Классификация, принцип построения радиорелейных линий связи

1.

Министерство образования Красноярского края
Краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Красноярский колледж радиоэлектроники и информационных технологий»
Классификация, принцип построения
радиорелейных линий связи
Баськов Кирилл 9САД-2.24

2.

Что такое радиорелейная
связь? Определение и основная
идея
Радиорелейная связь — это один из видов наземной радиосвязи,
основанный на многократной ретрансляции радиосигналов
Суть технологии:
Сигнал от источника передается не напрямую до конечного
получателя, а по цепочке промежуточных приемопередающих
станций; Работает в диапазоне дециметровых, сантиметровых и
миллиметровых волн (от сотен МГц до десятков ГГц);
Используются узконаправленные антенны (параболические,
рупорные и др.), которые фокусируют сигнал в узкий луч .
Радиоволны УКВ-диапазона (и выше) распространяются
прямолинейно и огибают препятствия хуже, чем длинные волны.
Чтобы передать сигнал за горизонт или на большое расстояние,
Баськов
Кирилл: Классификация,
принцип—
построения
радиорелейных линий связи
требуется
«эстафета»
ретрансляция

3.

Классификация РРЛ по типу
сигнала и способу передачи
По типу передаваемого сигнала РРЛ делятся на два больших класса :
Аналоговые РРЛ:
Исторически первые системы (активно строились в СССР с 1950-х гг.).
Используют частотное уплотнение (ЧРК) и частотную модуляцию (ЧМ).
Предназначены для передачи ТВ-сигнала и большого количества телефонных
разговоров одновременно .
Цифровые РРЛ (ЦРРЛ):
Современный стандарт. Передают поток данных в цифровом виде.
Используют сложные виды модуляции (QPSK, QAM — квадратурная амплитудная
модуляция) .
Более помехоустойчивы и позволяют передавать любой трафик (интернет, голос,
видео) в едином стандарте.
Баськов Кирилл: Классификация, принцип построения радиорелейных линий связи

4.

Классификация РРЛ по
физическому принципу
распространения
Здесь выделяют три основных типа линий :
1) РРЛ прямой видимости:
Самый распространенный тип.
Антенны соседних станций находятся в пределах прямой
геометрической видимости.
Расстояние между станциями (интервал) — обычно от 40 до 70
км (зависит от высоты мачт и рельефа) .
2) Тропосферные РРЛ:
Используют эффект отражения и рассеяния радиоволн от
неоднородностей в тропосфере.
Позволяют преодолевать расстояния до 300-450 км без прямой
видимости .
Требуют очень мощных передатчиков (до 10 кВт) и огромных
антенн из-за сильного затухания сигнала .
3) Спутниковые РРЛ (как частный случай):
Баськов
Кирилл: Классификация,
принцип построения
радиорелейных линийаппарат
связи
Ретранслятор
вынесен
на космический

5.

Принцип построения. Топология
«точка-точка» и частотные
планы
Независимо от масштаба, базовая единица РРЛ — ствол (интервал).
Структура простейшего пролета:
Две оконечные станции (ОРС — оконечная радиорелейная станция).
Между ними могут стоять ретрансляторы (УРС — узловые или ПРС —
промежуточные станции) .
Принцип организации дуплексной связи (передача и прием
одновременно): Используется разнесение частот. Если станция передает
сигнал соседу на частоте f1, то от соседа она принимает сигнал на
частоте f2. Это предотвращает "забивание" собственного приемника
мощным сигналом передатчика .
Весь диапазон частот разбивается на "полки" (стволы), что позволяет
организовать несколько каналов связи по одной линии
Баськов Кирилл: Классификация, принцип построения радиорелейных линий связи

6.

Достоинства РРЛ
Достоинства:
1. Быстрота развертывания(по сравнением с прокладкой кабеля)
2. Относительно низкая стоимость на начальном этапе (особенно в
труднодоступной местности)
3. Возможность организации связи там, где нельзя проложить
кабель (болота, горы, реки).
4. Высокая пропускная способность (до 1 Гбит/с и выше в
современных диапазонах
Баськов Кирилл: Классификация, принцип построения радиорелейных линий связи

7.

Недостатки РРЛ
Недостатки:
1. Требование прямой видимости для большинства типов (кроме
тропосферных)
2. Зависимость от погодных условий (дождь, туман сильно глушат
сигнал на высоких частотах, >10 ГГц)
3. Высокие эксплуатационные расходы на обслуживание вышек и
оборудования в удаленных точках.
4. Необходимость получения разрешений на частоты.
Баськов Кирилл: Классификация, принцип построения радиорелейных линий связи

8.

История развития
радиорелейных линий связи.
Часть 1.
1930-е годы — Зарождение идеи:
Первые эксперименты по ретрансляции УКВ-сигналов.
1931 год — французский инженер Анри Бюссон предлагает
концепцию "радиорелейной линии" как альтернативу кабелям.
В СССР первые опытные линии строятся для нужд Красной Армии.
1940-1950-е годы — Эра аналоговых РРЛ:
1947 год — запуск первой коммерческой аналоговой линии в США
(Нью-Йорк — Бостон) для передачи телефонного трафика.
1953 год — ввод в эксплуатацию первой советской магистральной
РРЛ "Москва — Рязань" (система "Стрела") для передачи ТВсигнала .
Развитие систем с частотной модуляцией (ЧМ) и частотным
уплотнением (ЧРК).
Баськов Кирилл: Классификация, принцип построения радиорелейных линий связи

9.

История развития радиорелейных
линий связи. Часть 2.
1960-1970-е годы — Расцвет и глобализация:
Строительство трансконтинентальных РРЛ (например, линия
"Москва — Владивосток", 1960-1970 гг.) .
Массовое использование РРЛ для распределения программ
Центрального телевидения по всей стране.
Появление тропосферных линий (система "Горизонт" в СССР),
позволяющих связывать удаленные районы Крайнего Севера .
1980-1990-е годы — Переход на "цифру":
Начало перехода от аналоговых систем к цифровым (ЦРРЛ).
Внедрение волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) для
магистралей, но РРЛ остаются актуальны для регионов и
"последней мили".
2000-е — настоящее время — Современный этап:
Использование высоких диапазонов (E-Band, 70-80 ГГц) для
скоростей до 10 Гбит/с.
РРЛ становятся ключевым элементом сотовой связи (транспортная
Баськов Кирилл: Классификация, принцип построения радиорелейных линий связи
сеть для базовых станций 4G/5G — backhaul) .