Milimetrski val (MMW) je tehnologija za visoke hitrosti (10 Gbps, 10 Gigabit na sekundo) visoko zmogljivih brezžičnih povezav, idealna za urbana območja. Z uporabo visokofrekvenčnih mikrovalov v spektru E-pasov (70-80 GHz) in 58 GHz do 60 GHz (V-pas) lahko povezave v preobremenjenih mestih gosto namestimo brez motenj in brez potrebe po kopanju kablov in optičnih vlaken, kar lahko drago, počasno in moteče. V nasprotju s tem je mogoče povezave MMW uporabiti v urah ter jih spreminjati in znova uporabljati na različnih spletnih mestih, ko se razvijajo omrežne zahteve.

Brezžična MMW milimetrska valovna povezava, nameščena v ZAE

Zgodovina MMW

Leta 2003 je Severnoameriška zvezna komisija za komunikacije (FCC) odprla več visokofrekvenčnih pasov milimetrskih valov (MMW), in sicer v območju 70, 80 in 90 gigahercev (GHz), za komercialno in javno uporabo. Zaradi velike količine spektra (približno 13 GHz), ki je na voljo v teh pasovih, so milimetrski radijski sprejemniki hitro postali najhitrejša radijska rešitev od točke do točke (pt-to-pt) na trgu. Izdelki za radijski prenos, ki ponujajo polno dupleksne podatkovne hitrosti do 1.25 Gbps, pri stopnjah razpoložljivosti prevoznikov 99.999% in na razdaljah blizu ene milje ali več, so danes na voljo. Zaradi stroškovno učinkovitih cen imajo radijski sprejemniki MMW potencial za preoblikovanje poslovnih modelov za ponudnike mobilnih storitev backhaul in dostopne povezave metro / podjetja "Last-Mile".

Regulativno ozadje
Odprtje 13 GHz prej neuporabljenega spektra v frekvenčnem območju 71… 76 GHz, 81… 86 GHz in 92… 95 GHz za komercialno uporabo in fiksnih brezžičnih storitev z visoko gostoto v ZDA oktobra 2003 se šteje za odločitev Zvezne komisije za komunikacije (FCC). S tehnološkega vidika je ta sodba prvič dovolila brezžične komunikacije s polno hitrostjo in polno dupleksno gigabitno hitrostjo na razdalji ene milje ali več na ravni razpoložljivosti prevozniškega razreda. V času odprtja spektra za komercialno uporabo je predsednik FCC Michael Powell sodbo oznanil kot odpiranje "nove meje" komercialnih storitev in izdelkov za Američane. Od takrat so se odprli novi trgi za zamenjavo ali razširitev optičnih vlaken, brezžična dostopna omrežja "Last-Mile" od točke do točke in širokopasovni dostop do interneta z gigabitnimi hitrostmi prenosa podatkov in več.

Pomembnosti dodelitev 70 GHz, 80 GHz in 90 GHz ni mogoče preceniti. Te tri dodelitve, skupaj imenovane E-pas, obsegajo največjo količino spektra, ki jo je FCC kdajkoli izdal za licencirano komercialno uporabo. 13 GHz spektra skupaj poveča količino frekvenčnih pasov, odobrenih s strani FCC, za 20% in ti pasovi skupaj predstavljajo 50-kratno pasovno širino celotnega celičnega spektra. S skupno 5 GHz pasovne širine, ki je na voljo pri 70 GHz oziroma 80 GHz, in 3 GHz pri 90 GHz, lahko gigabitni Ethernet in višje hitrosti prenosa podatkov enostavno prilagodimo s sorazmerno preprostimi radijskimi arhitekturami in brez zapletenih modulacijskih shem. Ker so lastnosti razmnoževanja le nekoliko slabše od tistih v široko uporabljenih mikrovalovnih pasovih, in dobro značilne vremenske značilnosti, ki omogočajo razumevanje dežja, ki se zbledi, je mogoče zanesljivo uresničiti razdaljo več milj.

Sodba FCC je tudi postavila temelje za novo shemo izdajanja dovoljenj na internetu. Ta spletna shema licenciranja omogoča hitro registracijo radijske povezave in zagotavlja zaščito frekvence po nizki enkratni plačilu nekaj sto dolarjev. Številne države po vsem svetu trenutno odpirajo MMW spekter za javno in komercialno uporabo po odločilni sodbi FCC. V tem prispevku bomo poskušali razložiti pomen pasov 70 GHz, 80 GHz in 90 GHz ter pokazati, kako bodo te nove dodelitve frekvenc potencialno preoblikovale prenos visoke hitrosti prenosa podatkov in s tem povezane poslovne modele.

Ciljni trgi in aplikacije za visoko zmogljivo povezljivost „Last-Mile“
Samo v ZDA je približno 750,000 poslovnih zgradb z 20+ zaposlenimi. V današnjem poslovnem okolju, ki je zelo povezano z internetom, večina teh stavb potrebuje internetno povezavo z visoko hitrostjo prenosa podatkov. Čeprav je vsekakor res, da so številna podjetja trenutno zadovoljna s počasnejšim T1 / E1 s hitrostjo 1.54 Mbps oziroma 2.048 Mbps oziroma s katero koli drugo obliko počasnejše DSL povezave, hitro rastoče število podjetij zahteva ali zahteva DS- 3 (45 Mbps) povezave ali hitrejše optične povezave. Vendar pa se tu težave začnejo, po najnovejši študiji skupine Vertical Systems Group je le 13.4% poslovnih stavb v Združenih državah povezanih z optičnim omrežjem. Z drugimi besedami, 86.6% teh stavb nima optične povezave, najemniki stavb pa se zanašajo na najem počasnejših žičnih bakrenih vezij pri obstoječih ali alternativnih ponudnikih telefonije (ILEC ali CLEC). Takšni stroški za hitrejšo žično bakreno povezavo, kot je povezava DS-45 s hitrostjo 3 Mb / s, zlahka znašajo 3,000 USD ali več.

Druga zanimiva študija, ki jo je leta 2003 izvedel Cisco, je pokazala, da je 75% komercialnih stavb v ZDA, ki niso povezane z optičnimi vlakni, oddaljeno približno 250,000 miljo od optične povezave. Kljub naraščajočemu povpraševanju po visokozmogljivem prenosu v te zgradbe pa stroški, povezani s polaganjem vlaken, pogosto ne omogočajo "zapiranja ozkega grla pri prenosu". Na primer, stroški polaganja vlaken v večjih ameriških metropolitanskih mestih znašajo do 1 USD na miljo, v mnogih največjih ameriških mestih pa je zaradi močnih motenj v prometu celo moratorij na polaganje novih vlaken. Številke povezljivosti optičnih in komercialnih zgradb v številnih evropskih mestih so veliko slabše in nekatere študije kažejo, da je le približno XNUMX% poslovnih zgradb povezanih z optičnimi vlakni.

Številni industrijski analitiki se strinjajo, da obstaja velik in trenutno premalo dostopen trg za brezžično brezžično dostopno povezavo "Last Mile", pod pogojem, da osnovna tehnologija omogoča stopnjo razpoložljivosti prevozniškega razreda. Radijski sistemi MMW so popolnoma primerni za izpolnjevanje teh tehničnih zahtev. Poleg tega so visoko zmogljivi in komercialno dostopni sistemi MMW drastično padli v cenah v zadnjih nekaj letih. V primerjavi s polaganjem le ene milje optičnih vlaken v večjem velemestnem mestu ZDA ali Evrope lahko uporaba radijskega omrežja MMW, ki podpira gigabitni Ethernet, znaša tudi do 10% stroškov optičnih vlaken. Zaradi takšne cenovne strukture je ekonomičnost gigabitne povezljivosti privlačna, ker se zahtevana postavitev kapitala in posledično obdobje donosnosti naložbe drastično skrajšata. Posledično lahko zdaj uporabljamo številne aplikacije z visoko hitrostjo prenosa podatkov, ki jih v preteklosti zaradi visokih infrastrukturnih stroškov sevanja optičnih vlaken ni bilo mogoče ekonomično uporabljati in so ekonomsko izvedljive z uporabo radijske tehnologije MMW. Med temi aplikacijami so:
● Podaljški in nadomestki vlaken CLEC in ILEC
● Metro Ethernet backhaul in zapornice z optičnimi vlakni
● Brezžične razširitve LAN v kampusu
● Varnostno kopiranje vlaken in raznolikost poti v kampusnih omrežjih
● Obnovitev po katastrofi
● Visoko zmogljiva SAN povezava
● Odvečnost, prenosljivost in varnost za domovinsko varnost in vojsko
● 3G celična in / ali WIFI / WiMAX povratna povezava v gostih mestnih omrežjih
● Prenosne in začasne povezave za video visoke ločljivosti ali HDTV

Zakaj uporabljati tehnologijo E-Band MMW?

Od treh odprtih frekvenčnih pasov so 70 GHz in 80 GHz pasovi najbolj privabili proizvajalce opreme. Zasnovani za soobstoj, razporeditve 71… 76 GHz in 81… 86 GHz omogočajo 5 GHz pasovne širine polnega dupleksa; dovolj za enostaven prenos polnega dupleksnega gigabitnega Ethernet (GbE) signala tudi z najpreprostejšimi modulacijskimi shemami. Napredni dizajn brezžične odličnosti je celo uspel uporabiti spodnji pas 5 GHz, od 71 do 76 GHz, samo za prenos dupleksnega GbE signala. Kasneje se pri uporabi tega pristopa pokaže jasna prednost pri uvajanju tehnologije MMW blizu astronomskih lokacij in v državah zunaj ZDA. Z neposredno pretvorbo podatkov (OOK) in poceni diplekserji so razmeroma preprosti in s tem stroškovno učinkoviti in je mogoče doseči visoko zanesljive radijske arhitekture. Z bolj spektralno učinkovitimi modulacijskimi kodami je mogoče doseči še višji full-duplex prenos pri 10 Gbps (10GigE) do 40Gbps.

Z dodelitvijo 92… 95 GHz je veliko težje delati, ker je ta del spektra razdeljen na dva neenaka dela, ki sta ločena z ozkim 100 MHz MHz izključevalnim pasom med 94.0… 94.1 GHz. Predvidevamo lahko, da se bo ta del spektra bolj verjetno uporabljal za uporabo v zaprtih prostorih z večjo zmogljivostjo in krajši domet. O tej dodelitvi v tej beli knjigi ne bomo več razpravljali.

V jasnih vremenskih razmerah prenosne razdalje pri 70 GHz in 80 GHz presegajo veliko kilometrov zaradi nizkih vrednosti dušenja ozračja. Vendar slika 1 kaže, da se tudi v teh pogojih atmosfersko dušenje s frekvenco bistveno spreminja [1]. Pri običajnih, nižjih mikrovalovnih frekvencah in do približno 38 GHz je atmosfersko slabljenje razmeroma nizko z vrednostmi dušenja nekaj desetin decibelov na kilometer (dB / km). Pri približno 60 GHz absorpcija molekul kisika povzroči veliko zmanjšanje dušenja. To veliko povečanje absorpcije kisika resno omejuje razdalje radijskega prenosa 60 GHz radijskih izdelkov. Vendar se preko 60 GHz absorpcije kisika odpre širše okno z nizkim dušenjem, kjer dušenje pade nazaj na vrednosti okoli 0.5 dB / km. To okno z nizkim slabljenjem se običajno imenuje E-pas. Vrednosti dušenja E-pasu so blizu slabljenju, ki ga doživljajo običajni mikrovalovni radijski sprejemniki. Nad 100 GHz se atmosfersko slabljenje na splošno poveča, poleg tega pa obstajajo številni molekularni absorpcijski pasovi, ki jih povzroča absorpcija O2 in H2O pri višjih frekvencah. Če povzamemo, sorazmerno nizko atmosfersko dušenje okna med 70 GHz in 100 GHz naredi frekvence E-pasu privlačne za brezžični prenos visoke zmogljivosti. Slika 1 prikazuje tudi, kako dež in megla vplivata na dušenje v mikrovalovnih, milimetrskih in infrardečih optičnih pasovih, ki se začnejo približno 200 terahercev (THz) in se uporabljajo v prenosnih sistemih FSO. Pri različnih in specifičnih stopnjah padavin se vrednosti dušenja rahlo spreminjajo z naraščajočimi frekvencami prenosa. Razmerje med stopnjami padavin in razdaljo prenosa bomo podrobneje preučili v naslednjem poglavju. Dušenje, povezano z meglo, lahko v bistvu zanemarimo pri frekvencah milimetrskih valov in se med milimetrskim valom in optičnim prenosnim pasom poveča za več zaporedjev: Glavni razlog, da sistemi FSO na daljše razdalje prenehajo delovati v meglenih pogojih.

Oddaljenost prenosa za E-pas
Kot pri vsem visokofrekvenčnem razširjanju radia tudi pri dušenju dušenja običajno določimo praktične omejitve na razdalji prenosa. Slika 2 prikazuje, da lahko radijski sistemi, ki delujejo v frekvenčnem območju E-pasu, močno oslabijo zaradi prisotnosti dežja [2]. Na srečo najintenzivnejši dež običajno pada v omejenih delih sveta; predvsem subtropskih in ekvatorialnih držav. V konicah je mogoče za kratek čas opaziti stopnjo padavin več kot 180 mm / uro. V Združenih državah Amerike in Evropi so največje padavine običajno manjše od 100 mm / uro. Takšna količina padavin povzroči oslabitev signala 30 dB / km in se običajno pojavi le med krajšimi razpokami oblakov. Ti izbruhi oblakov so deževni dogodki, ki se pojavijo na razmeroma majhnih in lokaliziranih območjih ter v deževnem oblaku manjše intenzivnosti in večjega premera. Ker so porušitve oblakov običajno povezane tudi s hudimi vremenskimi dogodki, ki se hitro premikajo čez povezavo, so izpadi dežja ponavadi kratki in so problematični le na daljinskih povezavah.

E-pas milimetrskega valovanja in dušenja dežja

Globalni milimetarski val E-pasu V-pasu ITU Rain Zones

Mednarodna zveza za telekomunikacije (ITU) in druge raziskovalne organizacije so zbrale podatke o desetletjih padavin z vsega sveta. Na splošno so značilnosti padavin in razmerja med stopnjo padavin, statističnim trajanjem dežja, velikostjo padavin itd. Dobro razumljeni [3] in z uporabo teh informacij je mogoče zasnovati radijske povezave, da premagajo tudi najhujše vremenske dogodke ali napovedujejo trajanje vremenskih izpadov radijskih povezav na daljše razdalje, ki delujejo na določenih frekvencah. Shema klasifikacije deževnega območja ITU prikazuje pričakovane statistične stopnje padavin po abecedi. Medtem ko so območja z najmanj padavinami razvrščena kot "Regija A", je največ padavin v "Regiji Q." Na sliki 3 spodaj je prikazan globalni zemljevid območja deževnega območja ITU in seznam stopenj padavin v določenih regijah sveta.

Zemljevid MMW Rain Fade za ameriški E-pas V-pas

Slika 3: Klasifikacija območij deževnega območja ITU različnih regij po svetu (zgoraj) in dejanske statistične stopnje padavin v odvisnosti od trajanja deževnega dogodka

Slika 4 prikazuje podrobnejši zemljevid za Severno Ameriko in Avstralijo. Omeniti velja, da približno 80% celinskega ozemlja ZDA spada v deževno območje K in spodaj. Z drugimi besedami, za delovanje na 99.99-odstotni stopnji razpoložljivosti mora biti meja zatemnitve radijskega sistema zasnovana tako, da prenese največjo količino padavin 42 mm / uro. Največ padavin v Severni Ameriki je mogoče opaziti na Floridi in vzdolž zalivske obale, te regije pa so razvrščene pod deževno območje N. Na splošno Avstralija doživlja manj dežja kot Severna Amerika. Ogromni deli te države, vključno z bolj naseljeno južno obalo, se nahajajo v deževnih območjih E in F (<28 mm / h).

Za poenostavitev je mogoče z združevanjem rezultatov na sliki 2 (stopnja padavin v primerjavi z dušenjem) in uporabo tabel padavin ITU, prikazanih na slikah 3 in 4, izračunati razpoložljivost določenega radijskega sistema, ki deluje v določenem delu sveta. . Teoretični izračuni, ki temeljijo na podatkih o padavinah za ZDA, Evropo in Avstralijo, kažejo, da lahko oprema za radijski prenos 70/80 GHz doseže povezljivost GbE pri statistični razpoložljivosti 99.99… 99.999% na razdaljah blizu ene milje ali celo dlje. Za nižjo 99.9-odstotno razpoložljivost lahko rutinsko dosežemo razdalje, večje od 2 milj. Pri konfiguriranju omrežja v topologiji obroča ali mreže se dejanske razdalje v nekaterih primerih podvojijo za enako številko razpoložljivosti zaradi goste, grozdaste narave močnih deževnih celic in odvečnosti poti, ki jo zagotavljajo topologije obroča / mreže.

Zemljevid MMW Rain Fade Australia E-Band V_Band

Slika 4: Klasifikacija ITU za deževno območje za Severno Ameriko in Avstralijo

Močna prednost tehnologije MMW pred drugimi brezžičnimi rešitvami visoke zmogljivosti, kot je optika v prostem prostoru (FSO), je, da druge frekvence prenosa, kot so megla ali peščene nevihte, ne vplivajo na frekvence MMW. Gosta megla, na primer z vsebnostjo tekoče vode 0.1 g / m3 (vidljivost približno 50 m), ima pri 0.4/70 GHz slabljenje le 80 dB / km [4]. V teh pogojih bo sistem FSO oslabil signal več kot 250 dB / km [5]. Te ekstremne vrednosti dušenja kažejo, zakaj lahko tehnologija FSO zagotavlja visoke številke razpoložljivosti le na krajših razdaljah. Na e-pasovne radijske sisteme podobno ne vplivajo prah, pesek, sneg in druge okvare prenosnih poti.

Alternativne brezžične tehnologije z visoko hitrostjo prenosa podatkov
Kot alternativa brezžični tehnologiji E-pasu obstaja omejeno število izvedljivih tehnologij, ki lahko podpirajo povezljivost z visoko hitrostjo prenosa podatkov. Ta odsek bele knjige nudi kratek pregled.

Optični kabel

Optični kabel ponuja najširšo pasovno širino katere koli praktične tehnologije prenosa, kar omogoča prenos zelo visokih podatkovnih hitrosti na velike razdalje. Čeprav je na voljo na tisoče kilometrov optičnih vlaken po vsem svetu, zlasti v dolgih in medmestnih omrežjih, dostop do "Last-Mile" ostaja omejen. Zaradi precejšnjih in pogosto pretirano visokih vnaprejšnjih stroškov, povezanih s kopanjem jarkov in polaganjem kopenskih vlaken, pa tudi zaradi prednostnih težav je dostop do vlaken težko nemogoč. Pogoste so tudi velike zamude, ne samo zaradi fizičnega postopka kopanja vlaken, temveč tudi zaradi ovir, ki jih povzročajo vplivi na okolje in morebitne birokratske ovire, povezane s takim projektom. Iz tega razloga številna mesta po svetu prepovedujejo prekop vlaken zaradi motenj v mestnem prometu in splošnih nevšečnosti, ki jih javnost povzroča.

Mikrovalne radijske rešitve

Fiksni mikrovalovni radijski sprejemniki od točke do točke lahko podpirajo višje hitrosti prenosa podatkov, kot je full duplex 100 Mbps Fast Ethernet ali do 500 Mbps na nosilca v frekvenčnem območju med 4-42 GHz. Vendar je v bolj tradicionalnih mikrovalovnih pasovih spekter omejen, pogosto preobremenjen in tipični licenčni spektralni kanali so zelo ozki v primerjavi s spektrom E-pasu.

V-pas in E-pas MMW Spectrum za mikrovalovni in milimetrski val

Slika 5: Primerjava med mikrovalovnimi radii z visoko hitrostjo prenosa podatkov in radijsko rešitvijo 70/80 GHz.

Na splošno frekvenčni kanali, ki so na voljo za licenciranje, pogosto ne presegajo 56 megahercev (MHz), običajno pa 30 MHz ali manj. V nekaterih pasovih so lahko na voljo široki 112MHz kanali, ki lahko podpirajo 880Mbps na nosilca, vendar le v visokofrekvenčnih pasovih, primernih za kratke razdalje. Posledično morajo radijski sprejemniki, ki delujejo v teh pasovih z višjimi hitrostmi prenosa podatkov, uporabljati zelo zapletene sistemske arhitekture, ki uporabljajo modulacijske sheme do 1024 kvadraturno amplitudne modulacije (QAM). Tako zelo zapleteni sistemi povzročajo omejene razdalje, prepustnost pa je v največjih kanalih še vedno omejena na hitrost prenosa podatkov do 880 Mb / s. Zaradi omejene količine spektra, ki je na voljo v teh pasovih, širših vzorcev širine antene in občutljivosti visoke QAM modulacije na kakršne koli motnje, je gostejša uporaba tradicionalnih mikrovalovnih rešitev v urbanih ali metropolitanskih območjih izjemno problematična. Primerjava vizualnega spektra med tradicionalnimi mikrovalovnimi pasovi in pristopom 70/80 GHz je prikazana na sliki 5.

60 GHz (V-pas) milimetrske valovne rešitve
Frekvenčne porazdelitve znotraj 60 GHz spektra, zlasti med 57… 66 GHz, se v različnih regijah sveta zelo razlikujejo. Severnoameriški FCC je izdal širši blok frekvenčnega spektra med 57… 64 GHz, ki zagotavlja zadostno pasovno širino za polno dupleksno delovanje GbE. Druge države se niso držale te posebne razsodbe in te države imajo dostop le do veliko manjših in pogosto kanaliziranih dodelitev frekvenc znotraj pasu spektra 60 GHz. Omejena količina razpoložljivega spektra zunaj ZDA ne omogoča gradnje stroškovno učinkovitih radijskih rešitev 60 GHz pri visokih hitrostih prenosa podatkov v evropskih državah, kot so Nemčija, Francija in Anglija, če omenimo le nekatere. Vendar tudi v ZDA regulirana omejitev prenosne moči, skupaj s sorazmerno slabimi značilnostmi širjenja zaradi visoke atmosferske absorpcije molekul kisika (glej sliko 1), omejuje tipične razdalje povezave na manj kot pol milje. Da bi dosegli zmogljivost 99.99 do 99.999-odstotne razpoložljivosti sistema v prevozniškem prometu, je na večjih delih celinskega ozemlja ZDA razdalja na splošno omejena na nekaj več kot 500 metrov. FCC je 500 GHz spekter uvrstil med spektre brez dovoljenj. Za razliko od dodelitev višjih frekvenc 60/70 GHz za delovanje 80 GHz radijskih sistemov ni potrebna zakonska odobritev ali usklajevanje. Po eni strani je uporaba nelicencirane tehnologije zelo priljubljena med končnimi uporabniki, hkrati pa ni zaščite pred interferencami, nenamernimi ali namernimi. Če povzamemo, zlasti v ZDA je lahko uporaba spektra 60 GHz potencialno izvedljiva alternativa za razmestitve na kratke razdalje, vendar tehnologija ni resnična alternativa za razdalje povezav več kot 60 metrov in kadar je potrebna sistemska razpoložljivost 500… 99.99%.

Free Space Optics (FSO, optična brezžična povezava)
Optična tehnologija (FSO) uporablja infrardečo lasersko tehnologijo za prenos informacij med oddaljenimi kraji. Tehnologija omogoča prenos zelo visokih hitrosti prenosa podatkov 1 Gbps in več. Tehnologija FSO je na splošno zelo varna tehnologija prenosa, ni zelo nagnjena k motnjam zaradi izredno ozkih značilnosti prenosnega snopa in tudi po vsem svetu nima licence.

Na žalost na prenos signalov v infrardečih optičnih pasovih drastično vpliva megla, kjer lahko absorpcija zraka preseže 130 dB / km [5]. Na splošno bodo kakršne koli vremenske razmere, ki vplivajo na vidljivost med dvema lokacijama (npr. Pesek, prah), vplivale tudi na delovanje sistema FSO. Tudi dogodki v megli in prašno / peščene nevihte so lahko zelo lokalizirani in jih je težko napovedati, zato je napovedovanje razpoložljivosti sistema FSO težje. Za razliko od ekstremnih deževnih dogodkov, ki so zelo kratki, lahko tudi megla in prah / peščene nevihte trajajo zelo dolgo (ure ali celo dnevi in ne minute). To lahko povzroči izredno dolge izpade sistemov FSO, ki delujejo pod takimi pogoji.

S praktičnega vidika in ob upoštevanju številk razpoložljivosti 99.99… 99.999%, lahko vse zgoraj navedeno omeji tehnologijo FSO na razdalje le nekaj sto metrov (300 metrov); zlasti na obalnih območjih ali območjih, ki so izpostavljena megli, pa tudi v regijah, ki doživljajo nevihte s peskom / prahom. Za ohranitev 100% povezljivosti pri uvajanju sistemov FSO v tovrstnih okoljih je priporočljiva alternativna tehnologija poti.

Večina strokovnjakov iz industrije se strinja, da lahko tehnologija FSO ponudi zanimivo in potencialno poceni alternativo pri brezžičnem povezovanju oddaljenih lokacij na krajših razdaljah. Fizika oslabitve signala v infrardečem spektru pa bo to tehnologijo vedno omejila na zelo kratke razdalje.

V preglednici 1 je prikazana kratka primerjava obravnavanih in komercialno dostopnih tehnologij prenosa z visoko hitrostjo prenosa podatkov in njihovih ključnih gonilnikov učinkovitosti.

MMW V primerjavi z drugimi brezžičnimi tehnologijami

Tabela 1: Primerjalna tabela komercialno dostopnih tehnologij žičnega in brezžičnega prenosa z visoko hitrostjo prenosa podatkov

Komercialne rešitve milimetrskih valov
Portfelj izdelkov milimetrskih valov CableFree vključuje radijske rešitve od točke do točke, ki delujejo od 100 Mbps do 10 Gbps (10 Gigabit Ethernet) v licenciranem spektru E-pasu 70 GHz in do 1 Gbps v nelicenciranem spektru 60 GHz. Sistemi so na voljo z različnimi velikostmi anten, da ustrezajo zahtevam kupca glede razpoložljivosti na določenih razdaljah uvajanja po najbolj konkurenčnih cenah katerega koli proizvajalca E-pasov v industriji. E-pasovne radijske rešitve Wireless Excellence delujejo le v spodnjem frekvenčnem pasu 5 GHz v licenciranem spektru E-pasu 70/80 GHz, ne pa v hkratnem prenosu v pasovih 70 GHz in 80 GHz. Zaradi tega izdelki Wireless Excellence niso nagnjeni k morebitnim omejitvam uvajanja v bližini astronomskih lokacij ali vojaških objektov v Evropi, kjer vojska uporablja dele pasu 80 GHz za vojaške komunikacije. Sistemi so enostavni za uporabo in zaradi nizkonapetostne napajalne napetosti 48 voltov enosmernega toka (Vdc) za namestitev sistema ni potreben certificiran električar. Fotografije izdelkov Wireless Excellence so prikazane na sliki 6 spodaj.

Brezžična povezava MMW, postavljena v ZAE

Slika 6: Brezžični radijski sprejemniki MMW so kompaktni in zelo integrirani. Prikazana je različica antene 60 cm

Povzetek in sklepi
Za reševanje današnjih zahtev po medsebojni povezanosti omrežij z visoko zmogljivostjo so na voljo zelo zanesljive brezžične rešitve, ki zagotavljajo optično zmogljivost ob delčku stroškov polaganja optičnih vlaken ali zakupa visokozmogljivih optičnih povezav. To je pomembno ne samo z vidika učinkovitosti / stroškov, temveč tudi zato, ker optične povezave v dostopnih omrežjih "Last-Mile" še vedno niso zelo razširjene in najnovejše študije kažejo, da je v ZDA le 13.4% poslovnih stavb z več kot 20 zaposlenih je povezanih z optičnimi vlakni. V številnih drugih državah so te številke še nižje.

Na trgu obstaja več tehnologij, ki lahko zagotavljajo gigabitno povezljivost za povezovanje oddaljenih omrežnih lokacij. Licencirane rešitve E-pasu v frekvenčnem območju 70/80 GHz so še posebej zanimive, ker lahko zagotovijo najvišje razpoložljive podatke o razpoložljivosti v operaterju na razdalji 1.6 km in več. V ZDA je odločba FCC iz leta 2003 ta spekter odprla za komercialno uporabo, internetni nizkocenovni sistem licenciranja pa omogoča uporabnikom, da v nekaj urah dobijo licenco za delovanje. Druge države že imajo in / ali so trenutno v postopku odpiranja spektra E-pasov za komercialno uporabo. Nelicencirani radijski sprejemniki s frekvenco 60 GHz in sistemi s prosto prostorom (FSO) lahko zagotavljajo tudi gigabitno Ethernet povezljivost, vendar pri višjih stopnjah razpoložljivosti v nosilnem razredu 99.99… 99.999% lahko obe rešitvi delujeta le na manjših razdaljah. Kot preprosto preprosto pravilo in v večini delov ZDA lahko rešitve 60 GHz zagotavljajo te visoke stopnje razpoložljivosti le, če so nameščene na razdalji, manjši od 500 metrov (500 metrov).

Reference
● ITU-R P.676-6, »Dušenje z atmosferskimi plini«, 2005.
● ITU-R P.838-3, “Posebni model dušenja za dež za uporabo v metodah napovedovanja,” 2005.
● ITU-R P.837-4, »Značilnosti padavin za modeliranje razmnoževanja«, 2003.
● ITU-R P.840-3, »Oslabitev zaradi oblakov in megle,« 1999.

Za več informacij o milimetrskem valu E-pasu

Za več informacij o e-pasu MMW prosim Pomoč strankam

Nazaj:Načrti kanalov OFCOM za E-pas 70GHz-80GHz

Naprej:Nadgradnja mikrovalovnih povezav Dragonwave

Pustite sporočilo

Seznam sporočilo

Komentarji Nalaganje ...