиомодемов являются:
- «последняя миля» и связь в сельских районах;
- расширение, оперативное внедрение или временная установка инфраструктуры для поставщиков услуг сотовой связи, SMR, PCS и других услуг;
- частные корпоративные сети;
- временные структуры связи;
- резервные каналы связи; восстановление связи после аварий.
Как правило, для организации передачи данных радиомодемы оснащаются синхронными интерфейсами G.703 и V.35. Это позволяет использовать их для создания магистральных каналов сетей Frame Relay.
Другой областью применения радиомодемов является собственно телефония. Поскольку стандарты синхронных интерфейсов были разработаны именно для этой отрасли связи, радиомодемы Е1 органически вписываются в межстанционные соединения телефонных сетей. В последнее время задача организации таких соединений особенно остро стоит в аграрных районах страны.
Анализ типовых решений по использованию радиомодемов показал, что на их основе организуется устойчивая связь на расстоянии 2-3 км при использовании антенн с коэффициентом усиления не более 8 дБ. Применение антенн с высокими коэффициентами усиления (24-27 дБ) обеспечивает увеличение дальности связи при соблюдении условия прямой видимости до нескольких десятков километров.
Фирмы-производители наиболее распространенных синхронных дуплексных радиомодемов и соответствующие им технические характеристики приведены в таблице 1.
Анализ приведенных в таблице данных показал, что во всех известных моделях радиомодемов реализованы широкополосные методы модуляции на основе одного из методов расширения спектра DSSS или FHSS. Причем последняя технология используется только в оборудовании BreezeLink 121/2048, которое в настоящее время уже не выпускается.
Таблица 1
Технические характеристики наиболее распространенных радиомодемов
Компания |
Тип РЭС |
Радиотехнические характеристики |
Характеристики сигнала |
||||||||
Диапазон частот, ГГц |
Макс. скорость передачи, Кбит/с |
Вых. мощ-ность, дБм |
Коэффи-циент усиления штатных антенн, дБ |
Реальная чувстви-тельность на макс. скорости передачи, дБм |
Макс. Даль-ность связи, км |
Техноло-гия расши-рения спектра |
Метод модуля-ции |
Выигрыш при обработке, дБ |
Ширина спектра сигнала, МГц |
||
ADTRAN |
Tracer |
2,4–2,4835 |
2048 |
20 |
Н/п |
-91 |
48 |
DSSS |
QPSK |
Не менее 12 |
40 |
Breezecom |
BreezeLINK-121/2048 |
2,4–2,4835 |
2048 |
15 |
Н/п |
-72 |
40 |
FHSS |
8-CPFSK |
- |
79 частотных позиций по 1 МГц |
Aurora Networks |
Aurora |
2,4–2,4835 |
2048 |
10-26 |
23 |
-91 |
50 |
DSSS |
DQPSK |
Не менее 10 |
20 |
DTS |
SKYPLEX II |
2,4–2,4835 |
2048 |
8–28 |
28-34 |
-91 |
100 |
DSSS |
DQPSK |
10 |
20 |
Inficom |
Infilink |
0,902–0,928 или |
2048 |
20 |
Н/п |
Н/д |
16 |
DSSS |
Н/д |
Н/д |
Н/д |
Glenayre |
LYNX.sc. модель 31500 |
2,4–2,4835 |
2048 |
10–30 |
Н/д |
-93 |
80 |
DSSS |
OQPSK |
Не менее 10 |
Н/д |
|
LYNX.cp2 E1 |
2,4–2,4835 |
2048 |
5–30 |
27–34 |
-88 |
80 |
DSSS |
OQPSK |
Не менее 10 |
Н/д |
|
LYNX.2E6 |
То же |
2x2048 |
4–20 |
То же |
-83 |
52 |
DSSS |
OQPSK |
Не менее 10 |
Н/д |
P-Com (радиомодемы Spead Spectrum) |
Модель 100 |
2,4–2,4835 или |
2048 |
8–27 или 10–20 |
Н/д |
-91 или -89 |
Н/д |
DSSS |
DQPSK |
Не менее 10 |
20
|
|
Модель 200 |
2,4–2,4835 или |
2x2048 |
10–20 или 5-15 |
Н/д |
-84 или -82 |
Н/д |
DSSS |
16-QAM |
Не менее 10 |
40 |
|
Модель 400 |
2,4–2,4835 или |
4x2048 |
10–20 или 5–15 |
Н/д |
-81 или -79 |
Н/д |
DSSS |
16-QAM |
Не менее 10 |
40 |
Utilicom |
LR 3020E |
2,4–2,4835 |
2048 |
29 |
Н/п |
-90 |
50 |
DSSS |
Н/д |
10 |
22 |
WaveWireless Networking |
Speedcom E1 |
2,4–2,4835 или |
2048 |
8–27 |
Н/п |
-91 или -89 |
50 |
DSSS |
Н/д |
Н/д |
Н/д |
Примечания: Н/д – нет данных, Н/п – неприменимо. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты анализа приведенных в таблице 1 тактико-технических характеристик радиомодемов, систематизированных в соответствии с используемыми методами расширения спектра, представлены в сводной таблице 2.
Таблица 2
Обобщенные технические характеристики радиомодемов
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
RM-DS |
RM-FH |
|
Мощность передатчика, дБм |
30 |
30 |
Чувствительность приемника, дБм |
-91 |
-72 |
Ширина полосы ПРД, МГц |
20 |
1 |
Защитное отношение к помехе, дБ |
10 |
20 |
Коэффициент усиления антенны, дБ |
24 |
24 |
Потери в фидере, дБ |
3 |
3 |
Следует отметить, что в соответствии с решением ГКРЧ от 28 ноября 2005 г. № 05-10-01-001, признается возможным использование полосы радиочастот 2400-2483,5 МГц для радиоэлектронных средств фиксированного беспроводного доступа. При этом выделение полос радиочастот и присвоение (назначение) радиочастот или радиочастотных каналов для РЭС фиксированного беспроводного доступа в указанных полосах радиочастот должно осуществляться при условии, что заявляемые параметры РЭС соответствуют тактико-техническим характеристикам, приведенным в приложении к указанному решению (таблица 13).
Таблица 3
Требования к техническим характеристикам РЭС фиксированного беспроводного доступа в полосе 2400-2483,5 МГц
№ пп |
Наименование характеристики |
Значения характеристик для различной категории заявленной территории, на которой планируется развертывание сети фиксированного беспроводного доступа* |
Единицы измерений |
|||
Категория I |
Категория II |
Категория III |
Категория IV |
|||
Точка-многоточие |
||||||
1. |
Максимальная мощность передатчика БС и АС |
-10 |
-10 |
-10 |
-10 |
дБВт |
2. |
Максимальная ЭИИМ БС и АС |
-4 |
6 |
6 |
6 |
дБВт |
3. |
Максимальный радиус зоны обслуживания БС |
0,5 |
4 |
10 |
20 |
км |
Точка-точка |
||||||
1. |
Максимальная ЭИИМ |
30 |
дБВт |
|||
2. |
Диаграмма направленности антенны |
В соответствии с рекомендациями МСЭ-Р F.1336 или F.699 |
|
|||
* 1. Категория I – города с численностью населения более 1 млн. чел. |