Technologie E-Band Millimeter Wave

Úvod do technologie milimetrových vln pro E-Band a V-Band

Shrnutí MMW

Millimeter Wave (MMW) je technologie pro vysokorychlostní (10 Gbps, 10 Gigabit za sekundu) vysokokapacitní bezdrátová spojení, ideální pro městské oblasti. Pomocí vysokofrekvenční mikrovlnné trouby ve spektru E-Band (70-80GHz) a 58GHZ až 60GHz (V-Band) lze odkazy hustě nasadit v přetížených městech bez rušení a bez nutnosti kopat kabely a optická vlákna, která mohou být nákladné, pomalé a vysoce rušivé. Naproti tomu odkazy MMW lze nasadit během několika hodin a podle vývoje síťových požadavků je lze přesouvat a znovu používat na různých webech.

CableFree MMW Millimeter Wave Link nainstalován v SAE

Historie MMW

V roce 2003 otevřela Severoamerická federální komunikační komise (FCC) několik pásem vysokofrekvenčních milimetrových vln (MMW), a to v pásmech 70, 80 a 90 gigahertzů (GHz) pro komerční a veřejné použití. Vzhledem k obrovskému množství spektra (zhruba 13 GHz), které je v těchto pásmech k dispozici, se rádia milimetrových vln rychle staly nejrychlejším rádiovým řešením point-to-point (pt-to-pt) na trhu. Dnes jsou k dispozici produkty rádiového přenosu, které nabízejí plně duplexní přenosové rychlosti až 1.25 Gb / s, na úrovni dostupnosti třídy nosiče 99.999% a na vzdálenosti blízké jedné míli nebo více. Díky nákladově efektivním cenám mají rádia MMW potenciál transformovat obchodní modely pro poskytovatele mobilních backhaulů a pro přístup k metrům a podnikům „Last-Mile“.

Regulační pozadí
Otevření 13 GHz dříve nevyužívaného spektra ve frekvenčních pásmech 71… 76 GHz, 81… 86 GHz a 92… 95 GHz pro komerční použití a pevné bezdrátové služby s vysokou hustotou ve Spojených státech v říjnu 2003 je považováno za mezníkové rozhodnutí Federální komunikační komise (FCC). Z technologického hlediska toto rozhodnutí poprvé umožnilo plnou rychlost linky a plně duplexní gigabitovou bezdrátovou komunikaci na vzdálenosti jedné míle nebo více na úrovni dostupnosti nosné třídy. V době otevření spektra pro komerční využití předseda FCC Michael Powell ohlásil rozhodnutí jako otevření „nové hranice“ v komerčních službách a produktech pro americký lid. Od té doby byly otevřeny nové trhy pro výměnu nebo rozšíření optických vláken, bezdrátové přístupové sítě „Last-Mile“ z bodu do bodu a širokopásmový přístup k internetu s gigabitovými datovými rychlostmi a dále.

Význam přidělení 70 GHz, 80 GHz a 90 GHz nelze přeceňovat. Tyto tři alokace, souhrnně označované jako E-band, představují největší množství spektra, jaké kdy vydalo FCC pro licencované komerční použití. Společně 13 GHz spektra zvyšuje množství frekvenčních pásem schválených FCC o 20% a tato kombinovaná pásma představují 50krát větší šířku pásma než celé celulární spektrum. S celkovou šířkou pásma 5 GHz, která je k dispozici na 70 GHz, respektive 80 GHz, a 3 GHz na 90 GHz, lze gigabitový Ethernet a vyšší datové rychlosti snadno přizpůsobit relativně jednoduchým radiovým architekturám a bez složitých modulačních schémat. S charakteristikami šíření, které jsou jen o něco horší než v široce používaných mikrovlnných pásmech, a dobře charakterizovanými vlastnostmi počasí, které umožňují pochopit únik deště, lze s jistotou realizovat vzdálenosti několika mil.

Rozhodnutí komise FCC rovněž položilo základ pro nový internetový systém licencí. Toto online licenční schéma umožňuje rychlou registraci rádiového spojení a poskytuje frekvenční ochranu při nízkém jednorázovém poplatku několika stovek dolarů. Mnoho dalších zemí po celém světě v současné době otevírá spektrum MMW pro veřejné a komerční využití, v návaznosti na rozhodující rozhodnutí komise FCC. V tomto příspěvku se pokusíme vysvětlit význam pásem 70 GHz, 80 GHz a 90 GHz a ukázat, jak tato nová přidělení frekvencí potenciálně přetvoří přenos vysoké rychlosti dat a související obchodní modely.

Cílové trhy a aplikace pro vysokokapacitní přístupové připojení „na poslední míli“
Jen ve Spojených státech existuje zhruba 750,000 20 komerčních budov s 1 a více zaměstnanci. V dnešních podnikových prostředích s vysoce internetovým připojením vyžaduje většina těchto budov připojení k internetu s vysokou datovou rychlostí. I když je jistě pravda, že mnoho podniků je v současné době spokojeno s pomalejší rychlostí T1 / E1.54 na 2.048 Mb / s nebo 3 Mb / s nebo s jakoukoli jinou formou pomalejšího připojení DSL, rychle rostoucí počet podniků vyžaduje nebo vyžaduje DS- 45 (13.4 Mbps) připojení nebo vyšší rychlost optického připojení. Zde však začíná problém, podle nedávné studie společnosti Vertical Systems Group je pouze 86.6% komerčních budov ve Spojených státech připojeno k optické síti. Jinými slovy, 45% těchto budov nemá připojení k optickým vláknům a nájemci budov se spoléhají na pronájem drátových měděných obvodů s nižší rychlostí od zavedených nebo alternativních poskytovatelů telefonních služeb (ILEC nebo CLEC). Takové náklady na vysokorychlostní kabelové měděné připojení, jako je připojení DS-3 o rychlosti 3,000 Mb / s, se mohou snadno vyšplhat až na XNUMX XNUMX $ měsíčně nebo více.

Další zajímavá studie provedená společností Cisco v roce 2003 odhalila, že 75% komerčních budov v USA, které nejsou připojeny k vláknu, se nachází do jedné míle od připojení vláken. Navzdory rostoucí poptávce po vysokokapacitním přenosu do těchto budov však náklady spojené s pokládáním vláken velmi často neumožňují „uzavření úzkého místa přenosu“. Například náklady na pokládku optických vláken ve velkých amerických metropolitních městech mohou dosáhnout až 250,000 1 USD na míli a v mnoha největších městech v USA dokonce existuje moratorium na pokládání nových optických vláken kvůli souvisejícím masivním dopravním poruchám. Údaje o propojení optických a komerčních budov v mnoha evropských městech jsou mnohem horší a některé studie naznačují, že pouze asi XNUMX% komerčních budov je připojeno k vláknu.

Mnoho průmyslových analytiků souhlasí s tím, že existuje velký a v současné době nedostatečně využívaný trh pro bezdrátové připojení na krátkou vzdálenost „Last Mile“ za předpokladu, že základní technologie umožňuje úroveň dostupnosti na úrovni operátora. Rádiové systémy MMW jsou perfektně vhodné pro splnění těchto technických požadavků. Vysokokapacitní a komerčně dostupné systémy MMW navíc v posledních několika letech drasticky poklesly v cenách. Ve srovnání s položením jedné míle vlákna ve velkém metropolitním městě v USA nebo v Evropě může použití gigabitového ethernetového MMW rádia dosáhnout pouhých 10% nákladů na vlákno. Tato cenová struktura činí ekonomiku gigabitového připojení atraktivní, protože se drasticky zkrátí požadované rozložení kapitálu a výsledné období návratnosti investic (ROI). V důsledku toho lze nyní obsluhovat mnoho aplikací s vysokou datovou rychlostí, které v minulosti nebylo možné ekonomicky obsluhovat kvůli vysokým nákladům na infrastrukturu výkopových vláken, a jsou ekonomicky proveditelné při použití rádiové technologie MMW. Mezi tyto aplikace patří:
● Rozšíření a nahrazení vláken CLEC a ILEC
● Metro Ethernet backhaul a optické kroužky
● Bezdrátová rozšíření kampusu LAN
● Zálohování vláken a diverzita cest v kampusových sítích
● Obnova po katastrofě
● Vysokokapacitní připojení SAN
● Redundance, přenositelnost a bezpečnost pro vnitřní bezpečnost a armádu
● 3G mobilní a / nebo WIFI / WiMAX backhaul v hustých městských sítích
● Přenosné a dočasné odkazy pro přenos videa ve vysokém rozlišení nebo HDTV

Proč používat technologii E-Band MMW?

Ze tří otevřených kmitočtových pásem nejvíce zaujali výrobci zařízení pásma 70 GHz a 80 GHz. Přidělení 71… 76 GHz a 81… 86 GHz, navržená tak, aby existovala, umožňuje šířku pásma plně duplexního přenosu 5 GHz; dost pro snadný přenos plně duplexního gigabitového ethernetového (GbE) signálu i při nejjednodušších modulačních schématech. Pokročilý design Wireless Excellence dokonce dokázal použít dolní pásmo 5 GHz, pouze od 71… 76 GHz, k přenosu plně duplexního signálu GbE. Později se při použití tohoto přístupu ukáže jasná výhoda, pokud jde o nasazení technologie MMW v blízkosti astronomických lokalit a v zemích mimo USA S přímou konverzí dat (OOK) a nízkonákladovými diplexery, relativně jednoduchými a tedy nákladově efektivními a lze dosáhnout vysoce spolehlivých rádiových architektur. Díky spektrálně efektivnějším modulačním kódům lze dosáhnout ještě vyššího plně duplexního přenosu rychlostí 10 Gb / s (10 GigE) až 40 Gb / s.

Alokace 92… 95 GHz je mnohem obtížnější pracovat, protože tato část spektra je rozdělena na dvě nerovné části, které jsou odděleny úzkým 100 MHz výlučným pásmem mezi 94.0… 94.1 GHz. Lze předpokládat, že tato část spektra bude s větší pravděpodobností použita pro vnitřní aplikace s vyšší kapacitou a kratším dosahem. Tato alokace nebude v této bílé knize dále diskutována.

Za jasného počasí překračují přenosové vzdálenosti 70 GHz a 80 GHz mnoho mil kvůli nízkým hodnotám atmosférického útlumu. Obrázek 1 však ukazuje, že i za těchto podmínek se atmosférický útlum významně mění s frekvencí [1]. Při konvenčních nižších mikrovlnných frekvencích a zhruba na 38 GHz je atmosférický útlum přiměřeně nízký s hodnotami útlumu několika desetin decibelu na kilometr (dB / km). Přibližně 60 GHz absorpce molekulami kyslíku způsobí velký nárůst útlumu. Toto velké zvýšení absorpce kyslíku vážně omezuje vzdálenosti rádiového přenosu rádiových produktů 60 GHz. Avšak za vrcholem absorpce kyslíku 60 GHz se otevírá širší okno s nízkým útlumem, kde útlum klesá zpět na hodnoty kolem 0.5 dB / km. Toto okno s nízkým útlumem se běžně označuje jako E-pásmo. Hodnoty útlumu pásma E jsou blízké útlumu běžných mikrovlnných rádií. Nad 100 GHz se atmosférický útlum obecně zvyšuje a navíc existuje řada molekulárních absorpčních pásem způsobených absorpcí O2 a H2O při vyšších frekvencích. Souhrnně lze říci, že díky relativně nízkému atmosférickému útlumu mezi 70 GHz a 100 GHz jsou frekvence E pásma atraktivní pro vysokokapacitní bezdrátový přenos. Obrázek 1 také ukazuje, jak útlum deště a mlhy dopadá v mikrovlnných, milimetrových a infračervených optických pásmech, které začínají kolem 200 terahertzů (THz) a které se používají v přenosových systémech FSO. Při různých a konkrétních rychlostech srážek se hodnoty útlumu mírně mění se zvyšujícími se přenosovými frekvencemi. Vztah mezi rychlostí srážek a přenosovými vzdálenostmi bude dále zkoumán v následující části. Útlum související s mlhou lze v zásadě zanedbávat při frekvencích milimetrových vln, které se zvyšují o několik řádů mezi milimetrovými vlnami a pásmem optického přenosu: Hlavní důvod, proč systémy FSO na delší vzdálenost přestávají fungovat v mlhavých podmínkách.

Přenosové vzdálenosti pro E-pásmo
Stejně jako u všech vysokofrekvenčních rádiových přenosů i útlum deště obvykle určuje praktické limity přenosových vzdáleností. Obrázek 2 ukazuje, že rádiové systémy pracující v kmitočtovém rozsahu E pásma mohou za přítomnosti deště zažít velké útlumy [2]. Naštěstí nejintenzivnější déšť má tendenci padat v omezených částech světa; zejména subtropické a rovníkové země. Ve špičkách lze na krátkou dobu pozorovat srážky vyšší než sedm palců / hodinu (180 mm / hodinu). Ve Spojených státech a Evropě jsou maximální zaznamenané srážky obvykle nižší než čtyři palce za hodinu (100 mm / h). Taková srážková rychlost způsobuje útlum signálu 30 dB / km a obvykle se vyskytuje pouze během krátkých mraků. Tyto záblesky mraků jsou dešťové události, které se objevují v relativně malých a lokalizovaných oblastech a v dešťovém mraku s nižší intenzitou a větším průměrem. Vzhledem k tomu, že shluky mraků jsou také obvykle spojeny s nepříznivými povětrnostními jevy, které se rychle pohybují po spoji, výpadky deště bývají krátké a jsou problematické pouze na přenosových spojích na delší vzdálenosti.

Útlum vlnových a dešťových milimetrů V-pásmo E-pásmo

ITU Rain Zones Globální milimetrové vlnové E-pásmo V-pásmo

Mezinárodní telekomunikační unie (ITU) a další výzkumné organizace shromáždily desetiletí údajů o srážkách z celého světa. Obecně jsou charakteristiky srážek a vztahy mezi rychlostí srážek, statistickou dobou srážek, velikostí kapek srážek atd. Dobře známy [3] a pomocí těchto informací je možné vytvořit rádiové spojení, které překoná i ty nejhorší povětrnostní jevy nebo předvídat trvání výpadků souvisejících s počasím na rádiových spojích na delší vzdálenosti, které fungují na konkrétních frekvencích. Schéma klasifikace dešťových zón ITU zobrazuje očekávané statistické míry srážek v abecedním pořadí. Zatímco oblasti s nejmenšími srážkami jsou klasifikovány jako „Region A“, nejvyšší srážky jsou v „Regionu Q“. Globální mapa dešťových zón ITU a seznam srážkových sazeb v konkrétních oblastech světa je uveden na obrázku 3 níže.

 MMW Rain Fade Map pro USA E-band V-band

Obrázek 3: Klasifikace dešťových zón ITU v různých regionech po celém světě (nahoře) a skutečné statistické míry srážek jako funkce doby trvání deště

Obrázek 4 ukazuje podrobnější mapu Severní Ameriky a Austrálie. Za zmínku stojí, že zhruba 80% kontinentálního území USA spadá do dešťové zóny K a níže. Jinými slovy, pro provoz na úrovni 99.99% dostupnosti musí být hranice prolínání rádiového systému navržena tak, aby odolala maximální rychlosti srážek 42 mm / hodinu. Nejvyšší míry srážek v Severní Americe lze pozorovat na Floridě a podél pobřeží Mexického zálivu a tyto regiony jsou klasifikovány pod dešťovou zónou N. Austrálie obecně zažívá méně dešťů než Severní Amerika. Obrovské části této země, včetně osídlenější jižní pobřeží, se nacházejí v dešťových zónách E a F (<28 mm / h).

Pro zjednodušení lze kombinací výsledků z obrázku 2 (rychlost srážek vs. útlum) a pomocí grafů srážek ITU zobrazených na obrázcích 3 a 4 vypočítat dostupnost konkrétního rádiového systému fungujícího v určité části světa . Teoretické výpočty založené na údajích o srážkách pro USA, Evropu a Austrálii ukazují, že rádiové přenosové zařízení 70/80 GHz může dosáhnout GbE konektivity na úrovni statistické dostupnosti 99.99… 99.999% na vzdálenosti blízké jedné míli nebo dokonce dále. Pro nižší dostupnost 99.9% lze běžně dosáhnout vzdáleností přesahujících 2 míle. Při konfiguraci sítě v kruhové nebo síťové topologii se efektivní vzdálenosti v některých případech zdvojnásobí kvůli stejnému údaji o dostupnosti kvůli husté shlukové povaze buněk silného deště a redundanci cesty, kterou poskytují kruhové / síťové topologie.

MMW Rain Fade Mapa Austrálie E-Band V_Band

Obrázek 4: Klasifikace dešťových zón ITU pro Severní Ameriku a Austrálii

Jednou silnou výhodou technologie MMW oproti jiným vysokokapacitním bezdrátovým řešením, jako je optika volného prostoru (FSO), je to, že frekvence MMW nejsou ovlivněny jinými poruchami přenosu, jako jsou mlha nebo písečné bouře. Například hustá mlha s obsahem kapalné vody 0.1 g / m3 (viditelnost asi 50 m) má útlum pouze 0.4 dB / km při 70/80 GHz [4]. Za těchto podmínek dojde u systému FSO k útlumu signálu o více než 250 dB / km [5]. Tyto extrémní hodnoty útlumu ukazují, proč technologie FSO může poskytovat pouze vysoké údaje o dostupnosti na kratší vzdálenosti. Rádiové systémy v pásmu E nejsou podobně ovlivněny prachem, pískem, sněhem a jinými poruchami přenosových cest.

Alternativní bezdrátové technologie s vysokou datovou rychlostí
Jako alternativu k bezdrátové technologii v pásmu E existuje omezený počet životaschopných technologií schopných podporovat připojení s vysokou datovou rychlostí. Tato část dokumentu obsahuje krátký přehled.

Kabel z optických vláken

Kabel z optických vláken nabízí nejširší šířku pásma ze všech praktických přenosových technologií, což umožňuje přenos velmi vysokých datových rychlostí na velké vzdálenosti. Ačkoli jsou po celém světě k dispozici tisíce kilometrů vlákna, zejména v dálkových a meziměstských sítích, přístup k „poslední míli“ zůstává omezený. Vzhledem k podstatným a často neúnosně vysokým počátečním nákladům spojeným s vykopáváním příkopů a pokládáním pozemních vláken a problémům s předností v jízdě může být přístup k vláknům obtížný až nemožný. Častá jsou také dlouhá zpoždění, a to nejen kvůli fyzickému procesu hloubení vláken, ale také kvůli překážkám způsobeným dopady na životní prostředí a potenciálními byrokratickými překážkami, které jsou s takovým projektem spojeny. Z tohoto důvodu mnoho měst po celém světě zakazuje hloubení příkopů vlákny kvůli narušení provozu uvnitř města a obecným nepříjemnostem, které proces hloubení příkopů způsobuje veřejnosti.

Mikrovlnná rádiová řešení

Pevné mikrovlnné vysílače typu point-to-point mohou podporovat vyšší datové rychlosti, jako je plně duplexní 100 Mbps Fast Ethernet nebo až 500 Mbps na nosiče ve frekvenčních rozsazích mezi 4-42 GHz. V tradičnějších mikrovlnných pásmech je však spektrum omezené, často přetížené a typické licencované kanály spektra jsou ve srovnání se spektrem E-Band velmi úzké.

Mikrovlnná a milimetrová vlna MMW Spectrum V-pásmo a E-pásmo

Obrázek 5: Porovnání mikrovlnných rádií s vysokou datovou rychlostí a rádiového řešení 70/80 GHz.

Obecně platí, že frekvenční kanály dostupné pro licencování často nejsou větší než 56 megahertzů (MHz), ale obvykle 30 MHz nebo nižší. V některých pásmech mohou být k dispozici široké kanály 112MHz schopné podporovat 880Mbps na nosnou, ale pouze ve vyšších frekvenčních pásmech vhodných pro krátké vzdálenosti. Rádia pracující v těchto pásmech při vyšších datových rychlostech proto musí používat vysoce složité systémové architektury využívající modulační schémata až do 1024 kvadraturní amplitudové modulace (QAM). Výsledkem těchto vysoce komplexních systémů je omezená vzdálenost a propustnost je stále omezena na datové rychlosti až 880 Mb / s v největších kanálech. Kvůli omezenému množství spektra dostupného v těchto pásmech, širším vzorům šířky paprsku antény a citlivosti vysoké modulace QAM na jakýkoli druh rušení je hustší nasazení tradičních mikrovlnných řešení v městských nebo metropolitních oblastech extrémně problematické. Vizuální srovnání spektra mezi tradičními mikrovlnnými pásmy a přístupem 70/80 GHz je znázorněno na obrázku 5.

Rádiová řešení s milimetrovými vlnami 60 GHz (V-pásmo)
Přidělení kmitočtů v rámci 60 GHz spektra, a zejména přidělení mezi 57… 66 GHz, se v různých oblastech světa významně liší. Severoamerický FCC vydal širší blok frekvenčního spektra mezi 57… 64 GHz, který poskytuje dostatečnou šířku pásma pro plně duplexní provoz GbE. Ostatní země se tímto konkrétním rozhodnutím neřídily a tyto země mají přístup pouze k mnohem menším a často kanálům přiděleným frekvencím v pásmu 60 GHz. Omezené množství dostupného spektra mimo USA neumožňuje budování nákladově efektivních rádiových řešení 60 GHz při vysokých rychlostech přenosu dat v Evropě, zemích jako Německo, Francie a Anglie. Avšak dokonce i v USA omezuje regulované omezení přenosového výkonu spolu s relativně špatnými vlastnostmi šíření v důsledku vysoké absorpce atmosféry molekulami kyslíku (viz obrázek 1) typické vzdálenosti spojů na méně než půl míle. Aby se dosáhlo výkonu třídy nosiče 99.99… 99.999% dostupnosti systému, pro velké části kontinentálního území USA je vzdálenost obecně omezena na něco málo přes 500 yardů (500 metrů). FCC kategorizovalo 60 GHz spektrum jako bezlicenční spektrum. Na rozdíl od přidělení vyšších frekvencí 70/80 GHz nevyžaduje provoz rádiových systémů 60 GHz legální schválení ani koordinaci. Na jedné straně je použití nelicencované technologie mezi koncovými uživateli velmi oblíbené, ale zároveň neexistuje žádná ochrana proti rušení, ať už náhodnému nebo úmyslnému. Stručně řečeno, zejména v USA, může být využití 60 GHz spektra potenciálně životaschopnou alternativou pro nasazení na krátké vzdálenosti, ale tato technologie není skutečnou alternativou pro vzdálenosti linek nad 500 metrů a když je vyžadována dostupnost systému 99.99 ... 99.999%.

Optika volného prostoru (FSO, optické bezdrátové připojení)
Technologie volného prostoru (FSO) využívá k přenosu informací mezi vzdálenými místy infračervenou laserovou technologii. Tato technologie umožňuje přenášet velmi vysoké datové rychlosti 1 Gbps a více. Technologie FSO je obecně velmi bezpečná přenosová technologie, není příliš náchylná k rušení kvůli extrémně úzkým charakteristikám přenosového paprsku a je také celosvětově bez licencí.

Přenos signálů v infračervených optických pásmech je bohužel drasticky ovlivněn mlhou, kde absorpce atmosféry může překročit 130 dB / km [5]. Obecně jakýkoli druh povětrnostních podmínek, které ovlivňují viditelnost mezi dvěma místy (např. Písek, prach), také ovlivní výkon systému FSO. Mlžné události a bouře prachu / písku mohou být také velmi lokalizované a obtížně předvídatelné, a následkem toho je predikce dostupnosti systému FSO obtížnější. Na rozdíl od extrémních dešťových událostí, které trvají velmi krátce, mohou mlha a prachové / písečné bouře trvat také velmi dlouho (hodiny nebo dokonce dny spíše než minuty). To může mít za následek extrémně dlouhé odstávky systémů FSO pracujících za takových podmínek.

Z praktického hlediska a při uvažování o dostupnosti 99.99 ... 99.999% může vše výše uvedené omezit technologii FSO na vzdálenosti pouhých několika stovek yardů (300 metrů); zejména v pobřežních oblastech nebo oblastech náchylných k mlze, stejně jako v oblastech, kde dochází k písečným / prachovým bouřím. Pro zachování 100% konektivity při nasazování systémů FSO v těchto druzích prostředí se doporučuje alternativní technologie cesty.

Většina odborníků v oboru souhlasí s tím, že technologie FSO může nabídnout zajímavou a potenciálně levnou alternativu bezdrátového připojení vzdálených míst na kratší vzdálenosti. Fyzika útlumu signálu v infračerveném spektru však tuto technologii vždy omezí na velmi krátké vzdálenosti.

Krátké srovnání diskutovaných a komerčně dostupných technologií přenosu vysokých datových rychlostí a jejich klíčových ovladačů výkonu je uvedeno v tabulce 1.

MMW ve srovnání s jinými bezdrátovými technologiemi

Tabulka 1: Srovnávací graf komerčně dostupných technologií vysokorychlostního přenosu a bezdrátového přenosu

Komerčně dostupná řešení milimetrových vln
Portfolio produktů CableFree Millimeter-wave zahrnuje rádiová řešení point-to-point fungující od 100 Mbps do 10 Gbps (10 Gigabit Ethernet) rychlostí v licencovaném 70 GHz E-pásmu a až 1 Gbps v nelicencovaném 60 GHz spektru. Systémy jsou k dispozici s různými velikostmi antén, aby splňovaly požadavky na dostupnost zákazníka na konkrétní vzdálenosti nasazení v nejkonkurenceschopnějších cenových podmínkách jakéhokoli výrobce rádiových pásem v oboru v oboru. Rádiová řešení E-band společnosti Wireless Excellence fungují spíše v nižším frekvenčním pásmu 5 GHz licencovaného spektra E-pásma 70/80 GHz, než simultánní přenos v pásmech 70 GHz a 80 GHz. Výsledkem je, že produkty Wireless Excellence nejsou náchylné k potenciálním omezením nasazení v blízkosti astronomických míst nebo vojenských zařízení v Evropě, kde armáda využívá pro vojenské komunikace části pásma 80 GHz. Systémy lze snadno nasadit a vzhledem k nízkonapěťovému napájení 48 voltů stejnosměrného proudu (Vdc) není k instalaci systému vyžadován žádný certifikovaný elektrikář. Fotografie produktů Wireless Excellence jsou uvedeny na obrázku 6 níže.

CableFree MMW Link nasazen ve Spojených arabských emirátech

Obrázek 6: Rádia MMF CableFree jsou kompaktní a vysoce integrovaná. Zobrazena verze 60cm antény

Shrnutí a závěry
K vyřešení dnešních požadavků na vysokokapacitní síťové propojení jsou k dispozici vysoce spolehlivá bezdrátová řešení poskytující výkon podobný vláknům za zlomek nákladů na pokládání vláken nebo pronájem vysokokapacitních připojení vláken. To je důležité nejen z hlediska výkonu / nákladů, ale také proto, že optická připojení v přístupových sítích „Last-Mile“ stále nejsou příliš rozšířená a nejnovější studie ukazují, že ve Spojených státech je pouze 13.4% komerčních budov s více než Na vlákno je připojeno 20 zaměstnanců. Tato čísla jsou v mnoha dalších zemích ještě nižší.

Na trhu existuje několik technologií, které mohou poskytovat gigabitové připojení k připojení vzdálených síťových umístění. Licencovaná řešení v pásmu E v kmitočtovém rozsahu 70/80 GHz jsou obzvláště zajímavá, protože mohou poskytovat nejvyšší údaje o dostupnosti nosné třídy na operační vzdálenosti jedné míle (1.6 km) a dále. Ve Spojených státech otevřelo rozhodnutí FCC z roku 2003 toto spektrum pro komerční využití a internetový nízkonákladový systém licencování světla umožňuje uživatelům získat licenci k provozu během několika hodin. Ostatní země již mají a / nebo jsou v současné době v procesu otevírání spektra pásma E pro komerční využití. Bezlicenční 60 GHz rádia a systémy optiky volného prostoru (FSO) mohou také poskytovat gigabitové ethernetové připojení, ale při vyšších úrovních dostupnosti 99.99 ... 99.999% třídy nosiče jsou obě tato řešení schopna fungovat pouze na menší vzdálenosti. Jako jednoduché pravidlo a pro většinu částí Spojených států mohou 60 GHz řešení poskytnout tyto vysoké úrovně dostupnosti pouze při nasazení na vzdálenosti menší než 500 yardů (500 metrů).

Reference
● ITU-R P.676-6, „Útlum atmosférickými plyny“, 2005.
● ITU-R P.838-3, „Specifický model útlumu deště pro použití v predikčních metodách“, 2005.
● ITU-R P.837-4, „Charakteristika srážek pro modelování šíření“, 2003.
● ITU-R P.840-3, „Útlum kvůli oblakům a mlze“, 1999.

Další informace o milimetrové vlně E-Band

Pro více informací o E-Band MMW prosím Kontaktujte nás

Zanechat vzkaz 

Seznam zpráv