마이크로 웨이브 링크는 작은 파장으로 인해 편리한 크기의 안테나가 수신 안테나를 직접 가리킬 수있는 좁은 빔으로 방향을 지정할 수 있기 때문에 지점 간 통신에 널리 사용됩니다. 이렇게하면 근처의 마이크로파 장비가 저주파 전파처럼 서로 간섭하지 않고 동일한 주파수를 사용할 수 있습니다. 또 다른 장점은 고주파의 마이크로파가 마이크로파 대역에 매우 큰 정보 전달 용량을 제공한다는 것입니다. 마이크로파 대역은 그 아래에있는 나머지 모든 라디오 스펙트럼의 30 배의 대역폭을 갖습니다.

마이크로파 무선 전송은 일반적으로 지구 표면의 지점 간 통신 시스템, 위성 통신 및 심 우주 무선 통신에 사용됩니다. 마이크로파 무선 대역의 다른 부분은 레이더, 무선 내비게이션 시스템, 센서 시스템 및 전파 천문학에 사용됩니다.

주파수가있는 무선 전자기 스펙트럼의 높은 부분은 30GHz 이상 100GHz 미만이며, 파장이 밀리미터 단위로 편리하게 측정되고 파장 범위가 10mm에서 3.0mm까지이기 때문에 "밀리미터 파"라고합니다. 이 대역의 전파는 일반적으로 특히 습한 날씨에 지구 대기와 그 안에 포함 된 입자에 의해 강하게 감쇠됩니다. 또한 60GHz 주변의 넓은 주파수 대역에서 전파는 대기 중의 분자 산소에 의해 강하게 감쇠됩니다. 밀리미터 파 대역에 필요한 전자 기술은 마이크로파 대역보다 훨씬 복잡하고 제조하기 어렵 기 때문에 일반적으로 밀리미터 파 라디오의 비용이 더 높습니다.

마이크로파 통신의 역사
James Clerk Maxwell은 그의 유명한 "Maxwell 방정식"을 사용하여 1865 년에 마이크로파가 일부인 보이지 않는 전자기파의 존재를 예측했습니다. 1888 년에 Heinrich Hertz는 초고주파 영역에서 마이크로파를 생성하고 감지했습니다. Hertz는 자신의 실험 결과가 Maxwell의 예측을 입증했지만 이러한 보이지 않는 파동에 대한 실제 적용을 보지 못했습니다. 나중에 다른 사람들의 작업으로 마이크로파를 기반으로 한 무선 통신이 발명되었습니다. 이 작업에 기여한 사람들은 Nikola Tesla, Guglielmo Marconi, Samuel Morse, Sir William Thomson (이후 Kelvin 경), Oliver Heaviside, Lord Rayleigh 및 Oliver Lodge가 있습니다.

영어 채널을 통한 마이크로 웨이브 링크, 1931 년

1931 년에 미국-프랑스 컨소시엄은 최초의 마이크로파 통신 시스템 중 하나 인 10 피트 (3m) 접시를 사용하여 영국 해협에서 실험적인 마이크로파 릴레이 링크를 시연했습니다. 전화, 전신 및 팩스 데이터는 영국 Dover와 프랑스 Calais 사이에서 1.7 마일 떨어진 40GHz 빔을 통해 전송되었습니다. 그러나 저렴한 해저 케이블 요금과 경쟁 할 수 없었고 계획된 상용 시스템이 구축되지 않았습니다.

1950 년대에 마이크로 웨이브 릴레이 링크의 AT & T Long Lines 시스템은 미국 장거리 전화 트래픽의 대부분과 대륙간 TV 네트워크 신호를 전달하도록 성장했습니다. 프로토 타입은 TDX라고 불리며 1946 년에 Bell Laboratories가 위치한 Murray Hill과 뉴욕시의 연결로 테스트되었습니다. TDX 시스템은 1947 년에 뉴욕과 보스턴 사이에 설치되었습니다.

현대 상업용 마이크로파 링크
CableFree 마이크로파 통신 타워

마이크로파 통신 타워

마이크로파 링크는 마이크로파 주파수 범위의 전파 빔을 사용하여 단 몇 피트 또는 미터에서 몇 마일 또는 킬로미터 떨어진 두 위치간에 비디오, 오디오 또는 데이터를 전송하는 통신 시스템입니다. CableFree의 상용 마이크로 웨이브 링크의 예는 여기에서 볼 수 있습니다. 최신 마이크로 웨이브 링크는 400QAM 변조 및 IP 헤더 압축 기술을 사용하여 56MHz 채널에서 최대 256Mbps를 전송할 수 있습니다. 마이크로파 링크의 작동 거리는 안테나 크기 (게인), 주파수 대역 및 링크 용량에 따라 결정됩니다. 명확한 가시선의 가용성은 지구의 곡률이 허용되어야하는 마이크로파 링크에 중요합니다.

CableFree FOR2 마이크로 웨이브 링크 400Mbps

마이크로파 링크는 일반적으로 텔레비전 방송사에서 국가 전체에 프로그램을 전송하거나 외부 방송에서 스튜디오로 다시 전송하는 데 사용됩니다. 모바일 장치는 카메라에 장착 할 수 있으므로 카메라가 케이블을 뒤지지 않고 자유롭게 이동할 수 있습니다. Steadicam 시스템의 스포츠 필드 터치 라인에서 자주 볼 수 있습니다.

마이크로 웨이브 링크 계획
● CableFree Microwave 링크는 다음 매개 변수를 고려하여 계획해야합니다.
● 필요한 거리 (km / 마일) 및 용량 (Mbps)
● 링크에 대한 원하는 가용성 목표 (%)
● 엔드 노드 간의 명확한 가시선 (LOS) 가용성
● 명확한 LOS를 달성하기 위해 필요한 경우 타워 또는 마스트
● 지역 / 국가별로 허용되는 주파수 대역
● 강우 퇴색을 포함한 환경 적 제약
● 필요한 주파수 대역에 대한 라이센스 비용

마이크로파 주파수 대역

마이크로파 신호는 종종 세 가지 범주로 나뉩니다.

초고주파 (UHF) (0.3-3GHz);
초고주파 (SHF) (3-30GHz); 과
초고주파 (EHF) (30-300GHz).
또한 마이크로파 주파수 대역은 특정 문자로 지정됩니다. 영국 라디오 협회의 지정은 다음과 같습니다.
마이크로파 주파수 대역
지정 주파수 범위
● L 대역 1 ~ 2GHz
● S 대역 2 ~ 4GHz
● C 대역 4 ~ 8GHz
● X 대역 8 ~ 12GHz
● Ku 대역 12 ~ 18GHz
● K 대역 18 ~ 26.5GHz
Ka 대역 26.5 ~ 40GHz
● Q 대역 30 ~ 50GHz
● U 대역 40 ~ 60GHz
● V 대역 50 ~ 75GHz
● E 대역 60 ~ 90GHz
● W 대역 75 ~ 110GHz
● F 대역 90 ~ 140GHz
● D 대역 110 ~ 170GHz

용어 "P 대역"은 때때로 L 대역 아래의 초고주파에 사용됩니다. 다른 정의는 마이크로파 대역의 문자 지정을 참조하십시오.

더 낮은 마이크로파 주파수는 더 긴 링크와 비가 많이 내리는 지역에 사용됩니다. 반대로, 더 짧은 링크와 더 낮은 비가 내리는 지역에는 더 높은 주파수가 사용됩니다.

마이크로파 링크의 레인 페이드

Microwave Link Rain FadeRain fade는 주로 11GHz 이상의 주파수에서 흔히 발생하는 대기 비, 눈 또는 얼음 및 손실에 의한 마이크로파 무선 주파수 (RF) 신호의 흡수를 나타냅니다. 또한 폭풍 전선 앞 가장자리의 전자기 간섭으로 인한 신호 저하를 나타냅니다. 강우 퇴색은 업 링크 또는 다운 링크 위치의 강수로 인해 발생할 수 있습니다. 그러나 특히 위성 접시의 시야각이 낮은 경우 신호가 수 마일 떨어진 강수를 통과 할 수 있으므로 비가 내리는 영향을 받기 위해 비가 올 필요는 없습니다. 비가 내리거나 위성 신호 감쇠의 5 ~ 20 %는 업 링크 또는 다운 링크 안테나 반사경, 레이돔 또는 피드 혼의 비, 눈 또는 얼음으로 인해 발생할 수도 있습니다. 강우 퇴색은 위성 업 링크 또는 다운 링크에만 국한되지 않으며 지상파 지점 간 마이크로파 링크 (지구 표면에있는 링크)에도 영향을 미칠 수 있습니다.

강우 퇴색의 영향을 극복 할 수있는 방법은 사이트 다양성, 업 링크 전력 제어, 가변 속도 인코딩, 정상적인 기상 조건에 필요한 크기보다 더 큰 수신 안테나 (즉, 더 높은 이득) 및 소수성 코팅입니다.

마이크로파 링크의 다양성

1 + 0 비보호 마이크로 웨이브 링크의 예

지상파 마이크로파 링크에서 다이버 시티 방식은 특성이 다른 두 개 이상의 통신 채널을 이용하여 메시지 신호의 신뢰성을 높이는 방법을 의미한다. 다양성은 페이딩 및 동일 채널 간섭을 방지하고 오류 버스트를 방지하는 데 중요한 역할을합니다. 이는 개별 채널이 서로 다른 수준의 페이딩 및 간섭을 경험한다는 사실을 기반으로합니다. 동일한 신호의 여러 버전이 수신기에서 전송 및 / 또는 수신 및 결합 될 수 있습니다. 대안 적으로, 중복 순방향 오류 정정 코드가 추가 될 수 있고 메시지의 다른 부분이 다른 채널을 통해 전송 될 수 있습니다. 다양성 기술은 다중 경로 전파를 이용하여 종종 indecibel로 측정되는 다양성 이득을 얻을 수 있습니다.

다음 클래스의 다양성 체계는 지상파 마이크로 웨이브 링크에서 일반적입니다.
● 비보호 : 다양성이나 보호가없는 마이크로 웨이브 링크는 비보호 및 1 + 0으로 분류됩니다. 한 세트의 장비가 설치되어 있으며 다양성이나 백업이 없습니다.
● 핫 스탠바이 : 두 세트의 마이크로파 장비 (ODU 또는 활성 라디오)가 일반적으로 동일한 안테나에 연결되고 동일한 주파수 채널로 조정되어 설치됩니다. 하나는 일반적으로 수신기가 활성 상태이지만 송신기가 음소거 된 상태에서 "전원이 꺼져"있거나 대기 모드입니다. 활성 장치에 장애가 발생하면 전원이 꺼지고 대기 장치가 활성화됩니다. Hot Standby는 HSB로 줄여서 1 + 1 구성 (활성 XNUMX 개, 대기 XNUMX 개)에서 자주 사용됩니다.
● 주파수 다이버 시티 : 신호가 여러 주파수 채널을 사용하여 전송되거나 주파수 선택 페이딩의 영향을받는 넓은 스펙트럼에 퍼집니다. 마이크로파 무선 링크는 종종 여러 활성 무선 채널과 하나의 보호 채널을 사용하여 페이드 된 채널에서 자동으로 사용합니다. 이를 N + 1 보호라고합니다.
● 공간 다양성 : 신호는 여러 다른 전파 경로를 통해 전송됩니다. 유선 전송의 경우 여러 와이어를 통해 전송하면됩니다. 무선 전송의 경우 다중 송신기 안테나 (전송 다이버 시티) 및 / 또는 다중 수신 안테나 (수신 다이버 시티)를 사용하는 안테나 다이버 시티에 의해 달성 될 수 있습니다.
● 편파 다양성 : 여러 버전의 신호가 편파가 다른 안테나를 통해 송수신됩니다. 수신기 측에는 다이버 시티 결합 기술이 적용됩니다.

다양한 경로 복원력있는 장애 조치

11GHz ~ 80GHz 범위의 지상파 지점 간 마이크로 웨이브 시스템에서는 비가 내리기 쉬운 더 높은 대역폭 연결과 함께 병렬 백업 링크를 설치할 수 있습니다. 이 배열에서 80GHz 1Gbit / s 전이중 마이크로 웨이브 브리지와 같은 기본 링크는 99.9 년 동안 99.9 %의 가용성 비율을 갖는 것으로 계산 될 수 있습니다. 계산 된 5.8 % 가용률은 강우의 최고점이 해당 지역을 통과함에 따라 연간 총 100 시간 이상 링크가 중단 될 수 있음을 의미합니다. 100GHz 기반 1Mbit / s 브리지와 같은 보조 저 대역폭 링크는 기본 23Gbit / s 링크가 다운되었을 때 양쪽 끝에있는 라우터가 99.99Mbit / s 브리지에 대한 자동 장애 조치를 제어하는 기본 링크와 병렬로 설치 될 수 있습니다. 비가 퇴색하기 때문에. 이 배열을 사용하면 XNUMX 년 동안 XNUMX %의 가동 시간을 필요로하는 단일 링크로 제공 할 수있는 것보다 훨씬 더 멀리있는 서비스 위치에 고주파 지점 간 링크 (XNUMXGHz +)를 설치할 수 있습니다.

자동 코딩 및 변조 (ACM)

마이크로파 적응 코딩 및 변조 (ACM)

링크 적응 또는 적응 형 코딩 및 변조 (ACM)는 무선 통신에서 변조, 코딩 및 기타 신호 및 프로토콜 매개 변수를 무선 링크의 조건 (예 : 경로 손실, 다음으로 인한 간섭)에 일치시키는 것을 나타내는 용어입니다. 다른 송신기에서 오는 신호, 수신기의 감도, 사용 가능한 송신기 전력 마진 등). 예를 들어 EDGE는 무선 채널의 품질에 따라 MCS (Modulation and Coding Scheme)를 조정하는 속도 적응 알고리즘을 사용하므로 데이터 전송의 비트율과 견고성에 따라 달라집니다. 링크 적응 프로세스는 동적이며 무선 링크 조건이 변경되면 신호 및 프로토콜 매개 변수가 변경됩니다.

적응 형 변조의 목표는 환경 간섭에 대한 민감도를 줄이면서 기존 인프라에서 네트워크 용량을 늘려 마이크로 웨이브 링크의 운영 효율성을 개선하는 것입니다.
적응 형 변조는 순간 전파 조건에서 처리량을 최대화하기 위해 오류없이 변조를 동적으로 변경하는 것을 의미합니다. 즉, 시스템은 맑은 하늘 조건에서 최대 처리량으로 작동 할 수 있으며
비가 서서히 퇴색합니다. 예를 들어 링크는 256QAM에서 QPSK로 변경되어 연결이 끊어지지 않고 "링크 활성"을 유지할 수 있습니다. 자동 코딩 및 변조가 개발되기 전에 마이크로파 설계자는 링크 중단을 방지하기 위해 "최악의 경우"조건에 맞게 설계해야했습니다. ACM 사용의 이점은 다음과 같습니다.
● 더 긴 링크 길이 (거리)
● 더 작은 안테나 사용 (마스트 공간 절약, 주거 지역에서도 자주 필요함)
● 고 가용성 (링크 안정성)

자동 송신 전력 제어 (ATPC)

CableFree Microwave 링크는 폭우와 같은 "페이드"조건에서 자동으로 전송 전력을 증가시키는 ATPC를 갖추고 있습니다. ATPC는 ACM에 개별적으로 사용하거나 함께 사용하여 링크 가동 시간, 안정성 및 가용성을 극대화 할 수 있습니다. "페이드"조건 (강우)이 끝나면 ATPC 시스템은 전송 전력을 다시 감소시킵니다. 이는 마이크로파 전력 증폭기의 스트레스를 줄여 전력 소비, 발열을 줄이고 예상 수명 (MTBF)을 증가시킵니다.

마이크로 웨이브 링크 사용
셀룰러 네트워크 사업자를위한 백본 링크 및 "Last Mile"통신
인터넷 서비스 공급자 (ISP) 및 무선 ISP (WISP)를위한 백본 링크
빌딩-빌딩 및 캠퍼스 사이트를위한 기업 네트워크
원격 및 지역 전화 교환을 구리 / 광 섬유 라인없이 더 큰 (주) 교환기에 연결하는 통신.
HD-SDI 및 SMPTE 표준을 갖춘 방송 텔레비전

Enterprise

Microwave 기술의 확장 성과 유연성으로 인해 Microwave 제품은 건물 간 연결, 재해 복구, 네트워크 중복성 및 데이터, 음성 및 데이터, 비디오 서비스, 의료 영상과 같은 응용 프로그램에 대한 임시 연결을 포함한 많은 엔터프라이즈 응용 프로그램에 배포 할 수 있습니다. , CAD 및 엔지니어링 서비스, 유선 캐리어 바이 패스.

이동 통신사 백홀

셀룰러 네트워크의 마이크로파 백홀

마이크로 웨이브 링크는 모바일 캐리어 백 홀의 중요한 도구입니다. 마이크로 웨이브 기술을 배포하여 기존 PDH 16xE1 / T1, STM-1 및 STM-4, 최신 IP 기가비트 이더넷 백홀 연결 및 Greenfield 모바일 네트워크를 제공 할 수 있습니다. 마이크로 웨이브는 광섬유 네트워크를 배포하거나 임대하는 것에 비해 셀룰러 네트워크 사업자의 설치가 훨씬 빠르며 총 소유 비용이 낮습니다.

저 지연 네트워크
Microwave 링크의 CableFree Low Latency 버전은 Low Latency Microwave Link 기술을 사용하며, 가시선 전파 지연을 제외하고 다른 쪽 끝에서 전송 및 수신되는 패킷 사이의 지연을 절대적으로 최소화합니다. 공기를 통한 마이크로파 전파 속도는 광섬유를 통하는 것보다 약 40 % 더 빠르므로 고객은 광섬유에 비해 대기 시간을 즉시 40 % 줄일 수 있습니다. 또한 광섬유 설치는 건물 레이아웃의 현실, 거리 덕트 및 기존 통신 인프라를 사용해야하는 요구 사항으로 인해 거의 직선으로 이루어지지 않습니다. 광섬유 연결은 두 끝점 사이의 직접 가시선 경로보다 100 % 더 길 수 있습니다. 따라서 CableFree Low Latency Microwave 제품은 고주파 거래 및 기타 용도와 같은 저 지연 애플리케이션에서 널리 사용됩니다.

전자 레인지에 대한 추가 정보

Microwave Link 기술 및 CableFree가 무선 네트워크를 지원하는 방법에 대해 자세히 알아 보려면 문의하기

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