Минск, пр. Победителей, д.103, офис 1217
Тел.: +375 (17) 308 72 88
Моб.: +375 (33) 320 42 81

Миллиметровый диапазон и погода – выявляем факты и разрушаем мифы

Вторник, 21 Январь 2020. Категории Беспроводной доступ

Наступил 2020 год, и сегодня уже данность, что мы живем в гигабитном мире. Гигабитные беспроводные каналы в миллиметровом диапазоне очень востребованы, однако, как с каждой “новой” технологией существуют распространенные заблуждения о том, что она может и чего нет. Давайте разберемся, какое влияние имеет погода на дальность и скорость связи в миллиметровом диапазоне (38 – 90 ГГц).

Физика утверждает, что чем выше частота тем меньше дальность. Миллиметровый диапазон имеет большую ширину спектра и хорошо подходит для передачи гигабитных потоков, однако он по определению имеет ограничения в дальности по сравнению, например, с 5-6 ГГц диапазоном. Это понятно. Что намного менее объяснено, так это методы и техники, которые используются для улучшения дальности миллиметровых линков, а также ограниченное влияние погоды на эти системы связи.

Общее правило: радиочастотное планирование не учитывает влияние погоды, будь это дождь, снег, туман и пр. в диапазоне ниже 7 ГГц, т.к. эти явления не вносят весомого вклада в затухание на трассе. Мифы появляются, когда люди начинают рассуждать о влиянии погоды на миллиметровый диапазон. Давайте разберемся, что происходит на самом деле и как это влияет на радио планирование в миллиметровом диапазоне.

Не всякая непогода одинакова

При оценке влияния непогоды на дальность связи в миллиметровом диапазоне, можно утверждать, что в зависимости от погодного явления влияние разное. Погодные явления – дождь, снег, туман - это физические препятствия и абсорберы радиочастотных волн. Для оценки влияния каждого из этих явлений на миллиметровый диапазон, рассмотрим плотность самих частиц (каждой капли тумана и дождя, и снежинки) и плотность частиц в воздухе. Сочетание этих двух параметров дает понятие об абсорбирующих свойствах  и вносимом затухании.

Table-for-blog_3 (002)

Таблица 1. Влияние погодных явлений на дальность

Из таблицы 1 понятно, что основной угрозой для миллиметровых линков является дождь. Таблица 2 показывает зависимость затухания в миллиметровом диапазоне от силы дождя и частоты канала.

Итак, дождь снижает дальность соединения в миллиметровом диапазоне, но насколько это серьезно и можно ли с этим бороться? Производители миллиметрового оборудования имеют дело с этой проблемой уже несколько десятилетий, и научились понимать и решать проблемы, создаваемые дождями. В частности, затухание от дождей учитывается во время проектирования сети, используются накопленные за 40 лет данные, отражающие среднюю зависимость затухания от величины осадков для разных регионов мира. Вычисленное затухание вычитается из бюджета линии, что позволяет с высокой достоверностью предсказывать вариацию дальности в течение года для любого региона. Отметим, мы говорим не просто о дожде, а очень сильном ливне.

Таблица 2. Зависимость затухания от силы дождя и частоты

 

Например, если в штате Небраска для связи на расстоянии 1,6 км используется радиомост Siklu EH-8010 с 1 футовой антенной, необходим дождь порядка 20 мм/ч, чтобы затухание возросло настолько, что снизится скорость передачи данных, и порядка 80 мм/ч чтобы прервать передачу. Т.е. на линии связи должен пройти тропический ливень, чтобы связь прервалась, и то кратковременно.

Выводы

Имея полное представление о влиянии дождя на линию связи, работающую в миллиметровом диапазоне, а также понимая, что туман и снег практически не влияют на ее работоспособность, большинство операторов связи проектирует и строит надежные сети в миллиметровом диапазоне. Расстояния до 5 км обеспечивают высокую доступность в самых разных климатических зонах. Используя дополнительные техники, как например Siklu ExtendMM, возможно передавать поток 10 Гб/с Full Duplex на расстояние до 10 км и более. 

inst2

Рисунок 1. Работа в условиях обледенения

inst1

Рисунок 2. Работа в условиях дождя

 

Продукты для этого решения: