Диапазоны

Беспроводные каналы

Применение электромагнитных волн для телекоммуникаций имеет более чем столетнюю историю. Если не используется на­правленная антенна и на пути нет препятствий, радиоволны рас­пространяются по всем направлениям равномерно и сигнал уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния ме­жду передатчиком и приемником (удвоение расстояния приво­дит к потерям в 6 дБ).

Радиоканалы для целей передачи информации используют частотные диапазоны 902—928 МГц (расстояния до 10 км, про­пускная способность до 64 Кбит/с), 2,4 ГГц и 12 ГГц (до 50 км, до 8 Мбит/с). Они используются там, где не существует кабель­ных или оптоволоконных каналов или их создание по каким-то причинам невозможно или слишком дорого. Более низкие час­тоты (например, 300 МГц) мало привлекательны из-за ограниче­
ний пропускной способности, а большие частоты (>30 ГГц) ра­ботоспособны для расстояний не более или порядка 5 км из-за поглощения радиоволн в атмосфере.

При использовании диапазонов 4, 5 и 6 следует иметь в виду, что любые препятствия на пути волн приведут к их практически полному поглощению. Для этих диапазонов заметное влияние оказывает и поглощение в атмосфере. Зависимость поглощения от длины волны радиоволн показана на рис. 2.13.

Ослабление, дБ/км

Из рисунка видно, что заметную роль в поглощении радио­волн играет вода. По этой причине сильный дождь, град или снег могут привести к прерыванию связи. Поглощение в атмосфере ограничивает использование частот более 30 ГГц. Атмосферные шумы, связанные в основном с грозовыми разрядами, доминиру­ют при низких частотах вплоть до 2 МГц. Галактический шум, приходящий из-за пределов Солнечной системы дает существен­ный вклад вплоть до 200 ГГц. Зависимость поглощения радио­волн в тумане и дожде от частоты показана на рис. 2.14.

Мощность передатчика обычно лежит в диапазоне 50 мВт — 2 Вт. Для устройств на частоты 2,4 ГГц и выше, как правило, ис­пользуются направленные антенны и необходима прямая види­мость между приемником и передатчиком. На аппаратном уров­не здесь могут использоваться радиорелейное оборудование, радио­модемы или радиобриджи.

Частота, ГГц Рис. 2.14. Зависимость поглощения радиоволн в тумане и дожде от частоты

Перспективным полем применения радиоканалов являются мобильные ЭВМ. Сюда следует отнести и ЭВМ бизнесме­нов, клиентов сотовых телефонных сетей, и все случаи, когда ЭВМ по характеру своего применения подвижна, например, ме­дицинская диагностика на выезде, оперативная диагностика сложного электронного оборудования, когда необходима связь с базовым отделением фирмы, геологические или геофизические исследования и т. д. Радиосредства позволяют сформировать сеть быстрее (если не считать времени на аттестацию оборудова­ния, получение разрешения на выбранную частоту и лицензии на использование данного направления канала). В этом случае могут стать доступными точки, лишенные телефонной связи (что весьма привлекательно для условий России).