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
Ильченко М.Е., Казимиренко В.Я., Нарытник Т.Н.

Аннотация: Дан анализ средств и способов цифровизации радиорелейных линий (РРЛ) в Украине, эффективности формата передаваемого сигнала и структуры формирователя цифрового потока модернизированной радиорелейной станции (РРС).
Предложен оптимальный (при максимальной спектральной эффективности и ограниченных длинах РРЛ) способ модернизации РРЛ, базирующийся на использовании комбинированной цифро-аналоговой модуляции DVB-C/ЧМ.

І. Введение

Особенностью национальной первичной транспортной сети Украины является то, что уже на начальном этапе становления независимости в 90-х годах была сформулирована сеть отечественных аналоговых радиорелейных линий (РРЛ) прямой видимости общей протяженностью более 12 тыс. км, которая обеспечивала работу практически всех наземных каналов передачи ТВ программ и примерно четверть всех каналов тональной частоты. При этом почти все радиорелейные линии были построены на оборудовании «Р-6002 МВ», «КУРС», «Рассвет», «Радуга», серийно выпускаемом в Российской Федерации.

Переход на цифровые методы обработки сигналов в сочетании с прогрессом в радиоэлектронике значительно расширил технические возможности радиорелейных систем передачи, способствовал резкому улучшению качества связи, позволил производить оборудование более надежным, компактным и менее энергоемким, решил на недостижимом прежде уровне задачи мониторинга и муршрутизации предаваемых по ним информационных потоков большой емкости (1920 цифровых каналов и пропускной способности 155 Мбит/с и более).

Вместе с тем, развертывание новой сети цифровых радиорелейных линий является трудоемким и дорогостоящим процессом, а необходимость наращивания пропускной способности радиорелейных линий особенно в связи с внедрением эфирного наземного цифрового телевещания постоянно усиливается.

Замена существующих аналоговых РРЛ на современные цифровые (например, по технологии синхронной цифровой иерархии – SDH) с технической точки зрения является приемлемым решением, но стоимость его при создании новой сети станций взамен существующей слишком велика.

Поэтому для оперативного решения возникающих задач целесообразным и актуальным является использование станционных сооружений и радиотехнического оборудования существующих аналоговых РРЛ, заменяя и дополняя последние цифровым оборудованием с использованием новейших достижений технологий. Это направление работ получило название цифровизации аналоговых РРЛ.

Рассмотрению путей решения задачи цифровизации аналоговых РРЛ и сравнительному анализу предложенных авторами способов модернизации РРЛ в Украине посвящен настоящий доклад.

ІІ. Основная часть

В работе проводился анализ следующих методов цифровизации аналоговых РРЛ (типа "Курс"):

  1. Модуляция несущей первичным потоком согласно стандарта DVB - C из последующей частотной модуляцией (DVB - C/ЧМ)
  2. Модуляция несущей первичным потоком согласно стандарта COFDM (DVB - Т) из послідуючою частотной модуляцией (COFDM/ЧМ)
  3. Модуляция потоком согласно стандарта DVB-C
  4. Модуляция потоком согласно стандарта DVB-S (QPSK)
  5. Сравнение каналов DVB - C -ЧМ и COFDM -ЧМ

На базе использования материалов [2,3,4,5,6] полученные следующие результаты:

  1. Полученное соотношение сигнал/помеха на входе детектора ЧМ и на выходе позволяет определить качественные характеристики сигнала на входе цифрового демодулятора в наиболее реальном случае (трасса РРЛ, прямая видимость, одновременное действие гармонической, сигналоподобной и гаусовой помехи) при приемлемых уровнях их подавления.
  2. Предложенный алгоритм позволяет определить качество передачи в зависимости от имеющейся помеховой ситуации.
  3. Проведен анализ функционирования каналов DVB - C, DVB - C -ЧМ, COFDM, COFDM -ЧМ.
  4. На базе сравнения таких каналов связи, которые используют РРС типа "Курс" получен следующие основные результаты:
    1. канал DVB-C и DVB-C-ЧМ
      • канал DVB-C имеет высшую помехоустойчивость и помехозащищенность
      • канал DVB-C имеет высшую спектральную эффективность
      • канал DVB-C -ЧМ позволяет снизить значение пикфактора благодаря чему несколько сглаживается разница в помехоустойчивости указанных каналов связи
      • ряд параметров, нерегламентированных в аналоговых РРЛ (фазовый джитер, ошибка фазы колебаний и другая) может существенно повлиять на искажение сигнала и ограничить возможность развертывания РРЛ
      • использование канала DVB-C -ЧМ позволяет использовать имеющиеся дорогие средства развернутых РРЛ (вышки, линейные тракты и т.д.)
      • поскольку помехоустойчивость каналу с DVB-C -ЧМ по крайней мере на 10дБ выше, чем канала с АМ-ЧМ РРЛ на базе из АМ-ЧМ, то РРЛ на базе канала DVB-C-ЧМ могут использоваться на основе существующих аналоговых РРЛ. Отметим, что каналы DVB - C -ЧМ целесообразно использовать на местных линиях связи
    2. COFDM, COFDM-ЧМ
      • канал COFDM имеет более высокую спектральную эффективность и помехоустойчивость
      • канал COFDM -ЧМ имеет более высокую помехозащищенность в условиях временно селективных и частотно селективных замираний. Эффективность функционирования в указанных условиях зависит от уровня подавления помехи
      • канал COFDM -ЧМ существенно понижает регламентированный пикфактор сигнала COFDM, который позволяет снизить стоимость оборудования и повысить энергетический запас радиолинии
      • сравнение каналов DVB - C -ЧМ и COFDM -ЧМ

      Поскольку параметры передачи определяются характеристиками внутренней модуляции, то для модуляции поднесущих 64QAM можно сделать вывод:

      • спектральная эффективность канала COFDM -ЧМ значительно ниже спектральной эффективности канала DVB -С-ЧМ в первую очередь за счет защитных интервалов и избыточности кодировки (разница больше чем на 10дБ.
      • энергетическая эффективность канала COFDM -ЧМ несколько выше, чем DVB -С-ЧМ за счет использования каскадного кодирования. В частности в конфигурации с минимальной разницей спектральной эффективности (около 10 дБ) разница в энергетической эффективности складывает около 1дБ.
  5. Использование двойной модуляции COFDM -ЧМ целесообразно на оконечных линиях доступа в условиях наличия сигналоподібних помех (помех эха). Например, при связи корабля с береговой станцией.
  6. Выбор между чистой одночастотной модуляцией и двойной (ЧМ сверху) зависит от того, что более важное для оператора : имеющееся на трассе оборудование, экономия ли частотного ресурса.
  7. Приведена таблица сравнительного анализа линии с COFDM и COFDM-ЧМ.

III. Заключение

В результате исследования методов модуляции, которые могут использоваться при модернизации аналоговых РРС получено :

  • при необходимости использования имеющегося оборудования аналоговых РРС при максимальной спектральной эффективности канала связи и при ограниченных длинах РРЛ целесообразно использовать модуляцию DVB-C-ЧМ, с внутренней модуляцией КАМ-64;
  • при необходимости достижения максимального значения энергетической эффективности и при не очень жестких требованиях к величине пропускной способности канала связи в качестве внутренней модуляции можно использовать виды модуляции с меньшим числом уровней (вплоть до QPSK).
  • когда допускается расширение полосы пропускания по отношению к полосе частотно модулируемого сигнала, можно использовать одноуровневую модуляцию, вид которой выбирается в зависимости от потребностей в пропускной способности энергетической и спектральной эффективности.

Литература

  1. Нарытник Т.Н, Волков В.В., Уткин Ю.В. Радиорелейные и тропосферные системы передачи.-Учебное пособие..-Издательство «Основа».-К:.-2009.-696с
  2. Родионов А.Ю. Снижение пикфактора радиосигналов в квадратурных формирователях // XI Туполевские Чтения студентов: труды всероссийской студенческой научн. конф. с междунар. участием, Казань, 2003. – С. 78 - 79.
  3. Бородич С.В. Искажения и помехи в многоканальных системах радиосвязи с частотной модуляцией.– М.: «Связь», 1976, – 256с.
  4. Recommendation and Reports of the CCIR, 1978, Volume ІХ, Rec. 395-3? Geneva, 1978.
  5. Панова Р.К. и др. Расчет допустимых уровней шумов гетеродинов и СВЧ усилителей РРЛ// Электросвязь, – 1981.–392 с.
  6. Радиорелейные и спутниковые системы передачи /Под ред. А.С. Немировского. – М.: Радио и связь, 1986. – 392 с.
  7. Система передачі багатопрограмного транспортного потоку по каналах аналогової радіорелейної лінії Еврика-КАМ ЧМ” Деклараційний патент України на корисну модель №11635 від 16.01.2006 з пріоритетом від 23.03.2005р.