Tecnoloxía de ondas milimétricas de banda electrónica

Introdución á tecnoloxía de ondas milimétricas para banda E e banda V

Resumo MMW

Millimeter Wave (MMW) é unha tecnoloxía para enlaces sen fíos de alta velocidade (10Gbps, 10 Gigabit por segundo) de alta capacidade, ideal para áreas urbanas. Usando microondas de alta frecuencia na banda E (70-80GHz) e 58GHZ a 60GHz (banda V), as ligazóns poden despregarse densamente en cidades congestionadas sen interferencias e sen necesidade de cavar cables e fibra óptica, que poden ser custoso, lento e altamente perturbador. Pola contra, as ligazóns MMW poden despregarse en horas e moverse e reutilizarse en diferentes sitios a medida que evolucionan os requirimentos de rede.

CableFree MMW Millimeter Wave Link instalado nos Emiratos Árabes Unidos

Historia de MMW

En 2003 a Comisión Federal de Comunicacións de América do Norte (FCC) abriu varias bandas de ondas milimétricas de alta frecuencia (MMW), nomeadamente nos rangos 70, 80 e 90 gigahertz (GHz), para uso comercial e público. Debido á gran cantidade de espectro (aproximadamente 13 GHz) dispoñible nestas bandas, as radios de onda milimétrica convertéronse rapidamente na solución de radio punto a punto (pt a pt) máis rápida do mercado. Hoxe están dispoñibles produtos de transmisión de radio que ofrecen velocidades de datos full-duplex de ata 1.25 Gbps, a niveis de dispoñibilidade de clase operadora do 99.999% e a distancias próximas a unha milla ou máis. Debido a prezos económicos, as radios MMW teñen o potencial de transformar modelos de negocio para provedores de backhaul móbiles e conectividade de acceso "Last-Mile" de metro / empresa.

Antecedentes normativos
A apertura de 13 GHz de espectro anteriormente non utilizado nos rangos de frecuencia 71 ... 76 GHz, 81 ... 86 GHz e 92 ... 95 GHz, para uso comercial e servizos inalámbricos fixos de alta densidade nos Estados Unidos en outubro de 2003 considérase como un punto decisivo da Comisión Federal de Comunicacións (FCC). Desde o punto de vista tecnolóxico, esta sentenza permitiu por primeira vez a velocidade de liña completa e as comunicacións inalámbricas de velocidade gigabit full-duplex a distancias dunha milla ou máis nos niveis de dispoñibilidade da clase operadora. No momento de abrir o espectro para uso comercial, o presidente da FCC, Michael Powell, anunciou a sentenza como a apertura dunha "nova fronteira" en servizos e produtos comerciais para o pobo americano. Desde entón, abríronse novos mercados de substitución ou extensión de fibra, redes de acceso sen fíos punto a punto "Last-Mile" e acceso a Internet de banda ancha a velocidades de datos gigabit e máis.

Non se pode exaxerar a importancia das asignacións de 70 GHz, 80 GHz e 90 GHz. Estas tres asignacións, denominadas colectivamente banda E, comprenden a maior cantidade de espectro xamais liberada pola FCC para uso comercial con licenza. Xuntos, o espectro de 13 GHz aumenta a cantidade de bandas de frecuencia aprobadas por FCC nun 20% e estas bandas combinadas representan 50 veces o ancho de banda de todo o espectro celular. Cun total de 5 GHz de ancho de banda dispoñible a 70 GHz e 80 GHz, respectivamente, e 3 GHz a 90 GHz, o gigabit Ethernet e velocidades de datos máis altas pódense acomodar facilmente con arquitecturas de radio relativamente sinxelas e sen esquemas de modulación complexos. Dado que as características de propagación son lixeiramente peores que as das bandas de microondas amplamente utilizadas e as características meteorolóxicas ben caracterizadas que permiten entender a desaparición da choiva, pódense realizar con confianza distancias de enlace de varias millas.

A sentenza da FCC tamén sentou as bases para un novo sistema de licenzas baseado en Internet. Este sistema de licenzas en liña permite o rexistro rápido dunha ligazón de radio e ofrece protección de frecuencia cun custo único de poucos centos de dólares. Moitos outros países do mundo están abrindo actualmente o espectro MMW para uso público e comercial, tras o importante fallo da FCC. Dentro deste traballo intentaremos explicar a importancia das bandas de 70 GHz, 80 GHz e 90 GHz e mostrar como estas novas asignacións de frecuencia potencialmente remodelarán a transmisión de alta velocidade de datos e os modelos de negocio asociados.

Mercados obxectivo e aplicacións para conectividade de acceso de última capacidade de alta capacidade
Só nos Estados Unidos hai aproximadamente 750,000 edificios comerciais con máis de 20 empregados. Nos entornos comerciais altamente conectados a Internet de hoxe en día a maioría destes edificios precisan unha alta conectividade a Internet. Aínda que é certo que moitas empresas están actualmente satisfeitas por ter unha velocidade T1 / E1 a 1.54 Mbps ou 2.048 Mbps respectivamente, ou calquera outra forma de conexión DSL de menor velocidade, un número de empresas en rápido crecemento requiren ou esixen DS- Conectividade de 3 (45 Mbps) ou conexións de fibra de maior velocidade. Non obstante, e aquí é onde comezan os problemas, segundo un estudo moi recente de Vertical Systems Group, só o 13.4% dos edificios comerciais dos Estados Unidos están conectados a unha rede de fibra. Noutras palabras, o 86.6% destes edificios non teñen conexión de fibra e os inquilinos de edificios dependen do arrendamento de circuítos de cobre con fíos de menor velocidade dos provedores de telefonía alternativos (ILEC ou CLEC). Tales custos para unha conexión de cobre por cable de maior velocidade, como unha conexión DS-45 de 3 Mbps, poden executarse facilmente ata 3,000 dólares ao mes ou máis.

Outro interesante estudo realizado por Cisco en 2003 revelou que o 75% dos edificios comerciais estadounidenses que non están conectados á fibra están a unha milla dunha conexión de fibra. Non obstante, a pesar da crecente demanda de transmisión de alta capacidade a estes edificios, o custo asociado ao tendido de fibra non permite moitas veces "pechar o pescozo da transmisión". Por exemplo, os custos de colocación de fibra nas principais cidades metropolitanas dos Estados Unidos poden chegar ata 250,000 dólares por milla e, en moitas das maiores cidades dos Estados Unidos, hai incluso unha moratoria na colocación de fibra nova debido ás interrupcións masivas do tráfico asociadas. As cifras de conectividade de edificios de fibra a comerciais en moitas cidades europeas son moito peores e algúns estudos suxiren que só o 1% dos edificios comerciais están conectados a fibra.

Moitos analistas da industria coinciden en que existe un mercado amplo e actualmente pouco atendido para a conectividade sen fíos de acceso curto "Last Mile", sempre que a tecnoloxía subxacente permita niveis de dispoñibilidade de clase operadora. Os sistemas de radio MMW son perfectamente adecuados para cumprir estes requisitos técnicos. Ademais, os sistemas MMW de alta capacidade e dispoñibles comercialmente baixaron drasticamente nos prezos nos últimos dous anos. En comparación coa colocación de só unha milla de fibra nunha gran cidade metropolitana dos Estados Unidos ou de Europa, o uso dunha radio MMW con xigabit Ethernet pode funcionar ata o 10% dos custos da fibra. Esta estrutura de prezos fai que a economía da conectividade de gigabit sexa atractiva porque o deseño de capital requirido e o período de retorno do investimento (ROI) resultante acórtanse drasticamente. En consecuencia, agora pódense servir moitas aplicacións de alta velocidade de datos que non se podían atender economicamente no pasado debido aos altos custos de infraestrutura da fibra de gabia e son viables economicamente cando se usa a tecnoloxía de radio MMW. Entre estas aplicacións están:
● Extensións e substitucións de fibra CLEC e ILEC
● Pechaduras de anel de fibra e retroceso de Metro Ethernet
● Extensións LAN sen fíos do campus
● Copia de seguridade de fibras e diversidade de rutas nas redes do campus
● Recuperación de desastres
● Conectividade SAN de alta capacidade
● Redundancia, portabilidade e seguridade para seguridade nacional e militar
● Retroceso móbil 3G e / ou WIFI / WiMAX en redes urbanas densas
● Ligazóns portátiles e temporais para transporte de vídeo de alta definición ou HDTV

Por que usar a tecnoloxía E-Band MMW?

Das tres bandas de frecuencia abertas, as bandas de 70 GHz e 80 GHz atraeron aos máis interesados ​​polos fabricantes de equipos. Deseñadas para coexistir, as asignacións de 71 ... 76 GHz e 81 ... 86 GHz permiten 5 GHz de ancho de banda de transmisión full-duplex; o suficiente para transmitir facilmente un sinal gigabit Ethernet full-duplex (GbE) incluso cos esquemas de modulación máis sinxelos. O deseño avanzado Wireless Excellence incluso conseguiu usar a banda inferior de 5 GHz, só de 71 ... 76 GHz, para transportar un sinal GbE dúplex completo. Máis tarde, móstrase unha clara vantaxe no uso deste enfoque cando se trata do despregamento de tecnoloxía MMW preto de sitios astronómicos e en países fóra dos Estados Unidos. Con conversión directa de datos (OOK) e diplexores de baixo custo, relativamente sinxelos e, polo tanto, eficientes en custos. e pódense conseguir arquitecturas de radio altamente fiables. Con códigos de modulación máis eficientes espectralmente, pódese alcanzar unha transmisión full-duplex aínda máis alta a 10 Gbps (10 GigE) ata 40 Gbps.

A asignación de 92 ... 95 GHz é moito máis difícil de traballar porque esta parte do espectro está segmentada en dúas porcións desiguais que están separadas por unha estreita banda de exclusión de 100 MHz entre 94.0 ... 94.1 GHz. Pódese supor que esta parte do espectro será máis probable que se empregue para aplicacións interiores de maior capacidade e de menor alcance. Non se discutirá máis sobre esta asignación neste libro branco.

En condicións meteorolóxicas claras, as distancias de transmisión a 70 GHz e 80 GHz superan moitos quilómetros debido aos baixos valores de atenuación atmosférica. Non obstante, a Figura 1 mostra que incluso nestas condicións a atenuación atmosférica varía significativamente coa frecuencia [1]. A frecuencias de microondas convencionais, máis baixas e ata aproximadamente 38 GHz, a atenuación atmosférica é razoablemente baixa con valores de atenuación dalgunhas décimas de decibelio por quilómetro (dB / km). Ao redor dos 60 GHz a absorción por parte das moléculas de osíxeno provoca un forte aumento da atenuación. Este gran aumento da absorción de osíxeno limita seriamente as distancias de transmisión por radio dos produtos de radio de 60 GHz. Non obstante, máis alá do pico de absorción de osíxeno de 60 GHz ábrese unha ventá de atenuación baixa máis ampla onde a atenuación volve a valores arredor de 0.5 dB / km. Esta xanela de baixa atenuación denomínase normalmente banda E. Os valores de atenuación da banda E son próximos á atenuación que experimentan as radios de microondas comúns. Por encima dos 100 GHz, a atenuación atmosférica xeralmente aumenta e ademais hai numerosas bandas de absorción molecular causadas pola absorción de O2 e H2O a frecuencias máis altas. En resumo, é a ventá de atenuación atmosférica relativamente baixa entre 70 GHz e 100 GHz o que fai que as frecuencias da banda E sexan atractivas para a transmisión sen fíos de alta capacidade. A figura 1 tamén mostra como a choiva e a néboa impactan na atenuación nas bandas ópticas de microondas, ondas milimétricas e infravermellos que arrancan ao redor de 200 terahertz (THz) e que se usan nos sistemas de transmisión FSO. A varias taxas de precipitación específicas os valores de atenuación cambian lixeiramente, aumentando as frecuencias de transmisión. A relación entre as taxas de chuvia e as distancias de transmisión examinarase máis adiante na seguinte sección. A atenuación relacionada coa néboa pódese basicamente descoidar en frecuencias de onda milimétrica, aumentando varias ordes de magnitude entre a onda milimétrica e a banda de transmisión óptica: a principal razón pola que os sistemas FSO de maior distancia deixan de funcionar en condicións de néboa.

Distancias de transmisión para banda electrónica
Como ocorre con toda a propagación de radio de alta frecuencia, a atenuación da choiva normalmente determina os límites prácticos das distancias de transmisión. A figura 2 mostra que os sistemas de radio que operan no rango de frecuencia da banda E poden experimentar unha gran atenuación dada a presenza de choiva [2]. Afortunadamente, a chuvia máis intensa tende a caer en partes limitadas do mundo; principalmente os países subtropicais e ecuatoriais. Nos momentos máis altos pódense observar taxas de chuvia superiores a 180 mm / hora por poucos períodos de tempo. Nos Estados Unidos e Europa, as taxas de precipitación máximas experimentadas normalmente son inferiores a 100 mm / h (catro polgadas / hora). Esta taxa de precipitación provoca atenuacións de sinais de 30 dB / km e xeralmente só ocorre durante breves ráfagas de nubes. Estas ráfagas de nubes son eventos de choiva que aparecen dentro de áreas relativamente pequenas e localizadas e dentro dunha nube de choiva de menor diámetro e de menor intensidade. Dado que as ráfagas de nubes tamén están normalmente asociadas a fenómenos meteorolóxicos severos que se moven rapidamente pola ligazón, os cortes de choiva adoitan ser curtos e só son problemáticos nos enlaces de transmisión a maior distancia.

Banda electrónica de atenuación de ondas e choivas milimétricas

Zonas de choiva da UIT Banda V de banda electrónica de ondas milimétricas globais

A Unión Internacional de Telecomunicacións (UIT) e outras organizacións de investigación recolleron décadas de datos de precipitacións de todo o mundo. En xeral, as características das chuvias e as relacións entre a taxa de chuvia, a duración estatística da chuvia, o tamaño das caídas de choiva, etc. son ben comprendidas [3] e empregando esta información é posible elaborar enlaces de radio para superar incluso os peores eventos meteorolóxicos ou predicir as duracións dos cortes meteorolóxicos en ligazóns de radio de maior distancia que operan a frecuencias específicas. O esquema de clasificación da zona de choiva da UIT mostra as taxas estatísticas esperadas de chuvia por orde alfabética. Mentres que as áreas que menos precipitacións se clasifican como "Rexión A", as taxas de precipitación máis altas están na "Rexión Q". Na figura 3 a continuación móstrase un mapa global da zona de choiva da UIT e unha lista das taxas de precipitación en rexións específicas do mundo.

 MMW Rain Fade Map para a banda E dos Estados Unidos

Figura 3: Clasificación da zona de chuvia da UIT de diferentes rexións do mundo (arriba) e taxas estatísticas de chuvia reais en función da duración do evento de chuvia

A figura 4 mostra un mapa máis detallado para América do Norte e Australia. Paga a pena mencionar que aproximadamente o 80% do territorio continental dos Estados Unidos cae na zona de choiva K e inferior. Noutras palabras, para funcionar cun nivel de dispoñibilidade do 99.99%, a marxe de esvaecemento dun sistema de radio debe estar deseñada para soportar unha taxa de precipitación máxima de 42 mm / hora. As taxas de precipitación máis altas de América do Norte pódense observar en Florida e ao longo da costa do Golfo, e estas rexións clasifícanse na zona de choiva N. En xeral, Australia experimenta menos choivas que América do Norte. Partes enormes deste país, incluída a liña máis costeira do sur, están localizadas nas zonas de choiva E e F (<28 mm / h).

Para simplificar, combinando os resultados da figura 2 (taxa de precipitacións fronte á atenuación) e empregando os gráficos de precipitacións da UIT mostrados nas figuras 3 e 4, é posible calcular a dispoñibilidade dun sistema de radio particular que opera nunha determinada parte do mundo. . Os cálculos teóricos baseados en datos de chuvias dos Estados Unidos, Europa e Australia mostran que os equipos de transmisión por radio de 70/80 GHz poden alcanzar a conectividade GbE a un nivel de dispoñibilidade estatística de 99.99 ... 99.999% a distancias próximas a unha milla ou incluso máis alá. Para unha dispoñibilidade inferior ao 99.9%, pódense conseguir rutinas con distancias superiores a 2 millas. Ao configurar a rede nunha topoloxía de anel ou malla, as distancias efectivas duplícanse nalgúns casos para a mesma cifra de dispoñibilidade debido á natureza densa e agrupada das células de choiva intensa e á redundancia do camiño que proporcionan as topoloxías de anel / malla.

MMW Rain Fade Map Australia E-Band V_Band

Figura 4: Clasificación da zona de choiva da UIT para América do Norte e Australia

Un forte beneficio da tecnoloxía MMW fronte a outras solucións sen fíos de alta capacidade como a óptica de espazo libre (FSO) é que as frecuencias MMW non se ven afectadas por outras alteracións da transmisión como néboas ou tormentas de area. A néboa espesa, por exemplo, cun contido líquido de auga de 0.1 g / m3 (visibilidade duns 50 m) ten unha atenuación de só 0.4 dB / km a 70/80 GHz [4]. Nestas condicións, un sistema FSO experimentará unha atenuación do sinal superior a 250 dB / km [5]. Estes valores extremos de atenuación mostran por que a tecnoloxía FSO só pode proporcionar cifras de alta dispoñibilidade a distancias máis curtas. Os sistemas de radio en banda electrónica non se ven afectados do mesmo xeito polo po, area, neve e outras alteracións do camiño de transmisión.

Tecnoloxías sen fíos alternativas de alta velocidade de datos
Como alternativas á tecnoloxía sen fíos de banda E, hai un número limitado de tecnoloxías viables capaces de soportar conectividade de alta velocidade de datos. Esta sección do libro branco ofrece unha pequena visión xeral.

Cable de fibra óptica

O cable de fibra óptica ofrece o ancho de banda máis amplo de calquera tecnoloxía de transmisión práctica, o que permite transmitir velocidades de datos moi altas a longas distancias. Aínda que miles de quilómetros de fibra están dispoñibles en todo o mundo e en particular en redes de longo percorrido e entre cidades, o acceso a "Last-Mile" segue sendo limitado. Debido a custos iniciais substanciais e, a miúdo prohibitivamente altos, asociados á cavación de trincheiras e ao tendido de fibra terrestre, así como a problemas de dereito de paso, o acceso á fibra pode ser difícil de imposible. Tamén son frecuentes os longos atrasos, non só polo proceso físico de fosa da fibra, senón tamén por obstáculos causados ​​por impactos ambientais e obstáculos burocráticos potenciais implicados nun proxecto deste tipo. Por esta razón, moitas cidades de todo o mundo están prohibindo a trincheira de fibra debido á interrupción do tráfico dentro da cidade e ás molestias xerais que o proceso de trincheira causa ao público.

Solucións de radio por microondas

As radios de microondas fixas punto a punto poden soportar velocidades de datos máis altas, como full-duplex Fast Ethernet de 100 Mbps ou ata 500 Mbps por operador en rangos de frecuencia entre 4-42 GHz. Non obstante, nas bandas de microondas máis tradicionais o espectro é limitado, a miúdo as canles de espectro congestionadas e con licenza normal son moi estreitas en comparación co espectro da banda E.

Microondas e ondas milimétricas MMW Spectrum banda V e banda E

Figura 5: Comparación entre radios de microondas de alta velocidade de datos e unha solución de radio de 70/80 GHz.

En xeral, as canles de frecuencia dispoñibles para a licenza non adoitan ser superiores a 56 megahertz (MHz), pero normalmente 30 MHz ou inferiores. Nalgunhas bandas, poden estar dispoñibles canles amplos de 112 MHz capaces de soportar 880 Mbps por operador, pero só en bandas de frecuencia máis altas adecuadas para distancias curtas. En consecuencia, as radios que operan nestas bandas a velocidades de datos máis altas teñen que empregar arquitecturas de sistemas moi complexas empregando esquemas de modulación de ata 1024 Modulación de amplitude de cuadratura (QAM). Estes sistemas altamente complexos dan lugar a distancias restrinxidas e o rendemento aínda está limitado a velocidades de datos a 880 Mbps nas canles máis grandes. Debido á cantidade limitada de espectro dispoñible nestas bandas, os patróns de ancho de feixe de antena máis amplos e a sensibilidade da alta modulación QAM cara a calquera tipo de interferencia, o despregue máis denso de solucións tradicionais de microondas en áreas urbanas ou metropolitanas é extremadamente problemático. Na figura 70 móstrase unha comparación do espectro visual entre as bandas de microondas tradicionais e o enfoque de 80/5 GHz.

Solucións de radio de onda milimétrica a 60 GHz (banda V)
As asignacións de frecuencia dentro do espectro de 60 GHz, e en particular as asignacións entre 57 ... 66 GHz, varían significativamente en distintas rexións do mundo. A FCC norteamericana lanzou un bloque máis amplo de espectro de frecuencia entre 57 ... 64 GHz que proporciona o ancho de banda suficiente para o funcionamento GbE full-duplex. Outros países non seguiron esta decisión particular e estes países só teñen acceso a asignacións de frecuencia moito máis pequenas e frecuentemente canalizadas dentro da banda de espectro de 60 GHz. A cantidade limitada de espectro dispoñible fóra dos Estados Unidos non permite construír solucións de radio a 60 GHz rendibles a altas velocidades de datos en países europeos, como Alemaña, Francia e Inglaterra, só por mencionar algúns. Non obstante, incluso nos Estados Unidos, a limitación regulada na potencia de transmisión, xunto coas características de propagación relativamente pobres debidas á elevada absorción atmosférica por moléculas de osíxeno (ver Figura 1), limita as distancias típicas de enlace a menos de media milla. Para alcanzar un rendemento da clase operadora de 99.99 ... 99.999% de dispoñibilidade do sistema, para grandes partes do territorio continental dos Estados Unidos, a distancia generalmente está limitada a algo máis de 500 yardas (500 metros). FCC clasificou o espectro de 60 GHz como un espectro sen licenza. A diferenza das asignacións de maior frecuencia de 70/80 GHz, o funcionamento dos sistemas de radio de 60 GHz non require aprobación nin coordinación legal. Por un lado, o uso de tecnoloxía sen licenza é moi popular entre os usuarios finais, pero ao mesmo tempo non hai protección contra interferencias, tanto accidentais como intencionadas. En resumo, especialmente nos Estados Unidos, o uso do espectro de 60 GHz pode ser unha alternativa potencialmente viable para despregamentos de curta distancia, pero a tecnoloxía non é unha alternativa real para distancias de enlace superiores aos 500 metros e cando se precisa un 99.99 ... 99.999% de dispoñibilidade do sistema.

Óptica de espazo libre (FSO, Optical Wireless)
A tecnoloxía de óptica do espazo libre (FSO) utiliza tecnoloxía láser infravermella para transmitir información entre lugares remotos. A tecnoloxía permite transmitir velocidades de datos moi altas de 1 Gbps e máis. A tecnoloxía FSO é xeralmente unha tecnoloxía de transmisión moi segura, non é moi propensa a interferencias debido ás características do feixe de transmisión extremadamente estreitas e tamén está libre de licenza en todo o mundo.

Desafortunadamente, a transmisión de sinais nas bandas ópticas de infravermellos está drasticamente afectada pola néboa, onde a absorción atmosférica pode superar os 130 dB / km [5]. En xeral, calquera tipo de condición meteorolóxica que repercuta na visibilidade entre dous lugares (por exemplo, area, po) tamén repercutirá no rendemento do sistema FSO. Os eventos de néboa e as tormentas de po / area tamén poden ser moi localizados e difíciles de predicir e, en consecuencia, a predición da dispoñibilidade do sistema FSO é máis difícil. A diferenza dos eventos de choiva extrema, de duración moi curta, a néboa e as tormentas de po / area tamén poden durar tempos moi longos (horas ou incluso días en vez de minutos). Isto pode producir cortes extremadamente longos para os sistemas FSO que funcionan nestas condicións.

Desde un punto de vista práctico e cando se consideran dispoñibilidades de 99.99 ... 99.999%, todo o anterior pode limitar a tecnoloxía FSO a distancias de só uns poucos centos de yardas (300 metros); especialmente en zonas costeiras ou propensas á néboa, así como en rexións que experimentan tormentas de area / po. Para manter a conectividade ao 100% ao despregar sistemas FSO neste tipo de ambientes, recoméndase unha tecnoloxía de ruta alternativa.

A maioría dos expertos da industria coinciden en que a tecnoloxía FSO pode ofrecer unha alternativa interesante e potencialmente barata na conexión sen fíos de lugares remotos a distancias máis curtas. Non obstante, a física da atenuación do sinal no espectro infravermello restrinxirá sempre esta tecnoloxía a distancias moi curtas.

Na táboa 1 móstrase unha pequena comparación das tecnoloxías de transmisión de alta velocidade de datos discutidas e dispoñibles comercialmente e os seus principais controladores de rendemento.

MMW Comparado con outras tecnoloxías sen fíos

Táboa 1: gráfico de comparación das tecnoloxías de transmisión por cable e sen fíos de alta velocidade de datos dispoñibles no comercio

Solucións de ondas milimétricas dispoñibles no comercio
A carteira de produtos de ondas milimétricas CableFree inclúe solucións de radio punto a punto que operan de velocidades de 100 Mbps a 10 Gbps (10 Gigabit Ethernet) no espectro de banda E de 70 GHz con licenza e ata 1 Gbps no espectro sen licenza de 60 GHz. Os sistemas están dispoñibles con diferentes tamaños de antena para satisfacer os requisitos de dispoñibilidade do cliente en distancias de implantación específicas aos prezos máis competitivos de calquera fabricante de radio de banda E da industria. As solucións de radio de banda E de Wireless Excellence operan na banda de frecuencia inferior a 5 GHz do espectro de banda E de 70/80 GHz autorizado só, en lugar de transmisión simultánea nas bandas de 70 GHz e 80 GHz. Como resultado, os produtos Wireless Excellence non son propensos a restricións potenciais de implantación próximas a sitios astronómicos ou instalacións militares en Europa, onde os militares están a usar partes da banda de 80 GHz para comunicacións militares. Os sistemas son fáciles de despregar e, debido á alimentación de baixa tensión de 48 voltios de corrente continua (Vdc), non se precisa ningún electricista certificado para instalar o sistema. As fotografías dos produtos Wireless Excellence móstranse na figura 6 a continuación.

Enlace MMF CableFree despregado nos Emiratos Árabes Unidos

Figura 6: as radios MMW sen cable son compactas e altamente integradas. Amósase a versión de antena de 60 cm

Síntese e Conclusións
Para resolver os requirimentos de interconexión de rede de alta capacidade de hoxe, hai dispoñibles solucións sen fíos altamente fiables que proporcionan un rendemento semellante á fibra a unha fracción do custo de colocar fibra ou alugar conexións de fibra de alta capacidade. Isto é importante non só desde o punto de vista do rendemento / custo, senón tamén porque as conexións de fibra nas redes de acceso "Last-Mile" aínda non están moi estendidas e os últimos estudos revelan que nos Estados Unidos só o 13.4% dos edificios comerciais con máis de 20 empregados están conectados á fibra. Estas cifras son aínda máis baixas en moitos outros países.

Hai varias tecnoloxías no mercado que poden proporcionar conectividade gigabit para conectar localizacións de rede remotas. As solucións de banda E con licenza na franxa de frecuencia 70/80 GHz son de especial interese porque poden proporcionar as cifras máis altas de dispoñibilidade da clase operadora a distancias operativas de 1.6 km e máis. Nos Estados Unidos, un referente da FCC de 2003 abriu este espectro para o seu uso comercial e un sistema de licenzas de baixo custo baseado en Internet permite aos usuarios obter unha licenza para o seu funcionamento nunhas poucas horas. Outros países xa teñen ou están actualmente en proceso de abrir o espectro da banda E para uso comercial. As radios sen licenza de 60 GHz e os sistemas de óptica de espazo libre (FSO) tamén poden proporcionar conectividade Ethernet gigabit, pero con niveis de dispoñibilidade de 99.99 ... 99.999% máis altos, ambas solucións só son capaces de operar a distancias reducidas. Como regra simple e na maioría de partes dos Estados Unidos, as solucións de 60 GHz poden proporcionar estes altos niveis de dispoñibilidade só cando se despregan a distancias inferiores a 500 yardas (500 metros).

References
● UIT-R P.676-6, "Atenuación por gases atmosféricos", 2005.
● UIT-R P.838-3, "Modelo específico de atenuación para a choiva para o seu uso en métodos de predición", 2005.
● UIT-R P.837-4, "Características das precipitacións para o modelado da propagación", 2003.
● UIT-R P.840-3, "Atenuación debida ás nubes e á néboa", 1999.

Para obter máis información sobre a banda electrónica de onda milimétrica

Para obter máis información sobre E-Band MMW, por favor Contacto

Deixar unha mensaxe 

Lista de mensaxes