tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2023-9-3-91-103tuzsut-483Research ArticleРЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХRESEARCH RESULTS BY YOUNG SCIENTISTSМетодика расчета пропускной способности радиорелейной линии миллиметрового диапазона с адаптивной модуляцией в условиях замиранийMethod of Throughput Calculation for Microwave Link with Adaptive Modulation Under the Fading Conditions Inherent for Millimeter Waveshttps://orcid.org/0000-0003-1167-1590СтепанецИ. В.StepanetsI.

аспирант кафедры конструирования и производства радиоэлектронных средств Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

stepanets.iv@sut.ruСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-БруевичаРоссияThe Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of TelecommunicationsRussian Federation2023110720239391103Copyright © Степанец И.В., 20232023Степанец И.В.Stepanets I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/483

Статья посвящена разработке методики расчета пропускной способности радиорелейной линии (РРЛ) с адаптивной модуляцией в условиях замираний, характерных для миллиметрового диапазона волн. Показана взаимосвязь пропускной способности с коэффициентами неготовности интервалов РРЛ с разными градациями скорости передачи при известной функции распределения замираний. Представлены результаты обработки статистики замираний на интервалах РРЛ в диапазоне E-band (71–76/81–86 ГГц) и метеоданных, на основе которых была выявлена их взаимосвязь, учтенная в предлагаемом аналитическом выражении функции распределения замираний. Проведен сравнительный анализ результатов расчета коэффициентов неготовности и пропускной способности интервалов РРЛ в диапазоне E-band на основе предлагаемой и используемых в существующих методиках функций распределения. Показана высокая адекватность разработанной методики результатам измерений.

The article is devoted to the development of a method for calculating the capacity of microwave links with adaptive modulation under fading conditions in millimeter wave range. The relationship between throughput and unavailability coefficient of microwave links with different transmission rate levels are is shown for a known distribution function of fading. The results of data analysis of fading statistics at microwave links in the E-band range (71–76/81–86 GHz) and meteorological statistics are presented. The relationship of both statistics was revealed and taken into account in the proposed analytical equation for the distribution function of fading. A comparative analysis of the calculation results of the unavailability coefficient and throughput at microwave links in the E-band range was carried out based on the proposed distribution function as well as based on the distribution functions of existing methods. High relevance of the developed method to the measurement results is shown.

радиорелейная связьпропускная способностьрадиорелейный интервалрадиорелейная линиядиапазон E-bandзамираниястатистика замиранийстатистика погодных условийкоэффициент неготовностиmicrowave communicationthroughputmicrowave linkmicrowave lineE-band rangefadingfading statisticsweather statisticsunavailability coefficientReferences3GPP TS 22.261 V19.1.0 (2022) Service requirements for the 5G system. Release 19.3GPP TS 22.261 V19.1.0. Service requirements for the 5G system. Release 19. 2022.ITU-R M.2083-0 (2015) IMT Vision–Framework and overall objectives of the future development of IMT for 2020 and beyond.ITU-R M.2083-0. IMT Vision–Framework and overall objectives of the future development of IMT for 2020 and beyond. 2015.ETSI GR mWT 012 V1.1.1 (2018) 5G Wireless Backhaul/X-Haul.ETSI GR mWT 012 V1.1.1. 5G Wireless Backhaul/X-Haul. 2018.Степанец И.В., Степанец В.А., Зайчик Е.М., Одоевский С.М. 4. Особенности применения и планирования радиорелейной связи в сетях 5-го поколения // Информатизация и связь. 2019. № 3. С. 77‒83. DOI:10.34219/2078-8320-2019-10-3-77-83Stepanets I.V., Stepanets V.А., Zaychik Е.М., Odoevsky S.М. Features of the Application and Planning of the Microwave Transmission in the 5th Generation Networks. Informatizatsiia i sviaz. 2019;3:77‒83. (in Russ.) DOI:10.34219/2078-8320-2019-10-3-77-83Методика расчета трасс цифровых РРЛ прямой видимости в диапазоне частот 2‒20 ГГц. Государственный Комитет Российской Федерации по связи и информации. Москва: Инженерный центр, 1998.Calculation Methodology for Digital Line-of-Sight Radar Routes in the 2‒20 GHz Frequency Range. Moscow: Engineering Center Publ.; 1998.ITU-R P.530-18 (2021) Propagation data and prediction methods required for the design of terrestrial line-of-sight systems.ITU-R P.530-18. Propagation data and prediction methods required for the design of terrestrial line-of-sight systems. 2021.Одоевский С.М., Ключников В.О., Степанец И.В. Модель функционирования сети связи, построенной на основе радиорелейных станций с адаптивной модуляцией и коммутацией пакетов // Труды учебных заведений связи. 2021. Т. 7. №. 4. С. 63‒76. DOI:10.31854/1813-324X-2021-7-4-63-76Odoevsky S., Kluychnikov V., Stepanets I. Functional Model of Communication Network of Microwave Link Stations with Adaptive Modulation and Package Switching. Proc. of Telecom. Universities. 2021;7(4):63‒76. (in Russ.) DOI:10.31854/1813-324X-2021-7-4-63-76Одоевский С., Степанец В. Проектирование РРЛ: программный комплекс ONEPLAN RPLS // Первая миля. 2016. № 8(61). С. 18‒23.Odoevsky S., Stepanets V. Designing Microwave Links, ONEPLAN RPLS Software. Last Mile. 2016;8(61):18‒23. (in Russ.)ITU-R P.838-3 (2005) Specific attenuation model for rain for use in prediction methods. Question ITU-R 201/3.ITU-R P.838-3. Specific attenuation model for rain for use in prediction methods. Question ITU-R 201/3. 2005.Рыбакова Ж.В. Физическая метеорология (отдельные разделы). Томск: Национальный исследовательский Томский государственный университет, 2013. 384 с.Rybakova Zh. V. Physical meteorology (separate sections). Tomsk: National Research Tomsk State University Publ; 2013. 384 p. (in Russ.)Агишева Д.К., Зотова С.А., Матвеева Т.А., Светличная В.Б. Математическая статистика: учебное пособие // Успехи современного естествознания. 2010. № 2. С. 122‒123.Agisheva D.K., Zotova S.A., Matveeva T.A., Svetlichnaya V.B. Mathematical Statistics: Textbook. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniia. 2010;2:122‒123. (in Russ.)Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М: Кнорус, 2018. 480 с.Ventzel E.S., Ovcharov L.A. Probability Theory and its Engineering Applications. Moscow: KNORUS Publ.; 2018. 480 p.Введенский Б.А. (ред.). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1960. Т. 5.(in Russ.)Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969.Vvedensky B.A. (ed.) Physical Encyclopedic Dictionary. Moscow: Soviet Encyclopedia Publ.; 1960. vol.5. (in Russ.)Ларин Е.А. Метод расчёта ослабления радиоволн в дожде на приземных трассах // Электросвязь. 1982. № 8. С. 48‒54.Wentzel E.S. Probability Theory. Moscow: Nauka Publ.; 1969. (in Russ.)Абезгауз Г.Г. и др. Справочник по вероятностным расчетам. М.: Воениздат, 1970. 536 с.Larin E.A. Method for calculating the attenuation of radio waves in rain on near-earth routes. Electrosvyaz. 1982;8:48‒54. (in Russ.)Abezgauz G.G. et al. Handbook of Probability Calculation. Moscow; Voenizdat Publ.; 1970. (in Russ.)Abezgauz G.G. et al. Handbook of Probability Calculation. Moscow; Voenizdat Publ.; 1970. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.