대류권 산란

Tropospheric scatter
대류권 산란 시스템은 장거리 교량이 가능하지만 마이크로파 중계 시스템(이하)은 시야 제한으로 인해 여러 중계국을 필요로 한다.
보스웰 만, 알래스카 화이트 앨리스 사이트, 대류권 산란 안테나 및 공급 장치.
태평양 산란 시스템

대류권 산란(troposcatter)은 대류권 산란(troposcatter)이라고도 하며, 작동 주파수, 장비 유형, 지형 및 기후 요인에 따라 최대 500km(310mi)까지 통신하는 방법입니다.이 전파 방법은 UHF 및 SHF 주파수의 전파가 대류권 상층을 통과할 때 무작위로 산란되는 대류권 산란 현상을 사용한다.무선신호는 수신국 방향으로 수평선 바로 위에 조준된 좁은 빔으로 송신된다.신호가 대류권을 통과할 때, 에너지의 일부가 지구 쪽으로 다시 산란되어 수신 스테이션이 신호를 [1]수신할 수 있게 됩니다.

일반적으로 마이크로파 주파수 범위의 신호는 직선으로 이동하기 때문에 수신기가 송신기에 의해 '보여질' 수 있는 가시선 어플리케이션으로 제한됩니다.통신 거리는 시각적 지평선에 의해 약 48-64km(30-40mi)로 제한된다.트로포스카터는 지평선 너머로 마이크로파 통신을 가능하게 한다.그것은 1950년대에 개발되었고 1970년대에 통신 위성이 그것을 대체하기 까지 군사 통신에 사용되었다.

대류권은 난류가 있어 수분의 비율이 높기 때문에 대류권 산란 무선신호가 굴절되어 송신된 무선에너지의 극히 일부만이 수신안테나에 의해 수집된다. 2GHz의 전송 주파수는 대류권 산란 시스템에 가장 적합하다. 이 주파수에서는 신호의 파장이 대류권의 습하고 난류 영역과 잘 상호작용하여 신호잡음 비를 개선한다.

개요

검출

제2차 세계대전 전, 지배적인 전파물리학 이론은 전파 신호가 지구의 곡률을 따라갈 것이라고 예상한 주파수와 회절 사이의 관계를 예측했지만, 그 효과의 강도는 빠르게, 특히 더 높은 주파수에서 떨어질 것이라고 예측했다.그러나 전쟁 중에는 고주파 레이더 신호가 이론적인 계산을 훨씬 넘는 거리에서 목표물을 탐지할 수 있었던 수많은 사건들이 있었다.이러한 비정상적인 범위의 반복적인 예에도 불구하고, 그 문제는 결코 진지하게 [2]연구되지 않았다.

전후 직후 미국에서 텔레비전 건설에 대한 제한이 철폐되었고 수백만 대가 팔렸다.이것은 마찬가지로 새로운 텔레비전 방송국의 급속한 확장을 추진했다.연방통신위원회(FCC)는 전쟁 중 사용된 것과 동일한 계산을 바탕으로 방송국 간 간섭을 피하기 위해 새로운 VHF 및 UHF 채널에 대한 주파수 할당을 준비했다.놀랍게도, 멀리 떨어진 역들 사이에서도 간섭이 흔했다.그 결과 1948년의 [2]텔레비전 동결로 알려진 새로운 방송국의 면허는 보류되었다.

Bell Labs는 이 효과를 연구하기 시작한 많은 조직들 중 하나였고, 이전에는 알려지지 않았던 대류권계면에서의 반사라고 결론지었다.이것은 UHF와 마이크로파 대역에서 더 높은 주파수로 제한되었고, 이것이 전쟁 전에는 이러한 주파수가 기존 전자제품의 능력을 넘어섰을 때 볼 수 없었던 이유입니다.대부분의 신호가 대류권을 통과하여 우주로 이동하지만, 강력한 송신기와 매우 민감한 수신기와 결합하면 반사되는 아주 적은 양이 유용하다.1952년 벨은 MIT 산하 레이더 연구실인 링컨 연구소와 함께 실험을 시작했다.링컨의 강력한 마이크로파 송신기와 벨의 민감한 수신기를 사용하여, 그들은 다양한 주파수와 날씨 영향을 테스트하기 위해 여러 실험 시스템을 구축했습니다.Bell Canada가 이 시스템에 대해 들었을 때, 그들은 그것이 래브라도의 새로운 통신 네트워크에 유용할 것이라고 느꼈고, 추운 날씨 [2]테스트를 위해 그곳에 있는 시스템 중 하나를 가져갔다.

1954년 두 테스트 시리즈의 결과가 완료되었고 래브라도 해안을 따라 피네트리선 레이더 시스템을 연결하는 폴 볼트 시스템인 최초의 대류 물질 시스템에 대한 건설이 시작되었다.대류방사체를 사용하면 황무지에 산란된 50개의 마이크로파 릴레이에서 10개의 스테이션으로 줄어들었으며, 모두 레이더 스테이션에 배치되었다.높은 단위 비용에도 불구하고, 새로운 네트워크를 구축하는 데 릴레이 시스템의 절반의 비용이 들었습니다.폴 볼트에는 화이트 앨리스와 같은 유사한 시스템이 빠르게 뒤따랐습니다. 미드캐나다 선과 DEW 선, 그리고 1960년대에는 나토의 ACE 하이 시스템일부대서양과 유럽을 횡단했습니다.

사용하다

Pole Vault는 원형 포물선 안테나를 사용하였고, 이후 시스템은 일반적으로 "빌보드"로 알려진 사각형을 사용했다.

전파 손실은 매우 높으며, 수신기에서 사용할 수 있는 전송 전력은 약 1조분의 1(10×−1210^)뿐입니다.이를 위해서는 매우 큰 안테나 게인을 가진 안테나를 사용해야 합니다.원래 Pole Vault 시스템은 대형 포물선 반사기 안테나를 사용했지만, 곧 이 안테나들은 다소 더 튼튼한 광고판 안테나로 대체되었습니다. 이러한 시스템은 종종 가혹한 지역에서 발견되었기 때문에 중요한 품질입니다.1,000km(620mi) 이상의 거리에 경로가 설정되었습니다.9~36m(30~118ft)의 안테나와 1kW~50kW증폭기가 필요했습니다.이것들은 몇 개의 음성 채널을 전송할 수 있는 아날로그 시스템이었다.

트로포스카터 시스템은 수년간 진화해 왔다.장거리 통신 링크에 사용되는 통신 위성을 통해 현재의 트로포스카터 시스템은 이전 시스템보다 짧은 거리에 적용되며, 더 작은 안테나 및 증폭기를 사용하며, 훨씬 더 높은 대역폭 능력을 가지고 있습니다.일반적으로 거리는 50~250km(31~155mi)이지만 필요한 기후, 지형 및 데이터 속도에 따라 더 큰 거리를 확보할 수 있습니다.일반적인 안테나 크기는 1.2~12m(3피트 11인치~39피트 4인치)이며, 일반적인 앰프 크기는 10W~2kW입니다.20 Mbit/s 이상의 데이터 전송률은 오늘날의 기술로 달성할 수 있습니다.

대류권 산란은 접시 정렬이 중요하기 때문에 상당히 안전한 전파 방법이며, 특히 개방된 수역을 통해 전송되는 경우 신호를 가로채기가 매우 어려워 군사 사용자에게 매우 매력적이다.군사 시스템은 '얇은 라인' 트로포인 경향이 있습니다. 이는 좁은 대역폭의 '정보' 채널만 트로포 시스템에서 전송되었기 때문입니다. 일반적으로 최대 32개의 아날로그(4kHz 대역폭) 채널입니다.최신 군사 시스템은 4-16 Mbit/s의 디지털 데이터 채널을 작동하기 때문에 "광대역"입니다.

BT(British Telecom) 북해 석유 통신망과 같은 민간 대류 산란체 시스템은 위성 기술이 사용되기 전에 HF(고주파 – 3MHz - 30MHz) 무선 신호를 사용할 수 있는 것보다 더 큰 용량의 '정보' 채널이 필요했다.쉐틀랜드 제도의 스코스버그, 애버딘셔모르몬드 힐, 스카버러 인근의 Row Browse에 기반을 둔 BT 시스템은 156개의 아날로그(4kHz 대역폭) 채널과 북해 석유 생산 플랫폼 간에 FDMX(Frequency-Division Multiplexing) 결합 채널을 송수신할 수 있었습니다.

대류권 난류의 특성으로 인해 서비스의 99.98% 신뢰성을 보장하기 위해 4중 다양성 전파 경로가 사용되었으며, 이는 매달 전파 중단으로 인한 약 3분의 다운타임에 해당한다.4중 공간 및 편광 다이버시티 시스템에는 두 개의 개별 접시 안테나(수 미터 간격으로)와 두 개의 서로 다른 편광 공급 경음기(하나는 수직 편광을 사용하고 다른 하나는 수평 편광을 사용)가 필요했다.이를 통해 한 번에 적어도1개의 신호 경로가 열리게 되었습니다.4개의 다른 경로로부터의 신호는 수신기에서 재결합되어 위상 보정기가 각 신호의 위상차를 제거했습니다.위상차는 송신기에서 수신기로의 각 신호의 경로 길이가 다르기 때문에 발생했습니다.위상이 보정되면 4개의 신호를 가산적으로 조합할 수 있습니다.

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대류권 산란 통신망

대류권 산란 현상은 다음과 같은 세계 여러 지역에서 민간 및 군사 통신 연결을 구축하는 데 사용되어 왔다.

연합군 유럽 하이밴드(ACE High), NATO
노르웨이-소비에트 국경에서 터키-소비에트 국경까지 유럽 전역의 NATO 군사 무선 통신 및 조기 경보 시스템.
BT(British Telecom), 영국
영국 - 셰틀랜드에서 모르몬드 힐까지
독일 베를린, 서독
냉전시대 토프하우스-베를린, 클렌제-베를린
포르투갈 텔레콤, 포르투갈
Serra de Noguira(포르투갈 북동부)에서 Artzamendi(프랑스 남서부)까지
CNCP 텔레커뮤니케이션즈(캐나다)
치게히치~케노시 갈레나 힐
헤이 리버 - 포트 라듐 - 레이디 프랭클린 포인트
쿠바 - 플로리다
구아나보에서 플로리다 시티로
프로젝트 오피스 - 미국 AT&T Corporation
프로젝트 오피스는 20세기 중반부터 미국 중부의 대서양 주에 있는 AT&T Corporation이 진행 중인 비공개의 회사 프로젝트를 수용하기 위해 유지한 구조적으로 신뢰할 수 있는 여러 시설을 가리키는 데 사용되기도 합니다.AT&T는 1960년대에 프로젝트 오피스를 건설하기 시작했습니다.Project Office 프로그램이 시작된 이래, 동사는 Project Office에서 행해지는 비즈니스의 정확한 성질을 공개하지 않기로 결정했습니다.그러나, 그것은 그것들을 중심 [3][4][5]시설로 묘사했다.
텍사스 타워 - 미국 공군 방공 레이더
텍사스 타워는 냉전 기간 동안 공군의 감시를 위해 사용되었던 미국 동부 해안의 세 의 레이더 시설 세트였다.텍사스 해안에서 처음 채용된 해양 석유 굴착 플랫폼을 모델로 1958년부터 1963년까지 운영되었습니다.
타워 아이디 위치 인력 단위 본토 역 메모들
TT-1 뉴햄프셔 해안의 캐시 레지
42°53°N 68°57°W/42.883°N 68.950°W/ 42.883; -68.199
구축되어 있지 않다
TT-2 케이프 코드 앞바다조르주 은행
41°45°0.00°N 67°46′0.00″w/41.7500000°N 67.7666667°W/ 41.7500000, -67.7666667
762d 레이더 비행대 노스트루로 공군기지 해체된 1963년
TT-3 낸터킷 해안
40°45°00.00°N 69°19′0.00″w/40.7500000°N 69.31667°W/ 40.7500000, -69.31667
773d 레이더 비행대 몬탁 AFS 해체된 1963년
TT-4 뉴저지주 롱비치 아일랜드 앞바다에서
39°48ºN 72°40ºW/39.800°N 72.667°W/ 39.800, -72.667
제646 레이더 비행대 하이랜드 공군 기지 collapsed(축소)
TT-5 노바스코샤 남쪽 브라운스 은행
42°47ºN 65°37°W/42.783°N 65.617°W/ 42.783; -65.617
구축되어 있지 않다
미드캐나다선, 캐나다
허드슨하부에 있는 온타리오퀘벡의 5개 스테이션(070, 060, 050, 415, 410) 시리즈.1957-1958년 [8]사이에 래브라도와 퀘벡에서 구스 베이와 셉-트렐 사이에 일련의 6개의 역이 건설되었다.
Pinetree Line, 폴 볼트, 캐나다
볼트(Pole Vault)는 배핀 섬의 N-31 프로비셔 에서 뉴펀들랜드의 N-22 세인트 존까지 미국/캐나다 피네트리 라인의 동부 해안 레이더 스테이션에 통신을 제공하는 14개 스테이션의 시리즈였다.
화이트 앨리스/듀 라인/듀 트레이닝(냉전시대), 미국/캐나다
밴쿠버 섬의 포트 하디에서 바터 섬(BAR)까지, 서쪽으로 알류샨 제도(소련에서 불과 수백 마일)의 셰미아, 알래스카(SYA)까지, 그리고 동쪽으로 캐나다를 거쳐 그린란드까지 뻗어 있는 80개의 과거 군사 및 민간 통신망.모든 관측소가 대류성 물질이었던 것은 아니지만 많은 관측소가 있었다.또한 일리노이주 페카토니카에서 일리노이주 Streator 사이에 위치한 White Alice/DEW 라인 트로포 산란 네트워크의 훈련 시설도 포함되었습니다.
DEW 라인(냉전 후 시대), 미국/캐나다
캐나다와 미국 최북단의 광범위한 방공 레이더 체인에 통신을 제공하는 여러 트로포 산란망.
북대서양 라디오 시스템(NARS), 나토
RAF Fylingdales에서 영국 모르몬드 힐, 소른펠리(페로 제도), 아이슬란드 회프른, 케플라빅 DYE-5, 록빌까지 이어지는 NATO 방공망.
유럽 대류권 산란 - 육군(ET-A), 미국 육군
RAF Fylingdales에서 독일네트워크 및 프랑스의 단일 기지(Maison Fort)로 연결되는 미군 네트워크.네트워크는 [9]1966년에 활성화 되었다.
486L 지중해 통신 시스템(MEDCOM), 미국 공군
서부 스페인의 파블로에서 동부 터키인실릭 공군 기지에 이르는 지중해 유럽 연안을 커버하는 네트워크. 영국 도셋링스테드에 본부를 두고 있습니다.1966년 [10]: Spanish Communications Region 미 공군에 의해 취역되었다.
영국 공군
독일 켄트Swingate에서 독일의 Lamersdorf까지 영국군에 대한 통신.
Tropospéren-Nachrichtensystem Bars, 바르샤바 조약
BARS 트로포 산란 네트워크 맵
DDR(Deutsches Demokratises Republik), 체코슬로바키아, 헝가리, 폴란드, 벨로루시아 소비에트 연방, 우크라이나 소비에트 연방 및 불가리아 인근으로 뻗은 바르샤바 조약의 트로포 산란 네트워크.
소련, TRRL SEVER
소련을 가로지르는 소련 네트워크.[11]
인도 - 소련
1982년 발행된 인도 우표의 인도-USR 대류운반체 UHF 링크
인도 카슈미르 스리니가르에서 타지키스탄 단가라까지 단일 구간.
인도 공군, 인도
인도 북부와 중부의 주요 공군 기지, 레이더 시설 및 미사일 기지를 포괄하는 방공 네트워크의 일부.네트워크는 보다 현대적인 광섬유 기반 통신 [12]시스템으로 대체하기 위해 단계적으로 폐지되고 있습니다.
피스 루비, 스펠아웃, 피스넷, 이란 제국
1979년 이슬람 혁명 이전에 미국이 구축한 방공망.스펠아웃은 이란 북쪽에 레이더와 통신망을 구축했다.Peace Ruby는 남쪽에 또 다른 방공망을 구축했고 Peace Net은 두 네트워크를 [13][14]통합했다.
바레인 - UAE
바레인의 마나마아랍에미리트 두바이를 연결하는 트로포 산란 시스템입니다.
오만 왕립 공군
SOAF - 오만 공군의 술탄(현 RAFO - 오만 왕립 공군)에게 군사 통신을 제공하는 트로포 산란 통신 시스템입니다.
사우디 공군, 사우디아라비아 공군
사우디아라비아의 주요 공군 기지와 인구 센터를 연결하는 사우디 왕립 공군의 대류 산란망.
예멘, 예멘
사나와 사다가 연결된 단일 시스템입니다.
뒷면 현관 및 IWCS(미국)
미국이 운영하는 두 네트워크는 태국과 남베트남의 군사 기지를 연결합니다.
필타이오키(대만)
대만과 필리핀,[15] 오키나와를 연결하는 시스템.
케이블 무선 캐리비안 네트워크
1960년 Cable & Wireless에 의해 Barbados와 트리니다드의 Port of Spain을 연결하는 트로포스카터 링크가 설립되었습니다.네트워크는 [16][17]1965년 가이아나 조지타운까지 더 남쪽으로 확장되었다.
일본 트로포스카터 네트워크, 일본
일본 열도를 남북으로 연결하는 두 개의 네트워크.

전술 트로포스카터 통신 시스템

벨라루스의 "Horizon" 이동 대류권 산란 통신 시스템

상술한 상설 네트워크와 더불어 여러 [18]국가에서 생산되는 전술적인 운송 시스템이 많이 있습니다.

소련/러시아 트로포스카터 시스템
MNIRTI R-423-1 Brig-1/R-423-2A Brig-2A/R-423-1KF
MNIRTI R-444 에셀론 / R-444-7,5 에셀론 D
MNIRTI R-420 ATLET-D
NIRTI R-417 바게트/R-417S 바게트 S
NPP Radiosvyaz R-412 A/B/F/S TORF
MNIRTI R-410/R-410-5,5/R-410-7,5 ATLET/Albatros
MNIRTI R-408/R-408M 바클란
중화인민공화국(PROC), 인민해방군(PLA) 트로포스카터 시스템
CETC TS-504 트로포스카터 통신 시스템
CETC TS-510/GS-510 트로포스카터 통신 시스템
서부 트로포스카터계
AN/TRC-97 트로포스카터 통신 시스템
AN/TRC-170 대류권 산란 마이크로파 무선단말기[19]
AN/GRC-201 트로포스카터 통신 시스템
미 육군 TRC-170 트로포 산란 마이크로파 시스템

미 육군과 공군은 장거리 통신을 위해 레이시온이 개발한 전술 대류권 산란 시스템을 사용한다.시스템은 원래 "헤비 트로포"와 새로운 "라이트 트로포"의 두 가지 구성으로 제공됩니다.시스템은 4개의 멀티플렉스 그룹 채널과 트렁크 암호화 및 16 또는 32개의 로컬 아날로그 전화 내선번호를 제공합니다.미 해병대도 구형이지만 같은 장치를 사용한다.

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레퍼런스

인용문

  1. ^ Telecommunications: Glossary of Telecommunication Terms - tropospheric scatter (pdf) (Technical report). National Telecommunications and Information Administration. 23 August 2000. p. T-21. FED-STD-1037C. Archived (PDF) from the original on 25 December 2016. Retrieved 13 July 2021.
  2. ^ a b c Stecker 1960. 오류:: 1960 (
  3. ^ Price, Jay (10 August 2008). "Mysterious Cold War bunker closes". Home & Garden. Charlotte Observer. The McClatchy Company. ISSN 2331-7221. OCLC 9554626. Archived from the original on 6 October 2020. Retrieved 15 July 2021. Although AT&T had dozens of similar communications bunkers across the country, the one in Chatham was part of a heavily armored and heavily guarded group of just five that went by the deceptively bland name of "Project Offices," said Albert LaFrance, who runs two Web sites dedicated to Cold War infrastructure. Unlike the more common AT&T communications bunkers, the Project Offices were apparently designed to shelter high-level government and military officials as part of a plan to preserve at least a skeletal national government in the event of a nuclear attack, LaFrance said. These “Continuance of Government” facilities would need communications capability, but communications wasn't their main mission, he said.
  4. ^ Elliston, Jon (December 13, 2000). "Big Hole, Deep Secret". Indy Week. Retrieved March 8, 2017.
  5. ^ coldwar-c4i.net
  6. ^ indyweek.com (아카이브된 복사본)
  7. ^ coldwar-c4i.net
  8. ^ "Camping Canadian: 1958 Bell Quebec-Labrador Troposcatter Network". 27 September 2014.
  9. ^ Elkins, Walter. "European Tropospheric Scatter - Army". USARMYGERMANY.com. Retrieved 15 July 2021. A major segment of the Department of Defense communications network in Europe was activated July 19 (1966). The new system went into operation as part of the ET-A ( European Tropo-Army ) network that spans a number of nations in Western Europe. The system ties in communications from Leghorn, Italy, through the Italian Alps to Bremerhaven, Germany, and from Heidelberg to within a few miles of Paris, adding more than 1,200 channel miles to the US Army Strategic Communications Command’s world-wide communications complex.
  10. ^ Elkins, Walter. "Air Force Communications in Europe". USARMYGERMANY.com. Retrieved 15 July 2021.
  11. ^ "A dead Dragon, or the remains of Sever TRRL". Russian Urban Exploration. n.d. Archived from the original on 4 March 2021. Sever tropospheric-scatter radio relay line (TRRL Sever) is a former Soviet communications line system designed for establishing communication with the remote regions of the country. The line was 13200 km (8200 miles) long and consisted of 46 tropospheric radio relay stations (TRRS) located mostly along the coasts of the Arctic and the Pacific oceans and major Siberian rivers: the Ob, the Enisey and the Lena.
  12. ^ AF넷
  13. ^ "Air Defense Command And Radars". Imperial Iranian Air Force. Archived from the original on 15 March 2012. Retrieved 15 May 2021.
  14. ^ Clark, Jay; Salute, Joe. "The Philco-Ford Peace Ruby Project". exreps.com. Archived from the original on 16 March 2012. Retrieved 15 May 2021. The Peace Ruby program added AC&W radar sites and communications to the south of Iran, it supplemented the Spellout system to the north which provided radar coverage along the Russian boarder from Mashad to Tabriz. A later project, Peace Net, fully integreted these two systems into a state of the art air control and defense system.
  15. ^ Farrow, J. E.; Hause, L. G. (1 January 1981). "3.3 Aspects of Equipment Covered". Recommendations for Digital Radio Common Tactical/Long-Haul Standards (Technical report). Vol. 60. United States Department of Commerce. p. 29. ASIN B003HGFY0K. OCLC 605998563. OL 14852853M. NTIA Report 81-74. Retrieved 15 July 2021 – via Google Books. Failures of the antenna, antenna mounts, or transmission lines have been observed to contribute a major portion of system unavailability. Such outages have been observed on the Scope Com system in Germany, the ETA system in Germany, the Phil-Tai-Oki system in Taiwan and most recently, on the DEB Phase I in Italy.
  16. ^ Burton, William (19 September 2016). "Cable & Wireless in Barbados". BajanThings. Archived from the original on 18 April 2018. Retrieved 15 July 2021. 1960 – Tropospheric scatter radio link established between Barbados and Trinidad. 1965 – Tropospheric scatter system extended south to Guyana via Trinidad and North to Tortola via St. Lucia and Antigua.
  17. ^ 가이아나의 우표 (1968년)
  18. ^ Kopp, Carlo (1 August 2010). Tropospheric Scatter Communications Systems (html) (Technical report). Air Power Australia. APA-TR-2010-0801. Archived from the original on 6 May 2021. Retrieved 13 July 2021.
  19. ^ Williamson, John, ed. (27 January 2011). "Terrestrial microwave and tropospheric scatter - AN/TRC-170(V) tactical digital tropospheric scatter radio (United States)". Jane's Military Communications (32nd ed.). Janes Information Group. ISBN 978-0710629487. OCLC 751723522. Archived from the original on 5 February 2011. Retrieved 13 July 2021.

참고 문헌

외부 링크