Troposfäärinen viestintä. Troposferinen radiorele linkki "Sever"

Troposfäärinen yhteys tunnetaan troposfäärinämenetelmä tiedon lähettämiseksi radioaaltojen avulla huomattavalla etäisyydellä - jopa 500 kilometriä tai enemmän riippuen maastosta ja ilmastollisista tekijöistä. Tämä signaalin etenemismenetelmä käyttää troposfäärisen sironnan ilmiötä, jossa UHF: n ja mikroaaltotaajuuksien radioaallot etenevät satunnaisesti, kun ne kulkevat troposfäärin yläkerrosten läpi.

Miten se toimii

Radioaaltojen eteneminen troposfäärissä tapahtuukapealla säteellä, joka kulkee horisontin yläpuolella vastaanottoasemaa kohti. Kun signaalit kulkevat troposfäärin läpi, osa energian tuhoutuu takaisin maahan, jolloin operaattori voi vastaanottaa signaalin.

Yleensä aallot mikroaaltotaajuusalueellaliikkuvat suoria viivoja pitkin ja rajoitetaan siten vyöhykkeelle, jonka sisällä vastaanotin voi "nähdä" lähettävän antennin. Yleensä viestintäetäisyys rajoittaa visuaalinen horisontti - tämä on noin 48-64 km. Troposfäärinen radioviestintä mahdollistaa yli-horisontin mikroaaltokytkennän käytön.

suunnittelu

Järjestelmä kehitettiin 1950-luvulla ja se on aktiivinenSitä käytettiin pitkän matkan viestintään lähinnä sotilaallisissa rakenteissa, kunnes viestintäsatelliitit korvattiin se 1970-luvulla. Troposfääristä viestintää käytetään kuitenkin edelleen nykyään vaihtoehtoina satelliiteille vaikeasti tavoitettavissa olevilla alueilla.

Tämän suuntaisia ​​pioneereja olivat mmUSA, Britannia ja Neuvostoliitto. Tutkijat ovat havainneet, että koska troposfäärissä on turbulentti ja sillä on suuri osuus kosteuden, Troposfäärikajasteviestintälaitteet radio taittuu, ja näin ollen vastaanottava antenni kerää pieni osa radioresurssien. Käytännöllinen tapa määrittää, että lähetystaajuus noin 2 GHz: n ovat parhaiten Troposfäärikajasteviestintälaitteet järjestelmiin, koska tällä taajuudella signaalin aallonpituutta vuorovaikutuksessa hyvin märkä pyörteisen yläosien ilmakehän, parantaa suhde "S / N".

kehitys

Tänään, pitkän matkan signalointiluotettavia satelliitteja. Radiolähetystekniikkaa käytetään enintään 40-50 kilometrin etäisyydellä. Troposfäärinen viestintä otti välivaiheen. Asemien tyypilliset etäisyydet ovat 50-250 km, mutta paljon pitemmät etäisyydet voidaan saavuttaa ilmastosta, maastosta ja vaaditusta datanopeudesta riippuen.

Esimerkiksi Okinawan (Japani)ja Hawaii (USA), joka ulottuu Tyynen valtameren yli, keskimääräinen etäisyys on 1000 mailia ja joillakin alueilla yli 1300 mailia. Neuvostoliiton "pohjoisen" tietoliikennelinjan kokonaispituus oli 13 200 km. Joillakin alueilla vastaanottimen ja lähettimen välinen kuilu oli 450 km.

teknologian

Käytettäessä pitkän matkan viestintäsatelliittejaolemassa olevia troposfirilinjoja käytetään lyhyemmillä etäisyyksillä kuin 50-70-lukujen aiemmat järjestelmät. Tämä mahdollistaa antennien ja vahvistimien koon pienentämisen useita kertoja virrankulutuksen vähentämiseksi. Samanaikaisesti läpijuoksu on kasvanut merkittävästi.

Tyypilliset antennikokoot ovat 1,2-12metrejä, ja vahvistimien tyypillinen teho on 10 W - 2 kW. Käyttöönoton ansiosta nykyaikaisten tekniikoiden tiedonsiirron nopeus on yli 20 Mbit / s, joka on riittävä varmistamaan puhe-, data-, toiminta automaattisten armeijassa ja viestinnän alalla.

Tällainen radioviestintä on melko turvallinen tapa levittää tietoa. Signaalien lukitus on äärimmäisen vaikeaa, mikä tekee tekniikasta erittäin houkuttelevan armeijalle.

ominaisuudet

Aiemmin käytetään troposfäärisiä viestintälinjojasotilaalliset, olivat "ahtaasti keskittyneet". Käytettiin vain kaistanleveyden omaavia tiedonsiirtokanavia: pääsääntöisesti enintään 32 analogista kanavaa, joiden kaistanleveys on 4 kHz. Nykyaikaiset sotilaalliset järjestelmät ovat "laajakaistaisia", koska ne toimivat digitaalisilla kanavilla 4-16 Mbit / s.

Troposfäärisen viestinnän siviilijärjestelmät,kuten British Telecomin (BT) Pohjanmeren öljykaivojen jälleenlähettäjien verkosto, edellytti parempien tiedotuskanavien käyttöä. Ennen satelliittitekniikan käyttöönottoa käytettiin korkeataajuisia radiosignaaleja, jotka olivat 3 - 30 MHz. BT-järjestelmät pystyivät lähettämään ja vastaanottamaan 156 analogista data- ja puhelinkanavaa Pohjanmeren öljyalustoille käyttämällä taajuusjakoista multipleksointia (FDMX) kanavien liittymiseksi.

parametrit

Johtuen troposfäärin turbulenssin luonteesta99,98%: n luotettavuudesta kommunikaattoreissa käytettiin etenemisreittejä, joilla on nelinkertainen signaalien monimuotoisuus. Järjestelmät, joissa neljä spatiaalisen ja polarisaatiodiversiteetin vaati kaksi erillistä antennia (välimatkan muutaman metrin päässä toisistaan) ja kaksi eri polarisoidun säteilevää laitteita: yksi - pystypolarisaatiolla, toinen - vaaka. Tämä varmisti, että ainakin yksi signaalikanava avataan milloin tahansa.

Signaalit neljästä eri suunnasta olivatYhdistetty vastaanottimeen, jossa vaihekorjain poistaa kunkin signaalin vaihe-erot. Ne johtuivat kunkin signaalin eri reittipituuksista lähettimeltä vastaanottimeen. Vaihekorjauksen jälkeen neljä signaalia voidaan yhdistää additiivisesti.

Käytä ulkomailla

Troposfäärisen sironnan ilmiötä käytettiinsekä siviili- että sotilaallisten viestintäkanavien luomiseen useilla maailman alueilla, missä on mahdotonta (ei suositella) mikroaaltoreleiden välittämistä. Suurimmista esineistä:

• ACE High (käyttäjä - eurooppalainen NATO-haara). Toiminut vuodesta 1956 vuoteen 1980.
• British Telecom (Britannia). Viestintäkeskus Mormond Hillissä, Shetlannin saarilla.
• Viestintäradat "Torfhaus - Berliini" ja "Klenze - Berliini" (Saksa). Mukana kylmän sodan aikakaudella.
• Portugal Telecom (Portugali).
• CNT (Canadian Telecommunications Company).
• Rivi "Kuuba - Florida". Se toimii Guanabon ja Florida Cityn kaupunkien välillä.
• Corporation AT & T (Yhdysvallat). Keskukset Chathamissa, Buckinghamissa, Charlottesville, Leesburg, Hagerstown.
• Texas Towers (Yhdysvallat). Ilmapunturin tutkajärjestelmä, joka koostuu 5 tornista.
• Mid Canada Line. Linja viidestä tutka-asemasta, jotka ulottuvat Kanadan keskelle Atlantilta Tyynellemerelle.
• Pinetree Line. Neljäkymmentä asemaa, jotka tarjoavat viestintää Yhdysvaltojen ja Kanadan itäisiin meren tutka-asemiin.
• "Valkoinen Alice" (Yhdysvallat). Sotilaallinen ja siviiliviestintäverkko, joka koostui 80 asemasta, jotka kattoivat Alaskan suurimman osan. 80-luvun lopulla lopetin työn.
• Rivi "Bahrain - Yhdistyneet arabiemiirikunnat". Järjestelmä, joka yhdistää Al-Manama (Bahrain) ja Dubai (Yhdistyneet arabiemiirikunnat).
• Japanilaiset verkot Troposcatter. Kaksi verkkoa, jotka yhdistävät japanilaiset saaret pohjoisesta etelään.

Neuvostoliitto / Venäjä

Ottaen huomioon, että Neuvostoliiton troposfäärin aktiivisesti käytetään lähinnä ylläpitoon viestintäkanavien pohjoisessa, Siperiassa ja Kaukoidässä sekä välillä liittolaisvaltioiden. Nämä ovat:

• Line "Intia - Neuvostoliitto". Toiminut Srinagarin (Kashmirin) ja Dangaran (Tadžikistan) välillä.
• Baareja. Traposet Varsovan sopimus ulottuu Rostock (DDR) kautta Tsekkoslovakian ja Unkarin, Puolan, BSSR, SSR, Romania ja Bulgaria.
• Viestintäjärjestelmä "Pohjoinen". Yksi maailman suurimmista yli-horisontin viestistä ulottuu Kuolan niemimaalta Chukotkaan. Se koostuu 46 TRSS: stä, jotka sijaitsevat pääasiassa Jäämeren, Uralin, Yenisein ja Lena-joen, Barentsin ja Okhotsk-merien takana.

Taktinen ajoneuvo

Pysyvien troposfääristen viestintäjärjestelmien lisäksi useat maat ovat tuottaneet liikkuvia taktisia asemia:

• MNIRTI-sarjan (Brig, Echelon, Athlet, Albatross, Baklan), NIRTI (Baguette), Radiosvyaz.
• Kiina: CETC-sarja.
• NATO: viestintäjärjestelmät Troposcatter AN / TRC, AN / GRC.

Tänään

Tänään Yhdysvaltain armeija käyttää taktisiatroposfääristen dispersiojärjestelmien, joita Raytheon kehitti pitkäaikaiselle viestinnälle. Ne ovat saatavana kahdessa kokoonpanossa: raskas tropo ja moderni - kevyt tropo. Nämä järjestelmät tarjoavat neljä multipleksoitua ryhmäkanavaa ja ulkoisen linjan salauksen yli 16 tai 32 paikallista analogista puhelinnumeroa.

Venäjä työskentelee myöställaisen viestinnän parantaminen. Esimerkiksi NPP Radiosvyaz on jo kehittänyt TS: n viidennen sukupolven: Sosnik-4PM ja P423-AMK. Esimerkiksi liikkuvan säiliöaseman P423-AMK toimii taajuuksilla 4,4-5 GHz vaaditulla tiedonsiirtoalueella 230 km: iin asti.

Nykyaikaisilla asemilla on mahdollisuustroposfäärin ja satelliittiviestinnän yhdistäminen. Laskelmat osoittavat, että nykyisten hinnaltaan edullisten elektroniikkamäärien pienentämällä asemien lineaarisia mittasuhteita ja viimeisimpiä kehityskulkuja TS on toiminnassa kannattavaa kuin satelliittikonstellaation muodostuminen. Ydinongelman tapauksessa tämä on ainoa viestintätyyppi, joka toimii.