Siklu: миллиметровый диапазон и непогода – выявленные факты и разрушенные мифы

Вступая в третье десятилетие века, уже совершенно очевидно, что мы живём в гигабитном мире. Обеспечение гигабитной беспроводной связи сейчас наиболее востребовано. И, как в случае со всеми «новыми» технологиями, существуют ошибочные представления о том, что возможно, а что нет. Наиболее наглядный пример — влияние погодных условий на дальность и скорость радиосвязи в миллиметровом диапазоне (38–90 ГГц).

Согласно основным законам физики, на высоких частотах дальность радиосвязи меньше. Хотя миллиметровый диапазон имеет наибольшую ширину спектра и хорошо подходит для гигабитной передачи данных, он, по определению, покрывает меньшие расстояния по сравнению, например, с диапазоном 5–6 ГГц. Это понятно и не вызывает сомнений. Менее ясны методы и способы, которые используются для увеличения дальности действия миллиметровых радиомостов, а также ограниченное воздействие погоды на данные системы.

Как правило, при радиочастотном планировании в диапазонах ниже 7 ГГц влияние непогоды — будь то дождь, снег, туман и т.д. — не учитывается, поскольку считается незначительным. Мифы возникают, когда начинают рассуждать о воздействии погодных условий на работу сетей в миллиметровом диапазоне. Давайте выясним, что происходит на самом деле и как атмосферные явления влияют на планирование и развёртывание гигабитных сетей в диапазоне миллиметровых волн.

Непогода непогоде рознь

Не все погодные условия оказывают одинаковое влияние на дальность действия радиосистем миллиметрового диапазона. Необходимо изучить, как непогода сокращает расстояние радиоканалов. И это проще, чем вы думаете. Непогода — дождь, снег, туман — физические препятствия на пути радиоволн и их поглотители. Для оценки влияния каждого из перечисленных атмосферных явлений на дальность миллиметровых радиолинков следует учитывать плотность отдельных частиц осадков (каждой капли тумана, дождя или снежинки), а также их общую плотность. Объединение этих двух составляющих представляет собой заданную массу радиопоглощающего материала.

Из приведённой выше таблицы видно, что дождь представляет главную опасность для работы сети миллиметрового диапазона. А графики ниже показывают зависимость затухания от интенсивности дождя и используемой радиочастоты.

Итак, возможно ли устранить снижение дальности связи в миллиметровом диапазоне из-за дождя и насколько оно значительно? Производители оборудования для миллиметрового диапазона давно обнаружили эту проблему — незнакома она только новым пользователям — и накопили более чем десятилетний опыт её простого и надёжного решения. Его суть — учесть влияние дождя при проектировании сети. В расчёт берутся накопленные за 40 лет данные, показывающие среднюю интенсивность дождя в различных регионах земного шара, а также показатели работы радиосистемы (калькулятор бюджета радиоканала). Это позволяет достаточно точно и просто рассчитать ожидаемую производительность радиоканала на разных расстояниях для любой точки планеты. И речь здесь не просто о дожде, а о ливне.

Например, заказчик из американского штата Небраска использует комплект Siklu EtherHaul 8010FX 1ft antenna kit с целью построения радиомоста дальностью 1,6 км. Для снижения скорости передачи данных интенсивность выпавших дождевых осадков должна составить почти 20 мм/ч и практически 80 мм/ч, чтобы связь прервалась. Другими словами, необходим тропический ливень для разрыва радиосвязи и то лишь кратковременного.

Выводы

Полное представление о влиянии дождя на работу сетей mmWave, а также понимание того, что снег и туман практически не влияют на их производительность, позволяет заказчикам планировать и строить надёжные сети в миллиметровом диапазоне. Максимальность дальность действия радиоканалов достигает 5 км при поддержании их высокой доступности. Используя расширенные функциональные возможности — например, технологию ExtendMM^*, доступна установка 10-гигабитных соединений при полном дуплексе на расстояние до 10 км и более. «Ни снег, ни дождь, ни жара, ни сумрак ночи…» не помешают решениям Siklu обеспечить вас высокоскоростным и надёжным стационарным подключением эры 5G.

^* Подробнее в нашей новости «Siklu: 10 Гбит/с на 10 км».

 
Источник