80GHz頻段E-Band微波應(yīng)用介紹
12月4日,工信部正式向中國移動(dòng)、中國電信、中國聯(lián)通頒發(fā)TD-LTE制式4G牌照,中國正式邁入4G時(shí)代。根據(jù)第三方分析機(jī)構(gòu)GSMA intelligence的報(bào)告預(yù)測(cè),到2017年底,全球?qū)⒂谐^128個(gè)國家部署約500張LTE網(wǎng)絡(luò)。 4G在提供更大的帶寬、給人們帶來更好的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)的同時(shí),也會(huì)讓運(yùn)營商的移動(dòng)承載網(wǎng)面臨挑戰(zhàn)。
隨著國內(nèi)4G牌照的發(fā)放,LTE 網(wǎng)絡(luò)將會(huì)快速部署。但LTE基站的覆蓋范圍小,部署密度遠(yuǎn)高于GSM基站和3G基站,LTE建設(shè)將面臨大量的新建站點(diǎn)需求,而部分新建站點(diǎn)光纖資源短缺,國內(nèi)預(yù)計(jì)將有20%的新建站點(diǎn)光纖資源缺失,使得LTE基站業(yè)務(wù)回傳和PTN光纖網(wǎng)絡(luò)成環(huán)均面臨壓力。微波作為移動(dòng)回傳的重要解決方案,能替代或作為光纖的補(bǔ)充,解決光纖短缺問題,實(shí)現(xiàn)LTE網(wǎng)絡(luò)快速部署。但是傳統(tǒng)微波頻段(6~42GHz)頻譜資源緊張,波道間隔?。▏鴥?nèi)目前最大波道間隔為28MHz),難以滿足LTE基站對(duì)承載網(wǎng)絡(luò)的大帶寬需求。在這種情況下,業(yè)界將眼光投向了能提供超大帶寬的E-Band微波。什么是E-Band微波,E-Band微波傳輸能提供多大帶寬,又適用于哪些應(yīng)用場景呢?
E-Band頻段微波介紹
E-Band射頻波道配置
2000年,ITU-R和ETSI標(biāo)準(zhǔn)組織進(jìn)行了高頻段71~76GHz和81~86GHz微波的劃分,這就是后來我們常說的E-Band。
圖1. E-Band射頻定義
同時(shí),業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)ITU-R、FCC、CEPT分別對(duì)E-Band的射頻波道配置做了相關(guān)的建議,信道劃分以250MHz和1.25GHz為主。 正是有了250MHz甚至更大的波道間隔資源,E-BAND微波單頻點(diǎn)能提供更大的帶寬,目前業(yè)界最大單頻點(diǎn)帶寬達(dá)2.5Gbps,未來甚至能提供10G的空口傳輸帶寬。
E-Band微波傳輸距離
微波傳輸?shù)木嚯x同時(shí)受到自由空間損耗、大氣損耗和雨衰的影響,接下來我們重點(diǎn)分析下E-Band微波的傳輸性能:
自由空間損耗:
71GHz~76GHz的自由空間路徑損耗大約是130dB,81GHz~86GHz的自由空間損耗是131dB。這個(gè)值普遍高于傳統(tǒng)頻段下的自由空間損耗,這就直接造成E-Band的傳輸距離要遠(yuǎn)小于其它傳統(tǒng)頻段。
大氣損耗:
在下面的大氣窗口圖中可以看到,在71GHz~86GHz這個(gè)范圍內(nèi),大氣對(duì)E-Band的衰耗是很低的,基本小于0.5dB/km。
圖3. 大氣衰耗圖示
雨衰:
對(duì)于10GHz以上的微波,雨衰會(huì)直接限制微波傳輸?shù)木嚯x。對(duì)于E-Band微波,在非常嚴(yán)重的情況下,如熱帶雨林降雨(100毫米/小時(shí)),雨衰在30dB/km左右,但這一般只發(fā)生在短時(shí)間內(nèi),而且在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí),可以通過預(yù)留余量來適應(yīng)天氣變化。部分廠家還支持自適應(yīng)調(diào)制功能:即可以通過降低調(diào)制模式來適應(yīng)天氣的變化,配合QOS配置,保證高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)可以正常通信,從而提升網(wǎng)絡(luò)可靠性。
E-Band基本不受云霧的的影響。即使是能見度為50米,密度為0.1g/立方米的濃霧,對(duì)E-Band也僅能產(chǎn)生0.4dB/km的衰落,基本可以忽略不計(jì)。
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評(píng)論