Teknologjia e valëve milimetër E-Band

Hyrje në teknologjinë e valës milimetër për E-Band dhe V-Band

Përmbledhje e MMW

Valë milimetër (MMW) është një teknologji për lidhje wireless me kapacitet të lartë me shpejtësi të lartë (10Gbps, 10 Gigabit për sekondë), ideale për zonat urbane. Duke përdorur mikrovalë me frekuencë të lartë në spektrin E-Band (70-80GHz) dhe 58GHZ në 60GHz (V-Band), lidhjet mund të vendosen dendur në qytetet e mbingarkuara pa ndërhyrje, dhe pa nevojën e gërmimit për kabllo dhe fibra optike, të cilat mund të jenë i kushtueshëm, i ngadaltë dhe shumë përçarës. Në të kundërt, lidhjet MMW mund të vendosen në orë, dhe të zhvendosen dhe ripërdoren në faqe të ndryshme ndërsa evoluojnë kërkesat e rrjetit.

CableFree MMW Lidhje Valësh milimetër e instaluar në Emiratet e Bashkuara Arabe

Historia e MMW

Në 2003 Komisioni Federal i Komunikimit i Amerikës së Veriut (FCC) hapi disa grupe me valë milimetër me frekuencë të lartë (MMW), përkatësisht në diapazonin 70, 80 dhe 90 gigahertz (GHz), për përdorim komercial dhe publik. Për shkak të sasisë së gjerë të spektrit (afërsisht 13 GHz) të disponueshëm në këto banda, radiot me valë milimetër janë bërë shpejt zgjidhja më e shpejtë e radios nga pika në pikë (pt-to-pt) në treg. Produktet e transmetimit të radios që ofrojnë të dhëna të dupleksit të plotë deri në 1.25 Gbps, në nivelet e disponueshmërisë së klasës së transportuesit prej 99.999% dhe në distanca afër një milje ose më shumë janë në dispozicion sot. Për shkak të çmimeve me kosto efektive, radiot MMW kanë potencialin të transformojnë modelet e biznesit për ofruesit e lëvizjeve të lëvizshme dhe lidhjen e hyrjes metro / ndërmarrje "Last-Mile".

Historiku rregullues
Hapja e 13 GHz të spektrit të papërdorur më parë në intervalin e frekuencave 71… 76 GHz, 81… 86 GHz dhe 92… 95 GHz, për përdorim komercial dhe shërbime pa tel fikse me dendësi të lartë në Shtetet e Bashkuara në Tetor 2003 konsiderohet si një vendimi historik nga Komisioni Federal i Komunikimit (FCC). Nga pikëpamja teknologjike, ky vendim lejoi për herë të parë, shpejtësi të linjës së plotë dhe komunikime pa tela me shpejtësi të plotë gigabit duplex në distanca prej një milje ose më shumë në nivelet e disponueshmërisë në klasën e transportuesit. Në kohën e hapjes së spektrit për përdorim komercial, Kryetari i FCC Michael Powell shpalli vendimin si hapjen e një "kufiri të ri" në shërbimet tregtare dhe produktet për popullin Amerikan. Që atëherë, janë hapur tregje të reja për zëvendësimin ose zgjerimin e fibrave, rrjetet e aksesit pa tel "Mile-i Fundit" pa pikë, dhe aksesi në internet me bandë të gjerë me shpejtësi të dhënash gigabit dhe më gjerë.

Rëndësia e alokimeve 70 GHz, 80 GHz dhe 90 GHz nuk mund të mbivlerësohet. Këto tre ndarje, të referuara kolektivisht si banda E, përmbajnë sasinë më të madhe të spektrit të lëshuar ndonjëherë nga FCC për përdorim komercial të licencuar. Së bashku, spektri 13 GHz rrit sasinë e brezave të frekuencave të aprovuara nga FCC me 20% dhe këto banda të kombinuara përfaqësojnë 50 herë brezin e brezit të të gjithë spektrit qelizor. Me një total prej 5 GHz të gjerësisë së brezit në dispozicion përkatësisht në 70 GHz dhe 80 GHz, dhe 3 GHz në 90 GHz, gigabit Ethernet dhe nivele më të larta të të dhënave mund të vendosen lehtësisht me arkitektura relativisht të thjeshta të radios dhe pa skema komplekse të modulimit. Me karakteristikat e përhapjes që janë vetëm pak më të këqija sesa ato në brezat mikrovalë të përdorur gjerësisht, dhe karakteristikat e motit të karakterizuara mirë që lejojnë të zbehet shiu, distancat e lidhjeve prej disa miljesh mund të realizohen me besim.

Vendimi i FCC gjithashtu hodhi themelin për një skemë të re licencimi të bazuar në Internet. Kjo skemë e licencimit në internet lejon regjistrimin e shpejtë të një lidhjeje radio dhe siguron mbrojtje nga frekuenca me një tarifë të ulët prej disa qindra dollarësh. Shumë vende të tjera rreth globit aktualisht po hapin spektrin MMW për përdorim publik dhe komercial, pas vendimit historik të FCC. Brenda këtij dokumenti ne do të përpiqemi të shpjegojmë rëndësinë e brezave 70 GHz, 80 GHz dhe 90 GHz dhe të tregojmë se si këto shpërndarje të frekuencave të reja potencialisht do të riformojnë transmetimin e shkallës së lartë të të dhënave dhe modelet shoqëruese të biznesit.

Tregjet dhe Aplikimet e synuara për lidhjen e hyrjes me kapacitet të lartë "Mile-Last"
Vetëm në Shtetet e Bashkuara, ka afërsisht 750,000 ndërtesa tregtare me 20+ të punësuar. Në mjediset e sotme të biznesit tepër të lidhur me internet, shumica e këtyre ndërtesave kanë nevojë për lidhje të Internetit me shkallë të lartë të të dhënave. Ndërsa është sigurisht e vërtetë që shumë biznese aktualisht janë të kënaqur që kanë një shpejtësi më të ngadaltë T1 / E1 përkatësisht në 1.54 Mbps ose 2.048 Mbps, ose ndonjë formë tjetër e lidhjes DSL me shpejtësi më të ngadaltë, një numër në rritje të shpejtë i bizneseve kërkojnë ose kërkojnë DS- Lidhja 3 (45 Mbps) ose lidhje me fibra me shpejtësi më të lartë. Sidoqoftë, dhe këtu fillojnë problemet, sipas një studimi shumë të fundit nga Vertical Systems Group, vetëm 13.4% e ndërtesave tregtare në Shtetet e Bashkuara janë të lidhura me një rrjet fibrash. Me fjalë të tjera, 86.6% e këtyre ndërtesave nuk kanë lidhje me fibra, dhe qiramarrësit e ndërtesave mbështeten në dhënien me qira të qarqeve të bakrit me tela me shpejtësi më të ngadaltë nga ofruesit aktualë të telefonisë ose alternative (ILEC ose CLEC). Kosto të tilla për një lidhje bakri me tela me shpejtësi më të lartë si një lidhje 45 Mbps DS-3, mund të shkojnë lehtësisht në 3,000 dollarë në muaj ose më shumë.

Një studim tjetër interesant i kryer nga Cisco në 2003 zbuloi se 75% e ndërtesave komerciale amerikane që nuk janë të lidhura me fibra janë brenda një milje të një lidhjeje me fibra. Sidoqoftë, përkundër kërkesës në rritje për transmetimin e kapacitetit të lartë në këto ndërtesa, kostoja e lidhur me vendosjen e fibrave shpesh nuk lejon "mbylljen e ngushticës së transmetimit". Për shembull, kostot e vendosjes së fibrave në qytetet kryesore metropolitane të SHBA mund të shkojnë deri në 250,000 dollarë për milje, dhe në shumë prej qyteteve më të mëdha të SHBA ka madje një moratorium për vendosjen e fibrave të reja për shkak të ndërprerjeve masive të trafikut. Shifrat e lidhjes së ndërtesave me fibra në komerciale në shumë qytete evropiane janë shumë më të këqija dhe disa studime sugjerojnë se vetëm rreth 1% e ndërtesave tregtare janë të lidhura me fibra.

Shumë analistë të industrisë pajtohen se ekziston një treg i madh dhe aktualisht i nën-shërbyer për lidhjen e aksesit pa tel me tel "Mile E Fundit", me kusht që teknologjia themelore të lejojë nivelet e disponueshmërisë në klasën e transportuesit. Sistemet e radios MMW janë plotësisht të përshtatshme për të përmbushur këto kërkesa teknike. Për më tepër, kapaciteti i lartë dhe sistemet e disponueshme komerciale MMW kanë rënë në mënyrë drastike në çmime gjatë dy viteve të fundit. Kur krahasohet me vendosjen e vetëm një milje fibra në një qytet të madh metropolitane amerikane ose evropiane, përdorimi i një radioje MMW të aftë për Ethernet gigabit mund të shkojë deri në 10% të kostove të fibrave. Kjo strukturë e çmimeve e bën tërheqëse ekonominë e lidhjes gigabit sepse paraqitja e kërkuar e kapitalit dhe periudha rezultuese e Kthimit të Investimit (ROI) shkurtohen në mënyrë drastike. Si pasojë, shumë aplikacione të larta të të dhënave që nuk mund të shërbeheshin ekonomikisht në të kaluarën për shkak të kostove të larta të infrastrukturës së fibrave të hendekut tani mund të shërbehen dhe janë ekonomikisht të realizueshme kur përdorni teknologjinë e radios MMW. Ndër këto aplikacione janë:
Ext Zgjatimet dhe zëvendësimet e fibrave CLEC dhe ILEC
Ha Metro Ethernet backhaul dhe mbyllje unaza fibra
. Zgjerime LAN të kampusit pa tel
Backup Rezervimi i fibrave dhe larmia e rrugëve në rrjetet e kampusit
. Rimëkëmbja e katastrofës
Capacity Lidhje SAN me kapacitet të lartë
● Redundancë, transportueshmëri dhe siguri për Sigurinë e Vendit dhe Ushtrinë
Ha Ndërprerje 3G celulare dhe / ose WIFI / WiMAX në rrjetet e dendura urbane
Links Lidhje portative dhe të përkohshme për transport me video ose HDTV me definicion të lartë

Pse përdoret teknologjia E-Band MMW?

Nga tre brezat e frekuencave të hapura, brezat 70 GHz dhe 80 GHz kanë tërhequr më të interesuarit nga prodhuesit e pajisjeve. Projektuar për të ekzistuar bashkë, ndarjet 71… 76 GHz dhe 81… 86 GHz lejojnë 5 GHz të gjerësisë së transmetimit të dyfishtë të plotë; mjaftueshëm për të transmetuar me lehtësi një sinjal gigabit Ethernet (GbE) të dyfishtë të plotë edhe me skemat më të thjeshta të modulimit. Dizajni i përparuar i Wireless Excellence Excellence madje arriti të përdorë brezin më të ulët 5 GHz, vetëm nga 71… 76 GHz, për të transportuar një sinjal të plotë dupleks GbE. Më vonë, një avantazh i qartë tregohet në përdorimin e kësaj qasje kur bëhet fjalë për vendosjen e teknologjisë MMW afër vendeve astronomike dhe në vendet jashtë SH.B.A. me konvertim të drejtpërdrejtë të të dhënave (OOK) dhe diplekserë me kosto të ulët, relativisht të thjeshta dhe kështu me kosto efikase dhe mund të arrihen arkitektura të larta radio të besueshme. Me kode modulimi më efikas spektralisht, mund të arrihet transmetim edhe më i lartë i dyfishtë me 10 Gbps (10GigE) deri në 40Gbps.

Alokimi prej 92… 95 GHz është shumë më i vështirë për tu punuar sepse kjo pjesë e spektrit është segmentuar në dy pjesë të pabarabarta që ndahen nga një brez i ngushtë përjashtimi 100 MHz midis 94.0… 94.1 GHz. Mund të supozohet se kjo pjesë e spektrit ka shumë të ngjarë të përdoret për kapacitet më të lartë dhe aplikime të brendshme me rreze më të shkurtër. Kjo ndarje nuk do të diskutohet më tej në këtë letër të bardhë.

Nën kushte të qarta të motit, distancat e transmetimit në 70 GHz dhe 80 GHz tejkalojnë shumë milje për shkak të vlerave të ulëta të zbutjes atmosferike. Sidoqoftë, Figura 1 tregon se edhe në këto kushte, zbutja atmosferike ndryshon ndjeshëm me frekuencën [1]. Në frekuenca konvencionale, më të ulëta të mikrovalëve dhe deri në afërsisht 38 GHz, zbutja atmosferike është mjaft e ulët me vlera të zbutjes prej disa të dhjetave të decibelit për kilometër (dB / km). Në thithjen rreth 60 GHz nga molekulat e oksigjenit shkakton një rritje të madhe të zbutjes. Kjo rritje e madhe e thithjes së oksigjenit kufizon seriozisht distancat e transmetimit të radios të produkteve të radios 60 GHz. Sidoqoftë, përtej pikut të thithjes së oksigjenit 60 GHz hapet një dritare më e gjerë e zbutjes së ulët ku zbutja bie përsëri në vlerat rreth 0.5 dB / km. Kjo dritare e zbutjes së ulët zakonisht quhet si bandë E. Vlerat e zbutjes së bandës E janë afër zbutjes së përjetuar nga radiot e zakonshme të mikrovalëve. Mbi 100 GHz, zbutja atmosferike në përgjithësi rritet dhe përveç kësaj ka grupe të shumta thithëse molekulare të shkaktuara nga thithja e O2 dhe H2O në frekuenca më të larta. Në përmbledhje, është dritarja relativisht e ulët e zbutjes atmosferike midis 70 GHz dhe 100 GHz që i bën frekuencat e bandës E tërheqëse për transmetimin pa tel me kapacitet të lartë. Figura 1 tregon gjithashtu se si shiu dhe mjegulla ndikojnë në zbutjen në mikrovalë, valë milimetër dhe banda optike infra të kuqe që fillojnë rreth 200 terahertz (THz) dhe që përdoren në sistemet e transmetimit të FSO. Në nivele të ndryshme dhe specifike të reshjeve, vlerat e zbutjes ndryshojnë pak, me rritjen e frekuencave të transmetimit. Marrëdhënia midis niveleve të reshjeve dhe distancave të transmetimit do të shqyrtohet më tej në seksionin vijues. Zbutja e lidhur me mjegullën në thelb mund të neglizhohet në frekuencat e valës milimetër, duke u rritur me disa rende të madhësisë midis valës milimetër dhe brezit optik të transmetimit: Arsyeja kryesore pse sistemet FSO në distancë më të gjatë pushojnë së punuari në kushte të mjegullta.

Distancat e Transmisionit për E-Band
Ashtu si me të gjithë përhapjen e radios me frekuencë të lartë, zbutja e shiut zakonisht përcakton kufijtë praktikë në distancat e transmetimit. Figura 2 tregon se sistemet e radios që veprojnë në intervalin e frekuencës së bandës E mund të përjetojnë zbutje të madhe duke pasur parasysh praninë e shiut [2]. Për fat të mirë, shiu më intensiv ka tendencë të bjerë në pjesë të kufizuara të botës; kryesisht vendet subtropikale dhe ekuatoriale. Në kohën e pikut mund të vërehen reshje shiu prej më shumë se shtatë inç / orë (180 mm / orë) për periudha të shkurtra kohore. Në Shtetet e Bashkuara dhe Evropë, normat maksimale të reshjeve të shiut janë zakonisht më pak se katër inç / orë (100 mm / orë). Një shpejtësi e tillë e reshjeve shkakton zbutje të sinjalit prej 30 dB / km dhe zakonisht ndodh vetëm gjatë shpërthimeve të shkurtra të reve. Këto shpërthime resh janë ngjarje shiu që shfaqen brenda zonave relativisht të vogla dhe të lokalizuara dhe brenda një reje shiu me një intensitet më të ulët, me diametër më të madh. Meqenëse shpërthimet e reve shoqërohen zakonisht me ngjarje të rënda të motit që lëvizin shpejt përmes lidhjes, ndërprerjet e shiut priren të jenë të shkurtra dhe janë problematike vetëm në lidhjet e transmetimit në distancë më të gjatë.

Valë milimetër dhe zbutje shiu-banda E-Band

Zonat e Shiut ITU-Bandë V Bandë Globale Millimetrike

Bashkimi Ndërkombëtar i Telekomunikacionit (ITU) dhe organizata të tjera kërkimore kanë mbledhur të dhëna dekadash për reshjet nga e gjithë bota. Në përgjithësi, karakteristikat e reshjeve dhe marrëdhëniet midis shpejtësisë së reshjeve, kohëzgjatjes statistikore të shiut, madhësive të rënies së shiut, etj janë të kuptuara mirë [3] dhe duke përdorur këtë informacion është e mundur të krijoni lidhje radio për të kapërcyer edhe ngjarjet më të këqija të motit ose për të parashikuar kohëzgjatja e ndërprerjeve të motit në lidhje me radio-distanca më të gjata që veprojnë në frekuenca të veçanta. Skema e klasifikimit të zonës së shiut ITU tregon nivelet e pritshme statistikore të reshjeve në rend alfabetik. Ndërsa zonat që përjetojnë më pak reshje klasifikohen si "Rajoni A", normat më të larta të reshjeve janë në "Rajoni Q." Një hartë globale e zonës së shiut ITU dhe një listë e niveleve të reshjeve në rajone specifike të botës tregohet në Figurën 3 më poshtë.

 Harta e zbehjes së shiut nga MMW për bandën V të Sh.B.A-së

Figura 3: Klasifikimi i zonës së shiut ITU të rajoneve të ndryshme në botë (lart) dhe nivelet reale të reshjeve statistikore si një funksion i kohëzgjatjes së ngjarjes së shiut

Figura 4 tregon një hartë më të detajuar për Amerikën e Veriut dhe Australinë. Vlen të përmendet se afërsisht 80% e territorit të SHBA Kontinentale bie në zonën e shiut K dhe më poshtë. Me fjalë të tjera, për të operuar në një nivel disponueshmërie 99.99%, marzhi i zbehjes së një sistemi radio duhet të projektohet për t'i bërë ballë një shpejtësie maksimale të reshjeve prej 42 mm / orë. Shkalla më e lartë e reshjeve në Amerikën e Veriut mund të vërehet në Florida dhe përgjatë Bregut të Gjirit, dhe këto rajone klasifikohen në zonën e shiut N. Në përgjithësi, Australia përjeton më pak shi se Amerika e Veriut. Pjesë të mëdha të këtij vendi duke përfshirë vijën më të populluar të bregdetit Jugor janë të vendosura në zonat e shiut E dhe F (<28 mm / orë).

Për të thjeshtuar, duke kombinuar rezultatet e Figurës 2 (shkalla e reshjeve vs zbutjes) dhe duke përdorur grafikët e reshjeve të ITU të paraqitura në figurat 3 dhe 4, është e mundur të llogaritet disponueshmëria e një sistemi të veçantë radio që funksionon në një pjesë të caktuar të botës . Llogaritjet teorike të bazuara në të dhënat e reshjeve për Shtetet e Bashkuara, Evropën dhe Australinë tregojnë se pajisjet e transmetimit të radios 70/80 GHz mund të arrijnë lidhjen GbE në një nivel të disponueshmërisë statistikore prej 99.99… 99.999% në distanca afër një milje apo edhe më tej. Për një disponueshmëri më të ulët 99.9%, distancat që tejkalojnë 2 milje mund të arrihen në mënyrë rutinore. Kur konfiguroni rrjetin në një topologji unaze ose rrjetë, distancat efektive dyfishohen në disa raste për të njëjtën shifër të disponueshmërisë për shkak të natyrës së dendur, grumbullimit të qelizave të reshjeve të shiut dhe tepricës së rrugës që sigurojnë topologjitë e unazave / rrjetave.

MMW Rain Fade Harta Australi E-Band V_Band

Figura 4: Klasifikimi i zonës së shiut ITU për Amerikën e Veriut dhe Australinë

Një përfitim i fortë i teknologjisë MMW mbi zgjidhjet e tjera pa tel me kapacitet të lartë si optika e hapësirës së lirë (FSO) është se frekuencat MMW nuk preken nga dëmtime të tjera të transmetimit të tilla si mjegulla ose stuhitë e rërës. Mjegulla e trashë, për shembull, me një përmbajtje uji të lëngët prej 0.1 g / m3 (rreth 50 m dukshmëri) ka vetëm 0.4 dB / km zbutje në 70/80 GHz [4]. Në këto kushte, një sistem FSO do të përjetojë një zbutje të sinjalit prej më shumë se 250 dB / km [5]. Këto vlera ekstreme të zbutjes tregojnë pse teknologjia FSO mund të sigurojë shifra të larta të disponueshmërisë në distanca më të shkurtra. Sistemet e radios me bandë E nuk preken në mënyrë të ngjashme nga dëmtimet e pluhurit, rërës, borës dhe rrugëve të tjera të transmetimit.

Teknologjitë alternative me shpejtësi të lartë alternative të të dhënave
Si alternativa ndaj teknologjisë pa tela të bandës E, ekziston një numër i kufizuar i teknologjive të zbatueshme, të afta për të mbështetur lidhjen me shkallë të lartë të të dhënave. Kjo pjesë e letrës së bardhë ofron një përmbledhje të shkurtër.

Kabëll me fibra optike

Kablli me fibra optike ofron gjerësinë e bandës më të gjerë të çdo teknologjie praktike të transmetimit, duke lejuar që transmetime të shpejtësive shumë të larta në distanca të gjata. Megjithëse mijëra milje fibra janë të disponueshme në të gjithë botën dhe veçanërisht në rrjetet e distancave të gjata dhe ndër-qytet, hyrja në "Mile-Last" mbetet e kufizuar. Për shkak të kostove thelbësore dhe shpesh tepër të larta paraprake që lidhen me gërmimin e llogoreve dhe vendosjen e fibrave tokësore, si dhe çështjeve të mënyrës së duhur, hyrja në fibra mund të jetë e vështirë deri e pamundur. Vonesat e gjata janë gjithashtu të shpeshta, jo vetëm për shkak të procesit fizik të fibrave të hendekut, por edhe për shkak të pengesave të shkaktuara nga ndikimet në mjedis dhe pengesat e mundshme burokratike të përfshira në një projekt të tillë. Për këtë arsye, shumë qytete në të gjithë botën po ndalojnë hendekun e fibrave për shkak të përçarjes në trafikun e brendshëm të qytetit dhe shqetësimeve të përgjithshme që procesi i hendekjeve i shkakton publikut.

Zgjidhjet e Radios me Mikrovalë

Radiot e fiksuara mikrovalë pikë-për-pikë mund të mbështesin nivele më të larta të të dhënave si Ethernet i Shpejtë dupleks 100 Mbps i shpejtë ose deri në 500 Mbps për transportues në interval frekuencash ndërmjet 4-42 GHz. Sidoqoftë, në brezat më tradicionalë të mikrovalëve spektri është i kufizuar, shpesh kanalet tipike të spektrit të mbingarkuara dhe tipike janë të ngushta kur krahasohen me spektrin E-Band.

Mikrovalë dhe Valë milimetër MMW Spectrum banda V dhe banda E

Figura 5: Krahasimi midis radiove me mikrovalë me shpejtësi të lartë të të dhënave dhe një zgjidhjeje radio 70/80 GHz.

Në përgjithësi, kanalet e frekuencave të disponueshme për licencim shpesh janë jo më shumë se 56 megahertz (MHz), por zakonisht 30 MHz ose më poshtë. Në disa breza, mund të jenë të disponueshëm kanale të gjera 112MHz të afta të mbështesin 880Mbps për transportues, por vetëm në breza me frekuencë më të lartë të përshtatshme për distanca të shkurtra. Si pasojë, radiot që veprojnë në këto banda me shkallë më të lartë të të dhënave duhet të përdorin arkitekturë shumë komplekse të sistemit duke përdorur skema modulimi deri në 1024 Modulimi i Amplitudës së Kuadraturës (QAM). Sisteme të tilla tepër komplekse rezultojnë në distanca të kufizuara, dhe prodhimi është ende i kufizuar në shpejtësinë e të dhënave në 880Mbps në kanalet më të mëdha. Për shkak të sasisë së kufizuar të spektrit të disponueshëm në këto banda, modelet më të gjera të gjerësisë së rrezes së antenës dhe ndjeshmëria e modulimit të lartë të QAM ndaj çdo lloj ndërhyrjeje, vendosja më e dendur e zgjidhjeve tradicionale të mikrovalëve në zonat urbane ose metropolitane është jashtëzakonisht problematike. Një krahasim i spektrit vizual midis bandave tradicionale të mikrovalëve dhe qasjes 70/80 GHz tregohet në Figurën 5.

Zgjidhje radio me valë milimetër 60 GHz (V-Band)
Alokimet e frekuencës brenda spektrit 60 GHz, dhe në veçanti alokimet ndërmjet 57… 66 GHz, ndryshojnë ndjeshëm në rajone të ndryshme të botës. FCC i Amerikës së Veriut ka lëshuar një bllok më të gjerë të spektrit të frekuencës ndërmjet 57… 64 GHz që siguron një gjerësi të mjaftueshme bande për funksionimin e plotë të dyfishtë GbE. Vendet e tjera nuk e kanë ndjekur këtë vendim të veçantë dhe këto vende kanë qasje në shpërndarjet e frekuencës shumë më të vogla dhe shpesh të kanalizuara brenda brezit të spektrit 60 GHz. Sasia e kufizuar e spektrit të disponueshëm jashtë SHBA nuk lejon ndërtimin e zgjidhjeve me kosto efektive 60 GHz radio me shpejtësi të lartë të të dhënave në Evropë, vende të tilla si Gjermania, Franca dhe Anglia vetëm për të përmendur disa. Sidoqoftë, edhe në SH.B.A., kufizimi i rregulluar në fuqinë e transmetimit, shoqëruar me karakteristikat relativisht të dobëta të përhapjes për shkak të thithjes së lartë atmosferike nga molekulat e oksigjenit (shih Figurën 1), kufizon distancat tipike të lidhjeve në më pak se gjysmë milje. Për të arritur performancën e klasës së transportuesit me disponueshmërinë e sistemit 99.99… 99.999%, për pjesë të mëdha të territorit kontinental të SHBA, distanca zakonisht është e kufizuar në pak më shumë se 500 jardë (500 metra). FCC ka kategorizuar spektrin 60 GHz si një spektër pa licencë. Ndryshe nga alokimet e frekuencës më të lartë 70/80 GHz, funksionimi i 60 sistemeve radio GHz nuk kërkon aprovim ose koordinim ligjor. Nga njëra anë, përdorimi i teknologjisë së palicencuar është shumë i popullarizuar në mesin e përdoruesve të fundit, por në të njëjtën kohë nuk ka mbrojtje ndaj ndërhyrjeve, qoftë e rastësishme apo e qëllimshme. Në përmbledhje, veçanërisht në SH.B.A., përdorimi i spektrit 60 GHz mund të jetë një alternativë e mundshme e zbatueshme për vendosjet në distanca të shkurtra, por teknologjia nuk është asnjë alternativë e vërtetë për distancat e lidhjeve përtej 500 metrave dhe kur kërkohet disponueshmëria e sistemit 99.99… 99.999%.

Optika e Hapësirës së Lirë (FSO, Wireless Optik)
Teknologjia e optikës së hapësirës së lirë (FSO) përdor teknologjinë lazer infra të kuqe për të transmetuar informacion midis vendeve të largëta. Teknologjia lejon transmetimin e shpejtësive shumë të larta të të dhënave prej 1. 5 Gbps dhe më tej. Teknologjia FSO është përgjithësisht një teknologji transmetimi shumë e sigurt, nuk është shumë e prirur për ndërhyrje për shkak të karakteristikave jashtëzakonisht të ngushta të rrezes së transmetimit dhe është gjithashtu pa licencë në të gjithë botën.

Fatkeqësisht, transmetimi i sinjaleve në brezat optikë infra të kuqe ndikohet në mënyrë drastike nga mjegulla, ku thithja atmosferike mund të kalojë 130 dB / km [5]. Në përgjithësi, çdo lloj gjendjeje moti që ndikon në dukshmërinë midis dy vendndodhjeve (p.sh. rërë, pluhur), do të ndikojë gjithashtu në performancën e sistemit FSO. Ngjarjet e mjegullës dhe stuhitë e pluhurit / rërës gjithashtu mund të jenë shumë të lokalizuara dhe të vështira për t'u parashikuar, dhe për pasojë, parashikimi i disponueshmërisë së sistemit FSO është më i vështirë. Ndryshe nga ngjarjet ekstreme të shiut, që janë shumë të shkurtër në kohëzgjatje, mjegulla dhe pluhuri / stuhitë e rërës gjithashtu mund të zgjasin kohë shumë të gjata (orë ose madje ditë më shumë sesa minuta). Kjo mund të rezultojë në ndërprerje jashtëzakonisht të gjata për sistemet e FSO-së që veprojnë në kushte të tilla.

Nga pikëpamja praktike, dhe kur merren parasysh numrat e disponueshmërisë prej 99.99… 99.999%, të gjitha sa më sipër mund të kufizojnë teknologjinë FSO në distanca prej vetëm disa qindra jardë (300 metra); veçanërisht në zonat bregdetare ose të prirura nga mjegulla, si dhe në rajone që përjetojnë stuhi rëre / pluhuri. Për të ruajtur lidhjen 100% kur vendosni sisteme FSO në këto lloj mjedisesh, rekomandohet një teknologji alternative e rrugës.

Shumica e ekspertëve të industrisë pajtohen që teknologjia FSO mund të ofrojë një alternativë interesante dhe potencialisht të lirë në lidhjen pa tel të vendeve të largëta në distanca më të shkurtra. Sidoqoftë, fizika e zbutjes së sinjalit në spektrin infra të kuq do ta kufizojë gjithmonë këtë teknologji në distanca shumë të shkurtra.

Një krahasim i shkurtër i teknologjive të transmetuara të shpejtësisë së të dhënave të diskutuara dhe të disponueshme komerciale dhe drejtuesit kryesorë të performancës së tyre është treguar në Tabelën 1.

MMW Krahasuar me teknologjitë e tjera pa tel

Tabela 1: Grafiku i krahasimit të teknologjive të transmetimit të linjave me valë dhe nivelit të lartë të të dhënave komerciale në dispozicion

Zgjidhje të disponueshme komerciale të valëve
Portofoli i produkteve me valë milimetër CableFree përfshin zgjidhje radiofonike pikë për pikë që operojnë nga 100 Mbps në 10 Gbps (10 Gigabit Ethernet) shpejtësi në spektrin e licencuar 70 GHz të bandës E dhe deri në 1Gbps në spektrin e pa licensuar 60 GHz. Sistemet janë në dispozicion me madhësi të ndryshme të antenës për të përmbushur kërkesat e disponueshmërisë së klientit në distanca specifike të vendosjes në pikat më konkurruese të çmimeve të çdo prodhuesi të radios me bandë E në industri. Zgjidhjet e radios E-Wireless të Excellence funksionojnë në brezin e frekuencës më të ulët 5 GHz të spektrit të licencuar 70/80 GHz vetëm të bandës E, sesa transmetimi i njëkohshëm në të dy brezat 70 GHz dhe 80 GHz. Si rezultat, produktet e Wireless Excellence nuk janë të prirur ndaj kufizimeve të mundshme të vendosjes afër vendeve astronomike ose instalimeve ushtarake në Evropë, ku ushtria po përdor pjesë të brezit 80 GHz për komunikime ushtarake. Sistemet janë të lehta për t'u vendosur, dhe për shkak të furnizimit me energji të tensionit të ulët prej 48 volt rrymë të drejtpërdrejtë (Vdc), nuk kërkohet asnjë elektricist i çertifikuar për instalimin e sistemit. Fotografitë e produkteve të Ekselencës Wireless janë treguar në Figurën 6 më poshtë.

Lidhje CableFree MMW e vendosur në Emiratet e Bashkuara Arabe

Figura 6: Radiot CableFree MMW janë kompakte dhe shumë të integruara. Shfaqet versioni i antenës 60 cm

Përmbledhje dhe Konkluzione
Për të zgjidhur kërkesat e sotme të interkonektivitetit të rrjetit me kapacitet të lartë, janë në dispozicion zgjidhje shumë të besueshme pa tela që ofrojnë performancë të ngjashme me fibrat në një pjesë të kostos së vendosjes së fibrave ose dhënien me qira të lidhjeve me fibra me kapacitet të lartë. Kjo është e rëndësishme jo vetëm nga këndvështrimi i performancës / kostos, por edhe sepse lidhjet me fibra në rrjetet e aksesit "Mile-Last" nuk janë ende shumë të përhapura dhe studimet e fundit tregojnë se në Shtetet e Bashkuara vetëm 13.4% e ndërtesave tregtare me më shumë se 20 punonjës janë të lidhur me fibra. Këto shifra janë edhe më të ulëta në shumë vende të tjera.

Ekzistojnë disa teknologji në treg që mund të sigurojnë lidhje gigabit për të lidhur vendndodhjet e rrjeteve të largëta. Zgjidhjet e licencuara të bandës E në intervalin e frekuencës 70/80 GHz janë me interes të veçantë sepse ato mund të sigurojnë shifrat më të larta të disponueshmërisë së klasës së transportuesit në distanca funksionuese prej një milje (1.6 km) dhe më tej. Në Shtetet e Bashkuara një vendim historik i FCC i vitit 2003 ka hapur këtë spektër për përdorim komercial dhe një skemë e licencimit të dritës me kosto të ulët e bazuar në Internet lejon përdoruesit të marrin një licencë për operim brenda disa orësh. Vendet e tjera ose tashmë kanë dhe / ose janë aktualisht në proces të hapjes së spektrit të bandës E për përdorim komercial. Radiot e palicensuara 60 GHz dhe sistemet e optikës së hapësirës së lirë (FSO) gjithashtu mund të sigurojnë lidhjen gigabit Ethernet, por në nivele më të larta disponueshmërie të klasës së transportuesit 99.99… 99.999%, të dyja këto zgjidhje janë të afta të funksionojnë vetëm në distanca të reduktuara. Si një rregull i thjeshtë dhe për shumicën e pjesëve të Shteteve të Bashkuara, zgjidhjet 60 GHz mund të sigurojnë këto nivele të larta të disponueshmërisë vetëm kur vendosen në distanca nën 500 jardë (500metra).

Referencat
● ITU-R P.676-6, "Zbutja nga gazrat atmosferikë", 2005.
● ITU-R P.838-3, "Modeli specifik i zbutjes për shiun për përdorim në metodat e parashikimit", 2005.
● ITU-R P.837-4, "Karakteristikat e Reshjeve për Modelimin e Përhapjes", 2003.
● ITU-R P.840-3, "Zbutja për shkak të reve dhe mjegullës", 1999.

Për më shumë informacion mbi valën milimetër të E-Bandit

Për më shumë informacion mbi E-Band MMW, Ju lutem Kontaktoni

Lini një mesazh 

Lista mesazh