Основы, принципы, преимущества радиорелейной связи

Основы радиорелейной связи были заложены более 100 лет назад, когда инженер из Праги Йоганн Маттауш опубликовал заметку в научном журнале, где предложил идею некоего «транслятора» - устройства, которое могло бы передавать радиосигнал на расстоянии без использования проводов. Немного позже, в 1899 году бельгийский студент Э. Гуарини запатентовал подобное устройство, назвав его ретранслятором. Понадобилось еще 35 лет испытаний и доработок, пока в 1934 году не была построена первая линия радиорелейной связи, которая проходила через Ла-Манш, и применялась для передачи сообщений с целью координации воздушного пространства между Парижем и Лондоном.

 

Как это работает?

Принцип действия радиорелейной связи основан на передачи закодированной информации посредством радиоволн, которые свободно распространяются в пространстве. От стандартной телефонии этот вид связи отличается не только отсутствием проводов, но и возможностью передавать не только звуковой сигнал, но текстовую информацию и видео. Сам процесс трансляции сигнала можно условно разделить на несколько этапов:

  • создание высокочастотных колебаний с постоянной амплитудой (несущий сигнал);
  • модуляция (необходимая для передачи информация накладывается на несущую частоту);
  • излучение полученного сигнала в пространство при помощи антенны;
  • прием сообщения конечным пользователем, отделение полезной информации от несущего сигнала и отображение на терминале связи;
  • если расстояние между объектами больше, чем зона покрытия передатчика, или прохождение сигнала затруднено из-за различных факторов, то используют специальные устройства – ретрансляторы, которые являются промежуточным передаточным звеном, принимая, обрабатывая и передавая сигнал по цепочке к конечному потребителю.

 

Существуют некоторые особенности реализации радиорелейной связи, которые стоит учитывать при построении сетей:

  • ретрансляторы необходимо устанавливать в зоне непосредственной видимости, чтобы обеспечить успешное прохождение сигнала;
  • лучше использовать естественный рельеф местности (холмы, горы), чтобы на пути трансляции не было никаких помех;
  • в местах со сложными климатическими условиями или неподходящим рельефом лучше всего применять тропосферную связь, которая основана на отражении радиоволн от нижних слоев атмосферы. Эта технология позволяет существенно увеличить расстояние между ретрансляторами (до 450 км).

Принцип радиорелейной связи стал основой для новой технологии, когда ретрансляторы были выведены на околоземную орбиту. Так возникла спутниковая связь, которая могла обеспечить стабильный прием и передачу сигналов в любой точке планеты. Применение радиорелейной связи можно увидеть практически в любой отрасли производства, науки и быта – от эфирного телевидения и радиовещания до координации движения гражданского транспорта или войсковых соединений.

 

Ключевые этапы проектирования линий связи

Основы проектирования цифровых радиорелейных линий связи включают в себя несколько стадий:

  • вычисление фактической длины магистрали;
  • расчет количества ретрансляторов;
  • схема расположения промежуточных приемо-передающих станций с учетом привязки к рельефу местности;
  • вычисление фактического уровня принимаемого сигнала;
  • наличие дополнительной аппаратуры (усилители, модемы, мультиплексоры, системы электропитания, контрольно-измерительные приборы);
  • составление необходимой проектно-технической документации.

Каждый этап должен быть подкреплен математическими вычислениями и обширными знаниями в области волновой теории и явлений радиоэлектронного излучения.

 

Ключевые преимущества ВОЛС и радиорелейной связи

Для сравнения возьмем радиорелейный вид связи и стандартную проводную (кабельную) передачу сигнала. Преимущества радиорелейной связи очевидны:

  • легкое развертывание и простота эксплуатации;
  • не нужно организовывать дополнительные работы по прокладке кабельных магистралей;
  • быстрое обнаружение и устранение неисправностей в работе оборудования;
  • единственный вариант обеспечения связью населенные пункты, которые находятся в отдаленных районах страны;
  • экономически выгодный вид связи, особенно, если речь идет о передачи сигнала на большие расстояния.

 

Эти неоспоримые преимущества позволили радиорелейному типу связи занять одну из ведущих позиций среди всех технологий передачи сигналов. Единственным конкурентом является волоконно-оптическая связь (ВОЛС) – новая технология высокоскоростных проводных коммуникаций.

Ключевое преимущество ВОЛС перед радиорелейной и спутниковой связью заключается в колоссальной пропускной способности сигнала, которая может достигать нескольких терабит в секунду при правильном подходе к проектированию линии связи. Дополнительно стоит отметить и высокую защищенность канала связи, что практически полностью исключает несанкционированное подключение и перехват информации. Современные линии связи создаются с учетом всех передовых технологий, нередко комбинируя проводной и беспроводной способ передачи сигналов. Это гарантирует не только высокую скорость обмена данными, но и надежность, и длительный срок эксплуатации всей системы.


Читайте другие наши статьи:

Волоконно оптические линии связи
Принципы и основы радиосвязи
Современная радиосвязь: технологии и системы