ОПТИМИЗАЦИЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛА В РАДИОРЕЛЕЙНЫХ ЛИНИЯХ ПРЯМОЙ ВИДИМОСТИ

Назначение ЦРРЛ прямой видимости

В современной парадигме наземной радиосвязи цифровые радиорелейные линии (ЦРРЛ) прямой видимости (ПВ) представляют собой важный компонент, обеспечивающий передачу обширных объемов разнообразной информации на значительные расстояния с высоким уровнем качества и надежности. Благодаря быстрому развитию современных технологий появляются новые возможности для совершенствования данной области. с относительно недорогими антенными опорами на базе ЦРРЛ.

Методика проектирования ЦРРЛ включает в себя анализ вопросов выбора оптимальных параметров трасс и расчета устойчивости линии с учетом требований к качеству каналов.

Организация и оборудование радиолиний. Планы распределения частот

РРЛ ПВ – это цепочка радиорелейных станций, обеспечивающих связь между двумя пунктами, расстояние между которыми превышает дальность ПВ.

Организация многопролетных ЦРРЛ ПВ основана на принципе многократной ретрансляции сигнала, от станции к станции, расположенных по одной линии. Для организации такой линии на дальние расстояния могут быть использованы радиорелейные станции трех видов: оконечные (ОРС), промежуточные (ПРС) и узловые (УРС).

Для избежания искажений используется план распределения частот. Двухчастотному и четырехчастотному плану. Двухчастотный план используется, как правило, на магистральных РРЛ. Его преимуществом является экономия радиочастоты, так как для передачи и приема используется лишь 2 разные частоты.

Определив число секций (m) и пролетов (n) проектируемой ЦРРЛ ПВ, изобразим ее структурную схему как часть гипотетической эталонной цепи на рис. 1.2.

Рис. 1.2 – Структурная схема проектируемой двухчастотного и четырехчастотного плана ЦРРЛ ПВ

Построение профиля пролета

Анализ рельефа местности при проектировании ЦРРЛ ПВ осуществляется с использованием профилей пролетов, вертикальных разрезов местности. Реальный профиль учитывает все высотные отметки местности, включая здания, леса, водные поверхности и прочее. Строительство профилей происходит в прямоугольной системе координат, где длина пролета откладывается по оси абсцисс, а высоты по оси ординат. Для учета кривизны поверхности Земли и удобства построения профиля пролета применяется параболический масштаб, представляющий условный нулевой уровень в виде параболы. Линия ПВ должна быть проведена с учетом следующих условий:

– высоты h1-2 должны быть не менее 20 м и не более 150 м;

– желательно, чтобы значения h1-2 были приблизительно одинаковы.

Высоты подвеса передающей (h1) и приемной (h2) антенн определяют по рисунку - 1.3, профиля пролета.

Рис. 1.3 – Профиль пролета

Далее идёт определение текущего частотного плана, значение промежуточной частоты и частоты сдвига План распределения частот показан на рис. 1.4

Рис. 1.4 – План распределения частот ЦРРЛ ПВ

Важной частью является определение влияния среды на распространение радиоволн, где определяется ослабление сигнала в пространстве, мощность сигнала на входе приёмника, потери сигнала передачи энергии в открытом пространстве.

Расчет диаграммы уровней сигналов на пролете

Рассмотрим упрощенную структурную схему пролета ЦРРЛ ПВ и соответствующую ей диаграмму уровней, представленную на рис. 1.5.

Рис. 1.5–Диаграмма уровней сигнала на пролете ЦРРЛ ПВ

Заключительный этап – анализ диаграммы уровней сигналов на пролете, на которой наглядно представлен процесс передачи сигнала из передатчика (Пд) с уровнем Pпд. Сигнал проходит через фидерную линию, подвергаясь внутренним потерям, и поступает в передающую антенну, где уровень увеличивается на G1. Далее, с учетом потерь в фидерной линии b1, уровень сигнала уменьшается. В процессе распространения сигнала на пролете РРЛ с протяженностью R0 на частоте f, уровень сигнала убывает из-за потерь свободного пространства и дополнительных потерь. В приемной антенне уровень сигнала увеличивается на G2, затем уменьшается в приемной фидерной линии и поступает на вход приемника (Пм). В данном случае можно наблюдать запас устойчивости около 14дБ.