Останні статті
30.05.2017
Екскурсія до ДП «Український державний центр радіочастот».

30.05.2017
Проблемы электромагнитной совместимости перспективных беспроводных сетей связи (ЭМС – 2017).
Корсун В.І., Корсак В.Ф., Наритник Т.М., Войтенко О.Г., Лутчак О.В., Поршнєв В.Л.

25.04.2017
The research of transmission of DVB-C television signals based on the prototype of transceiver operating in the lower pert of terahertz band.
Gleb L. Avdeyenko, Theodor N. Narytnik, Anton V. Yermakov

23.04.2017
Цифрові технології, №19, 2016. Дослідження параметрів багатоканального сигналу цифрового телебачення DVB-C при його передаванні передавально-приймальним трактом терагерцового діапазону.
Авдєєнко Г.Л., Набока Б.Ю., Наритник Т.М.

31.08.2016
1.2 Gbps radio link implementation in THz band based on IEEE 802.11n standard.
Narytnik T., Uryvsky L., Lutchak O., Osypchuk S.

31.08.2016
Gigabit wireless system in 130 GHz band based on 802.11n transceivers.
Narytnik T., Uryvsky L., Lutchak O., Osypchuk S.

31.08.2016
Аналіз єлектромагнітної безпеки сучасних тропосферних радіорелейних станцій.
Наритник Т.М.

31.08.2016
Підвищення ефективності використання інформаційного ресурсу в безпровідній мережі широкосмугового доступу терагерцового діапазону.
Т.М. Наритник, А.В. Єрмаков

29.08.2016
Радіотелекомунікації терагерцового діапазону.
Наритник Т.М.

09.07.2016
Цифрові технології, №18, 2015. Проектування універсальної системи тропосферного та радіорелейного зв’язку.
Поповський В.В., Лошаков В.А., Дриф А., Наритник Т.М., Слюсар В.І.

09.07.2016
Цифрові технології, №18, 2015. Реалізація концепції створення програмно-визначених радіосистем терагерцового діапазону на основі технології Wi-Fi.
Наритник Т.М., Лутчак О.В., Осипчук С.О., Уривський Л.О.

05.04.2016
Проектирование передающего и приемного радиотрактов радиорелейных систем терагерцового диапазона.
М.Е. Ильченко, Т.Н. Нарытник, В.Н. Радзиховский, С.Е. Кузьмин, А.В. Лутчак

08.02.2016
Criteria and algorithms for shaping of the signal-code sequences on the basis of Wi-Fi technology at deployment of the terahertz band telecommunication system.
Т.М. Narytnyk, О.V. Lutchak, S.О. Оsypchuk, & L.О. Uryvskyi

Кафедра Телекомунікацій
Нарытник Т.Н., Войтенко А.Г., Волков В.В.

Аннотация: представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований при передаче сигнала COFDM по радиорелейной линии с использованием оборудования «Эврика» в диапазоне частот 12,75 – 13,25 ГГц. Показано, что благодаря более высоким энергетическим и спектральным характеристикам РРЛ с использованием OFDM при прочих равных данных имеет более, чем в 2 раза большую скорость передачи данных и в 2-4 раза большую дальность связи по сравнению с РРЛ с использованием QPSK модуляции.

І. Введение

В настоящее время продолжаются работы по повышению эффективности радиорелейных систем передачи, одним из перспективных направлений которых является использование новейших способов модуляции [1-3]. Достойное место среди них занимает уже хорошо зарекомендовавшая себя в системах наземного эфирного цифрового телерадиовещания IEEE 802/11 и IEEE 802/16 технология ортогонального частотного мультиплексирования СOFDM [4]. Ее преимуществом является, прежде всего, высокая устойчивость к замираниям, возникающим вследствие многолучевого затухания радиоволн, особенно дециметрового и длинноволновой части сантиметрового диапазона.

В данной работе представлены результаты исследований возможности передачи сигнала СOFDM радиорелейной линией с использованием оборудования РРС «Эврика», которая хорошо зарекомендовала себя при эксплуатации на радиорелейных линиях при передаче программ телевидения и цифровых потоков данных с трафиком Е1-Е3 [1].

ІІ. Основная часть

В качестве цифрового модулятора для єксперимента біл использован модулятор DVB-T-DTA-115 на несущей частоте 70 МГц в режиме работы 8k с защитным интервалом 1/32 и видом модуляции 64QAM при FEC 7/8: неравномерность амплитудно-частотной характеристики в пределах 0,5 дБ, MER>36дБ, NMAR=17дБ, SNR>36дБ, BER до декодера Витерби <6*10^-6 и после декодера Витерби <10^-8. Измерения (тестирование) модулятора проводились с помощью измерителя модели ST-2 «Rover» и анализатора спектра С4-60.

Следующим этапом проводились исследования влияния нелинейных искажений в передающем блоке (режим работы – цифровой, т.е. в отсутствие на входе тракта ПЧ усилителя-ограничителя) на спектр выходного сигнала при изменении уровня входной мощности в режиме непрерывной несущей и в режиме работы с модулятором DVB-T. При этом в качестве генератора стандартных сигналов использовался высокочастотный генератор ГЧ-107. Установлено, что приемлемая для передачи сигнала DVB-T величина выходной мощности находится в пределах от 38мВт до 63мВт при коэффициенте усиления передающего блока равном 38+-0,5дБ. Результаты измерений выходной мощности и коэффициента усиления передающего блока от уровня выходной мощности в режиме работы непрерывной несущей и в режиме модуляции COFDM на частоте 70 МГц практически тождественны (в пределах погрешности измерений +-0,5дБ).

С целью приведения соответствия полученных данных к уровню интермодуляционных искажений 3-го порядка (ИМ3) был проведен эксперимент с использованием метода двух генераторов, результаты которого представлены на рис.1.


Рис.1. Результаты измерений ИМЗ блока передающего методом двух генераторов

Как видно из приведенной зависимости уровня интермодуляционных искажений ИМ3 от уровня входной мощности, приемлемая величина интермодуляционных искажений ИМ3 ~37дБ соответствуют уровню входной мощности Рвх<-19,5дБмВт (<11,2мкВт).

На заключительном этапе проводились измерения нелинейности всего канала передачи РРС «Эврика» согласно представленной на рис.2 структурной схеме.


Рис.2. Структурная схема измерений нелинейных искажений канала передачи РРС «Эврика-С»

Сигнал с модулятора DVB-T с уровнем минус 20,5дБмВт подавался на вход передающего блока и с его выхода через аттенюатор Д3-34 – на вход малошумящего спутникового конвертора с коэффициентом усиления =55дБ, используемого в качестве приемного блока в модификации РРС «Эврика-С». С помощью аттенюатора устанавливался уровень входного сигнала конвертора минус 65…60дБмВт, соответствующий его линейному режиму работы.

Установлено, что спутниковый конвертор по параметру нелинейности искажений удовлетворяет требованиям для передачи сигнала модуляции COFDM. Динамический диапазон канала передачи составляет величину 25дБ. При этом минимальный уровень сигнала на входе конвертора составлял минус 75 дБмВт (ограничение снизу обусловлено тепловыми шумами конвертора), а максимальный уровень сигнала – минус 50 дБмВт (ограничение сверху объясняется нелинейными шумами конвертора).

Проведен сравнительный анализ дальности и скорости передачи данных по исследуемой РРЛ с РРЛ без использования OFDM. Показано, что РРЛ без использования OFDM имеет более низкие значения бюджета канала связи на величину 10,1-13,1 дБ, что приводит к более низким значениям дальности (до 10-15 км). Фактически тем, где РРЛ 13ГГц с использованием модуляции QPSK способна работать в канале шириной 28 МГц с реальной скоростью передачи данных до 34МБит/с на максимальной длине пролета 15 км, она способна работать при использовании модуляции 64QAM со скоростью передачи данных до 100 МБит/с. Более того, такая РРЛ с OFDM сможет поддерживать данную скорость на дальности до 40 км.

III. Заключение

Проведенные исследования подтвердили, что применение OFDM модуляции в РРЛ позволяет эффективно бороться с интерференционными замираниями и многолучевостью, и обеспечить более высокую спектральную и энергетическую эффективность по множеству параллельных частотных каналов.

Благодаря более высоким энергетическим и спектральным характеристикам РРЛ с использованием OFDM при прочих равных данных имеет в 2-4 раза большую дальность связи и более, чем в 2 раза большую скорость передачи данных в 2-4 по сравнению с РРЛ с использованием QPSK модуляции.

Литература

  1. Нарытник Т.Н, Волков В.В., Уткин Ю.В. Радиорелейные и тропосферные системы передачи.-Учебное пособие..-Издательство «Основа».-К:.-2009.-696с
  2. Бутенко В.В. Цифровизация сети РРЛ прямой видимости // Вестник связи.-2009.-№8.-с.25-21.
  3. Плотников А.А. Система широкополосного ретранслятора для фиксированных сельских систем связи.// Электросвязь.-2004.-№12.
  4. Довгун О.О., Коломыцев М.А. Использование OFDM для борьбы с частотно-селективными замираниями в линиях радиорелейной связи.-В кн.:18-я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Материалы конференции.- Севастополь.- 18-12.09.2009.-Севастополь.-Вебер, 2009, стр.347-348.
  5. Методика расчета трасс цифровых РРЛ прямой видимости в диапазоне частот 2-20ГГц.-г.Москва.-1998.-НИИ Радио.

Читати статтю в PDF-форматі на українській мові:

Дослідження можливості передачі сигналу COFDM радіорелейною лінією.pdf