Millimeter Wave (MMW) és una tecnologia per a enllaços sense fils d'alta velocitat (10 Gbps, 10 Gigabit per segon), ideal per a zones urbanes. Mitjançant l’ús de microones d’alta freqüència a l’espectre de banda E (70-80 GHz) i de 58 GHZ a 60 GHz (banda V), els enllaços es poden desplegar densament a ciutats congestionades sense interferències i sense necessitat d’excavació de cables i fibra òptica, costós, lent i altament pertorbador. Per contra, els enllaços MMW es poden desplegar en hores i moure’s i reutilitzar-se a diferents llocs a mesura que evolucionen els requisits de xarxa.

CableFree MMW Millimeter Wave Link instal·lat als Emirats Àrabs Units

Història de MMW

El 2003 la Comissió Federal de Comunicacions d’Amèrica del Nord (FCC) va obrir diverses bandes d’ones mil·limètriques d’alta freqüència (MMW), concretament en els rangs 70, 80 i 90 gigahertz (GHz), per a ús comercial i públic. A causa de la gran quantitat d’espectre (aproximadament 13 GHz) disponible en aquestes bandes, les ràdios d’ones mil·limètriques s’han convertit ràpidament en la solució ràdio punt a punt (pt a pt) més ràpida del mercat. Avui hi ha disponibles productes de transmissió de ràdio que ofereixen velocitats de dades dúplex completes fins a 1.25 Gbps, a nivells de disponibilitat de classe operadora del 99.999% i a distàncies properes a una milla o més. A causa d'un preu rendible, les ràdios MMW tenen el potencial de transformar models de negoci per a proveïdors de backhaul mòbils i connectivitat d'accés "Last-Mile" de metro / empresa.

Antecedents normatius
L’obertura de 13 GHz d’espectre no utilitzat anteriorment en els rangs de freqüència de 71 ... 76 GHz, 81 ... 86 GHz i 92 ... 95 GHz, per a ús comercial, i serveis sense fils fixos d’alta densitat als Estats Units a l’octubre de 2003 es considera un decisió important de la Federal Communications Commission (FCC). Des del punt de vista tecnològic, aquesta sentència permetia, per primera vegada, comunicacions sense fils de velocitat de línia completa i dúplex de velocitat gigabit a distàncies d’una milla o més en els nivells de disponibilitat de la classe operadora. En el moment d'obrir l'espectre per a ús comercial, el president de la FCC, Michael Powell, va anunciar que la sentència obria una "nova frontera" en serveis i productes comercials per al poble nord-americà. Des de llavors, s’han obert nous mercats de substitució o extensió de fibra, xarxes d’accés sense fils punt a punt “Last-Mile” i accés a Internet de banda ampla a velocitats de dades gigabit i més enllà.

No es pot exagerar la importància de les assignacions de 70 GHz, 80 GHz i 90 GHz. Aquestes tres assignacions, conegudes col·lectivament com a banda E, constitueixen la major quantitat d’espectre mai alliberada per la FCC per a ús comercial amb llicència. En conjunt, els 13 GHz d’espectre augmenten la quantitat de bandes de freqüència aprovades per la FCC en un 20% i aquestes bandes combinades representen 50 vegades l’amplada de banda de tot l’espectre cel·lular. Amb un total de 5 GHz d’amplada de banda disponible a 70 GHz i 80 GHz, respectivament, i 3 GHz a 90 GHz, es pot adaptar fàcilment Ethernet gigabit i velocitats de dades més altes amb arquitectures de ràdio relativament senzilles i sense esquemes de modulació complexos. Com que les característiques de propagació són lleugerament pitjors que les de les bandes de microones àmpliament utilitzades i les característiques meteorològiques ben caracteritzades que permeten entendre la difusió de la pluja, es poden realitzar distàncies d’enllaç de diversos quilòmetres.

La sentència de la FCC també va establir les bases per a un nou sistema de llicències basat en Internet. Aquest esquema de llicències en línia permet el registre ràpid d’un enllaç de ràdio i proporciona protecció de freqüència amb un càrrec únic de pocs centenars de dòlars. Actualment, molts altres països de tot el món obren l'espectre MMW per a ús públic i comercial, després de la decisió de la FCC. Dins d’aquest article intentarem explicar la importància de les bandes de 70 GHz, 80 GHz i 90 GHz, i mostrarem com aquestes noves assignacions de freqüències potencialment remodelaran la transmissió d’alta velocitat de dades i els models de negoci associats.

Mercats objectiu i aplicacions per a connectivitat d'accés "Last-Mile" d'alta capacitat
Només als Estats Units, hi ha aproximadament 750,000 edificis comercials amb més de 20 empleats. En els entorns empresarials altament connectats a Internet actuals, la majoria d'aquests edificis necessiten connectivitat a Internet d'alta velocitat de dades. Si bé és cert que actualment moltes empreses estan satisfetes amb tenir una velocitat T1 / E1 menor a 1.54 Mbps o 2.048 Mbps, respectivament, o qualsevol altra forma de connexió DSL de menor velocitat, un nombre creixent d’empreses requereixen o exigeixen DS- Connectivitat de 3 (45 Mbps) o connexions de fibra de major velocitat. No obstant això, i aquí és on comencen els problemes, segons un estudi molt recent de Vertical Systems Group, només el 13.4% dels edificis comercials dels Estats Units estan connectats a una xarxa de fibra. Dit d’una altra manera, el 86.6% d’aquests edificis no tenen connexió de fibra i els llogaters d’edificis confien en el lloguer de circuits de coure per cable de velocitat més baixa dels proveïdors de telefonia titulars o alternatius (ILEC o CLEC). Aquests costos per a una connexió de coure cablejada de major velocitat, com una connexió DS-45 de 3 Mbps, poden arribar fàcilment a 3,000 dòlars al mes o més.

Un altre interessant estudi realitzat per Cisco el 2003 va revelar que el 75% dels edificis comercials dels Estats Units que no estan connectats a fibra es troben a una milla d’una connexió de fibra. No obstant això, malgrat la creixent demanda de transmissió d'alta capacitat cap a aquests edificis, el cost associat a l'estesa de la fibra molt sovint no permet "tancar el coll d'ampolla de la transmissió". Per exemple, els costos d’estendre fibra a les principals ciutats metropolitanes dels Estats Units poden arribar fins als 250,000 dòlars per milla i, a moltes de les ciutats més grans dels Estats Units, fins i tot hi ha una moratòria sobre l’estesa de fibra nova a causa de les interrupcions massives del trànsit associades. Les xifres de connectivitat d’edificis de fibra a comercials en moltes ciutats europees són molt pitjors i alguns estudis suggereixen que només l’1% dels edificis comercials estan connectats a fibra.

Molts analistes de la indústria coincideixen a afirmar que hi ha un mercat ampli i actualment poc servit per a la connectivitat d'accés sense fils "Last Mile" de curt recorregut, sempre que la tecnologia subjacent permeti nivells de disponibilitat de classe operadora. Els sistemes de ràdio MMW són perfectament adequats per complir aquests requisits tècnics. A més, els sistemes MMW d’alta capacitat i disponibles comercialment han reduït dràsticament els preus en els darrers dos anys. En comparació amb la col·locació de només una milla de fibra en una important ciutat metropolitana nord-americana o europea, l’ús d’una ràdio MMW amb capacitat per a Ethernet gigabit pot arribar fins al 10% dels costos de la fibra. Aquesta estructura de preus fa atractiva l’economia de la connectivitat del gigabit, ja que el disseny de capital requerit i el període de retorn de la inversió (ROI) resultant s’escurcen dràsticament. En conseqüència, ara es poden publicar moltes aplicacions d’alta velocitat de dades que no es podien servir econòmicament en el passat a causa dels alts costos d’infraestructura de la trinxera de fibra i són viables econòmicament quan s’utilitza la tecnologia de ràdio MMW. Entre aquestes aplicacions hi ha:
● Extensions i substitucions de fibra CLEC i ILEC
● Tancament d’anells de fibra i retrocés de Metro Ethernet
● Extensions LAN sense fils del campus
● Còpia de seguretat de fibra i diversitat de camins a les xarxes del campus
● Recuperació de desastres
● Connectivitat SAN d'alta capacitat
● Redundància, portabilitat i seguretat per a seguretat nacional i militar
● Backhaul cel·lular 3G i / o WIFI / WiMAX en xarxes urbanes denses
● Enllaços portàtils i temporals per al transport d'alta definició de vídeo o HDTV

Per què utilitzar la tecnologia MMW E-Band?

De les tres bandes de freqüència obertes, les bandes de 70 GHz i 80 GHz han atret la majoria d’interessats pels fabricants d’equips. Dissenyades per conviure, les assignacions de 71 ... 76 GHz i 81 ... 86 GHz permeten 5 GHz d'amplada de banda de transmissió full-duplex; suficient per transmetre fàcilment un senyal gigabit Ethernet full-duplex (GbE) fins i tot amb els esquemes de modulació més senzills. El disseny avançat Wireless Excellence fins i tot va aconseguir utilitzar la banda inferior de 5 GHz, només de 71 ... 76 GHz, per transportar un senyal GbE dúplex complet. Més endavant, es mostra un clar avantatge en utilitzar aquest enfocament quan es tracta del desplegament de la tecnologia MMW a prop de llocs astronòmics i en països fora dels Estats Units amb conversió directa de dades (OOK) i diplexors de baix cost, relativament senzills i, per tant, rendibles. i es poden aconseguir arquitectures ràdios fiables. Amb codis de modulació més eficients espectralment, es pot arribar a una transmissió full-duplex encara més elevada a 10 Gbps (10 GigE) fins a 40 Gbps.

L’assignació de 92 ... 95 GHz és molt més difícil de treballar, ja que aquesta part de l’espectre es segmenta en dues porcions desiguals que estan separades per una estreta banda d’exclusió de 100 MHz entre 94.0 ... 94.1 GHz. Es pot suposar que aquesta part de l’espectre s’utilitzarà amb més probabilitat per a aplicacions interiors de major capacitat i abast més curt. Aquesta assignació no es discutirà més en aquest llibre blanc.

En condicions meteorològiques clares, les distàncies de transmissió a 70 GHz i 80 GHz superen moltes milles a causa dels baixos valors d’atenuació atmosfèrica. No obstant això, la figura 1 mostra que fins i tot en aquestes condicions, l'atenuació atmosfèrica varia significativament amb la freqüència [1]. A freqüències de microones convencionals més baixes i fins a aproximadament 38 GHz, l’atenuació atmosfèrica és raonablement baixa amb valors d’atenuació d’unes dècimes de decibel per quilòmetre (dB / km). Al voltant dels 60 GHz, l’absorció per part de les molècules d’oxigen provoca un gran augment de l’atenuació. Aquest gran augment de l’absorció d’oxigen limita greument les distàncies de transmissió per ràdio dels productes de ràdio de 60 GHz. Tanmateix, més enllà del pic d’absorció d’oxigen de 60 GHz, s’obre una finestra més àmplia d’atenuació baixa, on l’atenuació retrocedeix a valors al voltant de 0.5 dB / km. Aquesta finestra de baixa atenuació es coneix comunament com a banda E. Els valors d’atenuació de la banda E s’acosten a l’atenuació experimentada per les ràdios de microones habituals. Per sobre dels 100 GHz, l’atenuació atmosfèrica augmenta generalment i, a més, hi ha nombroses bandes d’absorció molecular causades per l’absorció d’O2 i H2O a freqüències més altes. En resum, és la finestra d’atenuació atmosfèrica relativament baixa entre 70 GHz i 100 GHz que fa que les freqüències de la banda E siguin atractives per a la transmissió sense fils d’alta capacitat. La figura 1 també mostra com la pluja i la boira afecten l’atenuació de les bandes òptiques de microones, ones mil·limètriques i infrarojos que comencen al voltant de 200 terahertz (THz) i que s’utilitzen en sistemes de transmissió FSO. A taxes de pluja diverses i específiques, els valors d’atenuació canvien lleugerament, augmentant les freqüències de transmissió. La relació entre les taxes de pluja i les distàncies de transmissió s’examinarà més a la secció següent. L’atenuació relacionada amb la boira es pot descuidar bàsicament a les freqüències d’ones mil·limètriques, augmentant en diversos ordres de magnitud entre l’ona mil·limètrica i la banda de transmissió òptica: la principal raó per la qual els sistemes FSO de distància més llarga deixen de funcionar en condicions de boira.

Distàncies de transmissió per a la banda electrònica
Com passa amb tota la propagació de ràdio d'alta freqüència, l'atenuació de la pluja sol determinar els límits pràctics de les distàncies de transmissió. La figura 2 mostra que els sistemes de ràdio que funcionen en el rang de freqüències de la banda E poden experimentar una gran atenuació donada la presència de pluja [2]. Afortunadament, la pluja més intensa tendeix a caure en zones limitades del món; principalment els països subtropicals i equatorials. A les hores punta es poden observar taxes de precipitacions de més de set polzades / hora (180 mm / hora) durant breus períodes de temps. Als Estats Units i Europa, les taxes de precipitació màximes experimentades solen ser inferiors a quatre polzades / hora (100 mm / h). Aquesta taxa de precipitacions provoca atenuacions del senyal de 30 dB / km, i generalment només es produeix durant ràfegues curtes de núvols. Aquestes ràfegues de núvols són esdeveniments de pluja que apareixen dins d’àrees localitzades i relativament petites i dins d’un núvol de pluja de menor intensitat i diàmetre. Atès que les ràfegues de núvols també s’associen normalment a esdeveniments meteorològics intensos que es mouen ràpidament a través de l’enllaç, les interrupcions per pluja solen ser curtes i només són problemàtiques en els enllaços de transmissió a distància més llarga.

Atenuació mil·limètrica per onades i pluges Banda E banda B

Zones de pluja de la UIT Banda E de banda mundial d'ona mil·limètrica global

La Unió Internacional de les Telecomunicacions (UIT) i altres organitzacions de recerca han recopilat dècades de dades de precipitacions de tot el món. En general, les característiques de les precipitacions i les relacions entre la taxa de pluja, la durada estadística de la pluja, la mida de les gotes de pluja, etc. es coneixen bé [3] i mitjançant aquesta informació és possible dissenyar enllaços de ràdio per superar fins i tot els pitjors esdeveniments meteorològics o predir la durada de les interrupcions meteorològiques relacionades amb enllaços de ràdio a distància més gran que operen a freqüències específiques. L’esquema de classificació de les zones de pluja de la UIT mostra les taxes estadístiques de pluja previstes per ordre alfabètic. Tot i que les zones amb menys precipitacions es classifiquen com a "Regió A", les taxes de precipitacions més altes es troben a la "Regió Q". A la figura 3 a continuació es mostra un mapa mundial de zones de pluja de la UIT i un llistat de les taxes de pluja en regions específiques del món.

MMW Rain Fade Map per a la banda V dels Estats Units

Figura 3: Classificació de la zona de pluja de la UIT de diferents regions del món (superior) i taxes de precipitacions estadístiques reals en funció de la durada de l’esdeveniment de pluja

La figura 4 mostra un mapa més detallat per a Amèrica del Nord i Austràlia. Val la pena esmentar que aproximadament el 80% del territori continental dels EUA cau a la zona de pluja K i inferior. Dit d’una altra manera, per funcionar amb un nivell de disponibilitat del 99.99%, s’ha de dissenyar el marge d’esvaiment d’un sistema de ràdio per suportar una taxa de precipitació màxima de 42 mm / hora. Les taxes de precipitació més altes a Amèrica del Nord es poden observar a Florida i al llarg de la costa del Golf, i aquestes regions es classifiquen a la zona de pluja N. En general, Austràlia experimenta menys pluges que Amèrica del Nord. Parts enormes d’aquest país, inclosa la línia de costa sud més poblada, es troben a les zones de pluja E i F (<28 mm / h).

Per simplificar, combinant els resultats de la figura 2 (taxa de precipitacions vs. atenuació) i utilitzant els gràfics de precipitacions de la UIT que es mostren a les figures 3 i 4, és possible calcular la disponibilitat d’un sistema de ràdio concret que funciona en una determinada part del món. . Els càlculs teòrics basats en les dades de pluja dels Estats Units, Europa i Austràlia mostren que els equips de transmissió de ràdio a 70/80 GHz poden aconseguir connectivitat GbE a un nivell de disponibilitat estadística de 99.99 ... 99.999% a distàncies properes a una milla o fins i tot més enllà. Per a una disponibilitat del 99.9% inferior, es poden assolir rutinàriament distàncies superiors a 2 milles. Quan es configura la xarxa en una topologia de malla o anell, les distàncies efectives es duplicen en alguns casos per a la mateixa xifra de disponibilitat a causa de la naturalesa densa i agrupada de les cèl·lules de pluja intensa i de la redundància del recorregut que proporcionen les topologies d’anells / malla.

MMW Rain Fade Map Austràlia E-Band V_Band

Figura 4: Classificació de la zona de pluja de la UIT per a Amèrica del Nord i Austràlia

Un fort avantatge de la tecnologia MMW enfront d’altres solucions sense fils d’alta capacitat com l’òptica d’espai lliure (FSO) és que les freqüències MMW no es veuen afectades per altres deficiències de transmissió, com ara boira o tempestes de sorra. La boira espessa, per exemple, amb un contingut d’aigua líquida de 0.1 g / m3 (visibilitat d’uns 50 m) té una atenuació de només 0.4 dB / km a 70/80 GHz [4]. En aquestes condicions, un sistema FSO experimentarà una atenuació del senyal superior a 250 dB / km [5]. Aquests valors d’atenuació extrems mostren per què la tecnologia FSO només pot proporcionar xifres d’alta disponibilitat a distàncies més curtes. De la mateixa manera, els sistemes de ràdio de banda electrònica no es veuen afectats per la pols, la sorra, la neu i altres alteracions del camí de transmissió.

Tecnologies sense fils d’alta velocitat de dades alternativa
Com a alternatives a la tecnologia sense fils de banda E, hi ha un nombre limitat de tecnologies viables capaces de donar suport a la connectivitat a alta velocitat de dades. Aquesta secció del llibre blanc proporciona una breu visió general.

Cable de fibra òptica

El cable de fibra òptica ofereix l’amplada de banda més àmplia de qualsevol tecnologia de transmissió pràctica, cosa que permet transmetre velocitats de dades molt elevades a llargues distàncies. Tot i que hi ha milers de quilòmetres de fibra disponibles a tot el món i, en particular, a les xarxes interurbanes i de llarg recorregut, l’accés “Last-Mile” continua sent limitat. A causa dels costos inicials substancials i sovint prohibitivament elevats associats a l'excavació de trinxeres i la col.locació de fibra terrestre, així com problemes de dret de pas, l'accés a la fibra pot ser difícil a impossible. Els retards llargs també són freqüents, no només a causa del procés físic de la trinxera de fibra, sinó també a causa dels obstacles causats pels impactes ambientals i els possibles obstacles burocràtics implicats en aquest projecte. Per aquest motiu, moltes ciutats de tot el món prohibeixen la trinxera de fibra a causa de la interrupció del trànsit urbà i de les molèsties generals que el procés de trinxera causa al públic.

Solucions de ràdio per microones

Les ràdios de microones punt-a-punt fixes poden admetre velocitats de dades més altes, com ara full-duplex Fast Ethernet de 100 Mbps o fins a 500 Mbps per operador en rangs de freqüència entre 4-42 GHz. No obstant això, a les bandes de microones més tradicionals l’espectre és limitat, sovint els canals d’espectre amb llicència típics i llicenciats són molt estrets en comparació amb l’espectre de la banda E

Microones i ona mil·limètrica MMW Spectrum banda V i banda E

Figura 5: Comparació entre ràdios de microones de gran velocitat de dades i una solució de ràdio de 70/80 GHz.

En general, els canals de freqüència disponibles per a la concessió de llicències sovint no superen els 56 megahertz (MHz), sinó normalment 30 MHz o menys. En algunes bandes, poden estar disponibles canals amplis de 112 MHz capaços de suportar 880 Mbps per portadora, però només en bandes de freqüència més altes adequades per a distàncies curtes. En conseqüència, les ràdios que funcionen en aquestes bandes a velocitats de dades més altes han d’emprar arquitectures de sistemes molt complexes que utilitzen esquemes de modulació fins a 1024 Quadrature Amplitude Modulation (QAM). Aquests sistemes tan complexos donen lloc a distàncies restringides i el rendiment encara es limita a velocitats de dades de 880 Mbps als canals més grans. A causa de la quantitat limitada d’espectre disponible en aquestes bandes, els patrons d’amplada de feix d’antena més amplis i la sensibilitat de l’alta modulació QAM cap a qualsevol tipus d’interferència, el desplegament més dens de solucions tradicionals de microones a les zones urbanes o metropolitanes és extremadament problemàtic. A la figura 70 es mostra una comparació de l’espectre visual entre les bandes de microones tradicionals i l’enfocament de 80/5 GHz.

Solucions de ràdio d'ona mil·limètrica de 60 GHz (banda V)
Les assignacions de freqüència dins de l'espectre de 60 GHz, i en particular les assignacions entre 57 ... 66 GHz, varien significativament segons les regions del món. La FCC nord-americana ha publicat un bloc més ampli d’espectre de freqüències entre 57 i 64 GHz que proporciona una amplada de banda suficient per al funcionament GbE full-duplex. Altres països no han seguit aquesta norma particular i aquests països només tenen accés a assignacions de freqüència molt més petites i sovint canalitzades dins de la banda d’espectre de 60 GHz. La quantitat limitada d’espectre disponible fora dels EUA no permet construir solucions de ràdio de 60 GHz rendibles a altes velocitats de dades a països europeus, com Alemanya, França i Anglaterra, per esmentar-ne alguns. Tanmateix, fins i tot als Estats Units, la limitació regulada en la potència de transmissió, juntament amb les característiques de propagació relativament pobres a causa de l’alta absorció atmosfèrica per part de les molècules d’oxigen (vegeu la figura 1), limita les distàncies típiques d’enllaç a menys de mitja milla. Per aconseguir un rendiment de la classe operadora del 99.99 ... 99.999% de disponibilitat del sistema, per a grans parts del territori continental dels Estats Units, la distància es limita generalment a una mica més de 500 iardes (500 metres). FCC ha classificat l’espectre de 60 GHz com un espectre sense llicències. A diferència de les assignacions de freqüència més alta de 70/80 GHz, el funcionament dels sistemes de ràdio de 60 GHz no requereix aprovació ni coordinació legal. D'una banda, l'ús de tecnologia sense llicència és molt popular entre els usuaris finals, però al mateix temps no hi ha protecció contra les interferències, ja sigui accidentals o intencionades. En resum, especialment als Estats Units, l’ús de l’espectre de 60 GHz pot ser una alternativa potencialment viable per a desplegaments de curta distància, però la tecnologia no és una alternativa real per a distàncies d’enllaç superiors als 500 metres i quan es requereix un 99.99 ... 99.999% de disponibilitat del sistema.

Spaceptica d'espai lliure (FSO, òptica sense fils)
La tecnologia d’òptica de l’espai lliure (FSO) utilitza tecnologia làser d’infrarojos per transmetre informació entre ubicacions remotes. La tecnologia permet transmetre velocitats de dades molt altes d’1, 5 Gbps i més. La tecnologia FSO sol ser una tecnologia de transmissió molt segura, no és molt propensa a les interferències a causa de les característiques del feix de transmissió extremadament estretes i també està lliure de llicències a tot el món.

Malauradament, la transmissió de senyals a les bandes òptiques d’infrarojos es veu dràsticament afectada per la boira, on l’absorció atmosfèrica pot superar els 130 dB / km [5]. En general, qualsevol tipus de condició meteorològica que afecti la visibilitat entre dos llocs (per exemple, sorra, pols) també afectarà el rendiment del sistema FSO. Els esdeveniments de boira i les tempestes de pols / sorra també poden ser molt localitzats i difícils de predir i, en conseqüència, la predicció de la disponibilitat del sistema FSO és més difícil. A diferència dels esdeveniments de pluja extrema, de durada molt curta, les boires i les tempestes de pols / sorra també poden durar temps molt llargs (hores o fins i tot dies en lloc de minuts). Això pot resultar en interrupcions extremadament llargues dels sistemes FSO que funcionen en aquestes condicions.

Des d'un punt de vista pràctic, i quan es consideren els números de disponibilitat del 99.99 al 99.999%, tot això pot limitar la tecnologia FSO a distàncies de només uns pocs centenars de iardes (300 metres); especialment a les zones costaneres o propenses a la boira, així com a les regions que experimenten tempestes de sorra / pols. Per mantenir la connectivitat al 100% en desplegar sistemes FSO en aquest tipus d'entorns, es recomana una tecnologia de ruta alternativa.

La majoria dels experts de la indústria coincideixen que la tecnologia FSO pot oferir una alternativa interessant i potencialment econòmica en connectar sense fils ubicacions remotes a distàncies més curtes. No obstant això, la física de l’atenuació del senyal a l’espectre infrarojos sempre restringirà aquesta tecnologia a distàncies molt curtes.

A la taula 1 es mostra una breu comparació de les tecnologies de transmissió d’alta velocitat de dades discutides i disponibles comercialment i els seus principals motors de rendiment.

MMW en comparació amb altres tecnologies sense fils

Taula 1: gràfic de comparació de tecnologies de transmissió per cable i per cable d'alta velocitat de dades disponibles comercialment

Solucions d’ona mil·limètrica disponibles comercialment
La cartera de productes d’ona mil·limètrica CableFree inclou solucions de ràdio punt a punt que funcionen a velocitats de 100 Mbps a 10 Gbps (10 Gigabit Ethernet) en l’espectre de banda E de 70 GHz amb llicència i fins a 1 Gbps en l’espectre sense llicència de 60 GHz. Els sistemes estan disponibles amb diferents mides d'antena per satisfer els requisits de disponibilitat del client en distàncies de desplegament específiques als preus més competitius de qualsevol fabricant de ràdio de banda E de la indústria. Les solucions de ràdio de banda E de Wireless Excellence funcionen només a la banda de freqüència de 5 GHz de l’espectre de banda E de 70/80 GHz amb llicència, en lloc de la transmissió simultània tant a la banda de 70 GHz com a la de 80 GHz. Com a resultat, els productes Wireless Excellence no són propensos a possibles restriccions de desplegament a prop de llocs astronòmics o instal·lacions militars a Europa, on els militars utilitzen parts de la banda de 80 GHz per a comunicacions militars. Els sistemes són fàcils de desplegar i, a causa de l’alimentació de baixa tensió de 48 volts de corrent continu (Vdc), no es necessita cap electricista certificat per instal·lar el sistema. Les fotografies dels productes Wireless Excellence es mostren a la figura 6 següent.

Enllaç MMF CableFree desplegat als Emirats Àrabs Units

Figura 6: Les ràdios MMW CableFree són compactes i molt integrades. Es mostra la versió d'antena de 60 cm

Resum i conclusions
Per resoldre els requisits d’interconnexió de xarxa d’alta capacitat actuals, hi ha disponibles solucions sense fils altament fiables que proporcionen un rendiment semblant a la fibra a una fracció del cost de posar fibra o llogar connexions de fibra d’alta capacitat. Això és important no només des del punt de vista del rendiment / cost, sinó també perquè les connexions de fibra a les xarxes d’accés “Last-Mile” encara no estan molt esteses i els darrers estudis revelen que als Estats Units només el 13.4% dels edificis comercials amb més de 20 empleats estan connectats a la fibra. Aquestes xifres són encara més baixes en molts altres països.

Hi ha diverses tecnologies al mercat que poden proporcionar connectivitat gigabit per connectar ubicacions de xarxes remotes. Les solucions de banda E amb llicència en el rang de freqüències de 70/80 GHz són d’interès particular, ja que poden proporcionar les xifres de disponibilitat de classe operadora més altes a distàncies operatives d’una milla (1.6 km) i més enllà. Als Estats Units, una decisió de 2003 de la FCC ha obert aquest espectre per a ús comercial i un sistema de llicències de llum de baix cost basat en Internet permet als usuaris obtenir una llicència per funcionar en poques hores. Altres països ja tenen o estan actualment en procés d'obrir l'espectre de la banda E per a ús comercial. Les ràdios de 60 GHz sense llicència i els sistemes d’òptica d’espai lliure (FSO) també poden proporcionar connectivitat Ethernet gigabit, però amb nivells de disponibilitat de 99.99 ... 99.999% més elevats, totes dues solucions només poden funcionar a distàncies reduïdes. Com a norma general i per a la majoria de zones dels Estats Units, les solucions de 60 GHz només poden proporcionar aquests nivells d’alta disponibilitat quan s’implementen a distàncies inferiors a 500 iardes (500 metres).

referències
● UIT-R P.676-6, "Atenuació per gasos atmosfèrics", 2005.
● UIT-R P.838-3, "Model específic d'atenuació de la pluja per a ús en mètodes de predicció", 2005.
● UIT-R P.837-4, "Característiques de la precipitació per al modelatge de la propagació", 2003.
● UIT-R P.840-3, "Atenuació a causa dels núvols i la boira", 1999.

Per obtenir més informació sobre l’ona mil·limètrica de la banda electrònica

Per obtenir més informació sobre E-Band MMW, si us plau Contacta'ns

anterior:Plans de canals OFCOM per a la banda E 70GHz-80GHz

següent:Actualització d’enllaços de microones Dragonwave

Deixa un missatge

Llista de missatges

Comentaris Loading ...