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::远距离无线传输::
 

 

 

Cambium PTP 跨水面的长距离无线通信

 

跨水面的长距离无线通信挑战:跨水面的长距离传输几十或上百公里、频率通道非视距传播和恶劣的盐水环境。

 

  • 无线信号跨越水面或者硬表面(沙漠)时所面临的性能和可靠性挑战

    1. 高反射表面产生的多径干扰
    2. 不同的水面高度(潮汐)带来海上传输性能的挑战

    Cambium PTP 解决方案

     

    1. 空间分集 唯一的 5.8GHz 许可频段可采用分集接收的方案。无线空间分集接收有利于抵抗大气变化形成的衰落,跨越水面(强多
      径反射) , 提供一个不同的冗余的 RF 路径。 采用 C 型设备, 连接高增益的天线,可以使传输距离大幅度提高,最远视距传输可以达到 200 公里。

    2. STC 空间时间编码

    3. 使用了多波束 STC 编码, 与单载波比较, 可以带来 25dB 的编码增益, 这样, 足以在部分非视距区接收其他系统无法收到的信号。

    4. 设备使用两路天线进行多波束发射 – 基带信号被一个串并转换器转换为并行的多路信号, 然后多路信号去进行 STC 空间时间编码, 再被多相 PSK 或 QAM 调制。 多路的接收端解调时先经过多相 PSK 或 QAM 的解调,然后通过一个最大线性似然译码器,恢复成基带的信号。值得关注的效果是抗衰落和根本上增加接收信号的概率。发信机和接收机分别使用 S/T 编码器(Coder)和解码器( Decoder)电路。
    5. 空间分集
    6. 空间分集

    7. 空间分集天线可以有效减轻大气波导和衰落所带来的影响,而这两种现象在长距离跨水和沙漠传输中尤为典型

    8. 使用两个独立的单极化天线或是使用一个双极化天线(每台外接型设备都提供了两个 N 型天线接口)。 空间分集是一种同时使用两个或更多物理隔离的天线(天线之间保持一定间距)以降低衰落的影响的无线电传输/接收方式。下面是两种空间分集的配置示例:
    9. 空间分集
    1. i-OFDM 智能的 OFDM

    2. OFDM 的主要思想:就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,并且,各子载波并行传输。 这样, 每个子信道是相对平坦的, 在每个子信道上进行的是窄带传输,信号带宽小于信道的相应带宽, 因此可以大大消除信号波形间的干
      扰,OFDM 系统的码间干扰(ISI)基本为零。

    3. i-OFDM 一个方面是指 OS 的 OFDM 具有更高的智能性,OS 的产品使用领先的 1024 个子载波, 而竞争者最多只使用到 256 个子载波, 这样使得 OS-Gemini/Spectra 的 OFDM 的效果更突出, 抗多径衰落和散射的效果更加理想。另外,也具有 instant(立即、即
      时)之意, 可以使系统迅速地从衰落中恢复。
    4. i-OFDM

     

    • PTP 系列远距离无线网桥具有许多相似的技术特性,包括:

    1. 高级频谱管理与智能动态频率选择( i-DFS) 会自动更改系统工作信道,以避免受到外界干扰及链路衰落,而无需用户干预。在系统加电后(以及系统工作过程中),射频单元以每秒 500 次的频率自动扫描全部可用频段,并自动切换到最干净的信道。系统能够保存具有时间戳的、最长 30 天的频谱数据记录。网络维护人员能够对这些统计数据进行分析,并排除任何潜在的干扰影响。这种先进的频谱管理功能,确保链路性能几乎不受任何外界干扰影响。

    2. 自适应调制技术可以保证提供最大的系统吞吐率,甚至在无线电路径特征变化的情况下也是如此。收发信机之间互相协商最高的持续数据传输速率,并在射频环境变化的时候自动的动态切换传输速率。

    3. 双极化天线 – 两对发射机/接收机之间互相通讯,从而产生四种不同的发射/接收组合。通过建立四个不同的传输链路,将大大增加数据传输成功的机率。
    4. 多入多出(MIMO) – 不同的时段和空间中传输多路信号。因此确保多路信号不会同时产生衰落,从而接收机能够选择最好的信号,以提供更好的性能和链路可用性。在PTP 系统中,射频单元通过不同极化天线发射多重波束,显著降低衰落的影响并提高数据传输和接收成功的概率。此外,一旦无线电条件许可,系统将智能切换到双载波(Dual Payload)模式下。在此模式下,每对收发机并行传输不同的数据,能够在更高的调制速率下将系统带宽提高一倍。
    1. 智能正交频分复用( i-OFDM)技术 – PTP 系列除了应用 MIMO 技术之外,还通过多子载波的 i-OFDM 技术以获得更高的频谱利用率及抗干扰能力:

    2. (1)
      多径干扰 – 由于无线电波在传输中遇到障碍物或反射面,而造成多个经过不同路径的波束在接收端的相位差异而产生的信号衰落。

    3. (2) 频率选择性衰落 – 由于信道频率不同衰落特性,而在接收端产生的振幅差异。对于典型的无线电设备,这些都将影响系统性能。但 PTP 系统所采用的 iOFDM 技术能够帮助接收机重新组合受到干扰的信号,并提高通过反射信号建立链路的机会。

    4. 内置安全功能
      – 通过一个复杂的专有扰码机制及射频匹配技术,提供安全可靠的空中数据传输。在安装过程中,每个室外单元都通过 MAC 地址与对端进行绑定。通过预设的地址以确保系统只能与特定的室外单元进行通讯。此外,符合 FIPS140-197 标准的 128 位/256 位 AES 加密技术,为用户提供更高的安全性(可选件)。

    5. 产品尺寸规格 – Motorola PTP 系列产品具有相同的外观尺寸规格,均提供集成型(Integrated)和外接天线型(可安装独立的外置天线*)两种版本。室内供电单元(PIDU Plus)支持±48V 直流及交流供.

    6. PTP 路径剖面当您在 PTP 链路规划工具中输入并提交站点地理位置信息后,服务器会自动生成一个用以导入到 PTP链路规划工具中的地形剖面文件

     

    跨水面长距离无线通信设备

     

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    PTP450i长距离无线网桥

    频率:4900 - 5925 MHz;

    带宽:300M;

    无线传输距离:200公里。

    PTP500长距离无线网桥

    频率:5725 - 5850 MHz;

    带宽:25M;52M;105M;

    无线传输距离:250公里

    PTP600长距离无线网桥

    频率:5725 - 5850 MHz;

    带宽:300M;

    无线传输距离:200公里

    PTP650远距离无线网桥

    频率:4900 -6050 MHz;

    带宽:125M;250M;450M

    无线传输距离:200公里

    PTP670远距离无线网桥
    频率:4900 -6050 MHz;
    带宽:450M;

    无线传输距离:250公里