Ponte Radio MIRFA 4,4-5 GHz LAND-Link 4. Specifiche Tecniche

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1 Ponte Radio MIRFA 4,4-5 GHz LAND-Link 4 Specifiche Tecniche A - INTRODUZIONE Questo documento descrive le funzioni ed i parametri di base della nuova piattaforma MIRFA a 4 GHz, che integrata nella piattaforma Eclipse di AVIAT Netvorks, indicata nella seguente figura garantisce tutte le bande MIRFA per la rete IPZ; tutti i valori e i parametri tecnici indicati sono confermati dalle misure effettuate secondo le raccomandazioni standard in vigore. I nuovi apparati dei ponti radio a standard MIRFA nella banda 4 GHz PDH/IP nascono con banda trasmessa base a 32 MB, ampliabile in futuro a 50, 80, 100, e 180 MB con sola licenza software, la banda non utilizzata per il PDH e tutta disponibile per l IP Per la banda 4 GHz MIRFA la tecnologia è denominata LAND-Link 4 garantisce sia le spaziature tradizionali ITU a 322 MHz che le spaziature MIRFA a 100 MHz, in più è possibile fornire configurazioni sia Full indoor per la sostituzione degli attuali apparati MARCONI MH- 444 o nuovi collegamenti che fanno uso delle guide d onda, che configurazioni classiche Outdoor o Split Mount in configurazione 1+0, 2+0 o con protezioni 1+1, con banda trasmessa di base da 32 MB, condizionata solo dalla larghezza del canale radio, 7 o 14 o 28 MHz e dalla modulazione richiesta come indicato nella seguente figura 2, e con nuove licenze software upgrade di banda fino a 180 M/b, con passi intermedi a 50, 80 e 100 MB con interfacce TDM- E1 e IP. A.T.E.T. Azienda Torinese Elettronica Telecomunicazioni S.p.A.

2 ) ) telematica radiotelecomunicazioni La versione base dell IDU, mostrata in figura 3, dispone di 2 interfacce HDR ognuna con 8 interfacce E1 tramite cavo HDR + 2 interfacce TCP/IP con connettore RJ45 convertibile ad interfaccia ottica tramite modulo SFP, mentre i collegamenti alle ODU sono tramite cavetti SNA-N come per gli apparati Aviat Networks, questo per poter collegare nel retro telaio i kit scaricatori, con questa architettura tutta la parte connettività è uguale a quella della piattaforma Eclipse di AVIAT Networks, stessi cavi, stessi connettori, stessi SFP ecc L apparato LAND-Link è dotato della licenze software di gestione e personalizzazione del sistema pre installate nell apparato, da remoto è quindi possibile agire sul sistema secondo lo standard SNMP, nel caso si disponga della piattaforma di management ELEMIS l apparato LAND-Link viene visto come una 3P della piattaforma Eclipse, sarà quindi possibile costruire i circuiti anche con gli apparati LAND-Link tramite le funzioni di Provisioning. Tutti i connettori sono stati posizionati sulla parte frontale degli apparati, per la connettorizzazione a radio frequenza sono stati scelti i connettori SMA sia per la parte IF che per la parte RF, questo consente di collegare connettori standard SMA a 90 Per garantire il collegamento alla guida d onda, quando si sostituiscono gli apparati MARCONI MH444, verrà fornito un cavo coax RF a bassa perdita LMR-240 con connettore SMA lato ODUVhp e N femmina lato discesa RF in modo che si possa recuperare l attuale collegamento RF mostrato nella seguente Figura 1 E = E? = L? = N 4 / " = N J ) 1 1 " / 0 = J J = J H A C K E@ =? = L 9 ) 8 - / 7 1, - - " & F F K H A - " $ + 7 ; 1 6, ) 1 6, ) 7, 4 2, 4 2, 4. - : , 4 2, 4 = I? D E. A E = 2 4 " " " ), ) 6 6 ) / 7 1, ) + ) 8 Figura 1 - Attuali connettorizzazioni a 4 GHz Pag 2 di 18

3 Symbol Modulation Modulation BW [MHz] Rate Name Type [Mbaud] Over Air bit rate [Mbps] PBPS data rate [Mbps] USER data rate [Mbps] QPSK 7 6,05 12,1 10, PSK 7 6,05 18,2 15, QAM 7 6,05 24,2 21, QAM 7 6,05 30,3 26, QAM 7 6,05 36, QAM 7 6,05 42,4 38, QAM 7 6,05 48,4 44, QPSK 14 12,11 24,2 21, PSK 14 12,11 36,3 32, QAM 14 12,11 48,4 43, QAM 14 12, 11 60,5 53, QAM 14 12, 11 72,7 66, QAM 14 12, 11 84,8 78, QAM 14 12, 11 96, 9 89, QPSK 28 24, 80 49, 6 44, PSK 28 24, 80 74, 4 66, QAM 28 24, 80 99, 2 89, QAM 28 24, , 0 110, QAM 28 24, , QAM 28 24, ,6 160, QAM 28 24, , 4 183,5 182 Figura 2 - Bit Rate con modulazioni e spaziature canale banda 4 GHz MIRFA Le seguenti figure mostrano le tipologie di apparti disponibili. Figura 3 - IDU x base 1+0 Pag 3 di 18

4 Figura 4 - IDU x base 1+1 Figura 5 - ODU 400 Full Indoor RFU Figura 6 - Coupler Full Indoor Mentre l ODU nella versione sistemistica Split Mount è mostrato nella seguente figura 7, in questo caso va quindi prevista la discesa dei due cavi RF tra le ODU e le IDU, da notare che tutte le antenne sono in configurazione Remote mount tramite connettore N questo semplifica molto le varie connessioni che si devono affrontare. Pag 4 di 18

5 Figura 7 - ODU 400 configurazioni Split Mount Per le ODU a 4 GHz MIRFA, denominate ODU 400 sono state previste dal progetto 3 apparati per garantire buoni margini di progettazione sulle tratte radio, precisamente: ODU 400sp (split mount) potenza di uscita dbm à +27@QPSK, +24@16-32QAM, +22@64-128QAM, +20@256QAM ODU 400hp (split mount) potenza di uscita dbm à +32@QPSK, +29@16-32QAM, +27@64-128QAM, +25@256QAM ODU 400vhp (full indoor) potenza in uscita dbm à +35@QPSK, +32@16-32QAM, +30@64-128QAM, +28@256QAM Lo stesso ODU 400 garantisce, i forma nativa, spaziature a 7, 14 e 28 MHz, quindi in relazione a quanto indicato nella tabella di figura 2 si potranno disporre delle bande trasmesse in relazione alla modulazione scelta dalla progettazione. Tutti i parametri di trasmissione indicati nel documento sono da considerarsi valori minimi garantiti, usualmente i sistemi in produzione hanno caratteristiche e prestazioni migliorative. La piattaforma per i ponti radio LAND-Link è basata su di una SDIDU (Software Defined IDU) di recente sviluppo, che include strumenti di analisi spettrale e diagrammi di modulazione I/Q molto utili per la diagnosi interferenziale e l analisi della qualità del collegamento, tale caratteristica rappresenta un vantaggio sia per la gestione che per la manutenzione, in quanto permette all utente di effettuare misure di interferenza senza utilizzare strumenti di misura. Pag 5 di 18

6 B - ARCHITETTURE FUNZIONALI Nelle seguenti figure vengono mostrate i vari componenti la piattaforma LAND-Link tali da garantire le varie architetture che può supportare nella rete IPZ B1 - Architettura 1+0 Split Mount Questa configurazione può essere offerta per la banda MIRFA a 4 e 15 GHz e nella banda ITU a 26 GHz, l architettura è mostrata nella seguente figura 8. Figura 8 - Architettura 1+0 Split Mount con ODUsp o ODUhp Pag 6 di 18

7 B2 - Architettura 1+1 Split Mount Questa configurazione può essere offerta per la banda MIRFA a 4 e 15 GHz e nella banda ITU a 26 GHz, l architettura è mostrata nella seguente figura 9, l apparato coupler è esterno e si collega con le ODU e all antenna tramite cavetteria RF e connettori N, queste configurazioni sono state sviluppate per la sostituzione degli apparati NERA NL242 garantendo il recupero delle attuali discese RF e delle antenne, oltre ai potenziali nuovi link da pianificare nella rete IPZ. Figura 9 - Architettura 1+1 Split Mount con ODUsp o ODUhp Pag 7 di 18

8 ) ) telematica radiotelecomunicazioni B3 - Architettura 1+0 Full Indoor Questa configurazione può essere offerta solo per la banda MIRFA a 4 GHz, l architettura è mostrata nella seguente figura 10, queste configurazioni sono state sviluppate per la sostituzione degli apparati MARCONI MH444 garantendo il recupero delle attuali discese in guida d onda e delle antenne, come mostrato nella seguente figura 11, in più è possibile inserire gli apparati sia nei rack a 19 che nei telai N3 tipo SIEMENS. Figura 10 - Architettura 1+0 All Indoor con ODUvhp E = E? = L? = N 4 / " = N J ) 1 1 " / 0 = J J = J H A C K E@ =? = L 9 ) 8 - / 7 1, - - " & F F K H A - " $ + 7 ; 1 6, ) 1 6, ) 7, 4 2, 4 2, 4. - : , 4 2, 4 = I? D E. A E = " " " ), ) 6 6 ) / 7 1, ) + ) 8 Figura 11 - Attuali connessione apparati MH 444 Pag 8 di 18

9 B4 - Architettura 1+1 Full Indoor Questa configurazione può essere offerta solo per la banda MIRFA a 4 GHz, l architettura è mostrata nella seguente figura 12, queste configurazioni sono state sviluppate per la sostituzione degli apparati MARCONI MH444 garantendo il recupero delle attuali discese in guida d onda e delle antenne, come mostrato nella seguente figura 12, in più è possibile inserire gli apparati sia nei rack a 19 che nei telai N3 tipo SIEMENS, in questa architettura il coupler è stato ingegnerizzato da rack. Figura 12 - Architettura 1+1 All Indoor con ODUvhp Pag 9 di 18

10 C - PARAMETRI DI SISTEMA C - 1 Principali Caratteristiche Item Parametri Valore Modulazione Schemi modulazione QPSK, 8PSK, 16QAM. 32QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM ACM Bande passanti ETSI Trasmissione Dati Allocazione capacità Capacicapacitàallocation Configurazione Correzione errore Funzioni di compressione Max. Reale Throughput dati Hitless Adaptive Modulation 7/14/28/ Packet transport (priority based packet system) 1+0, 2+0, 1+1 LDPC Online Ethernet header compression up to 730 Mbps in 2+0 mode C - 2 Interfacce Traffico Item Parametri Valori 100/1000BaseT Numero di Porte 3x (RJ- 45) 2x SFP (1000BaseSX/LX) Funzioni base Interfaccia si gestione e configurazione traffico VLAN up to 4096 VLANs QoS Source Port, 802.1p, IPv4 TOS/DSCP, IPv6 TC, Tabella MAC Fino a 8192 addresses Frame Size Max 10K EMM- 16E1/T1 Numero di Porte tramite cavo HDR Interfacce G.703- E1 120/75 ohm per E1 mode Codifica Velocità Interfaccia IDU HDB3 per E1mode Mbps per E1 mode 2x SFP 1000Base- SX (protocollo GIGE proprietario) C - 3 Parametri Ethernet Item Parametri Valori ETH Compression 64Byte Frames 512Byte Frames Pag 10 di 18 Max. 25% from available ETH speed Max. 3% from available ETH speed

11 efficiency (L1) 1518Byte Frames Max. 1% from available ETH speed ETH Throughput (L1) 256QAM_56MHz ETH CT Latency (L1) 256QAM_56MHz 64Byte Frames 512Byte Frames 1518Byte Frames 64Byte Frames 512Byte Frames 1518Byte Frames 461 Mbps 375 Mbps 367 Mbps 130 usec 137 usec 145 usec C - 4 Network Management System WEB Portal Item Parametri Valori Porte Porta principale NMS ETH port LAN- 3 Porte NMS addizionali 1000BaseT (LAN- 1/2/3/SFP 2, USB- B (alternativa IP port) Formato NMS Protocolli HTTP, HTTPS, SNMP v1/v2c./v.3, TELNET, SSH In- band management via VLAN Out- of- band management 128 kbps Indirizzi IP Tipi indirizzo primary / secondary IP Funzioni addizionali GUI Tipo WEB based NAT, ProxyARP, Ping, Telnet SNMP Versione SNMP v1, SNMP v2c, SNMP v3 Accesso Lettura Complete MIB Accesso scrittura Subset of link parameter Sicurezza Licenze Time limited/permanent Livello accessi guest/user/admin with password security C - 5 Miscellanea IDU-400 Item Parametri Valore Meccaniche IDU- 400 Livello tensione ingresso Dimensioni [L x A x P] Peso Protezione Solo IDU Consumo elettrico Solo IDU Condizioni Ambientali operative IDU+ODU Massima corrente ODU 482mm x 44mm x 450mm 4kg EN (IP31) - 20 VDC fino a - 60 VDC (versione standard ) +18 VDC fino a 32 VDC (versione +24 V) < 22 W (full port connection) < 50 W Fino a 1.5 ADC Temperatura - 5 a +45 C Umidità Alttitudine 0 to 95%, Non condensante 4,500 Metri Pag 11 di 18

12 Compliance Operatività ETSI EN , Part 1-3, Class 3.2 Immagazzinamento ETSI EN , Part 1-1, Class 1.2 Transporto ETSI EN , Part 1-2, Class 2.3 Alimentazione solo IDU EN Radio frequenza - IDU+ODU EN EMC solo IDU EN , EN Sicurezza solo IDU IEC /EN C - 6 S/N S/N e soglia per Modulazione per modulazioni ETSI (BW ETSI 7 up (BW to 28 MHz) 7 up to 28MHz) Identificativo Modulazione Tipo Modulazione BW [MHZ] Symbol Rate [Mbaud] S/N [db] Soglia [dbm] QPSK 7 6,05-8,5-94, PSK 7 6,05-13,4-89, QAM 7 6,05-15,0-88, QAM 7 6,05-18,3-84, QAM 7 6,05-21,5-81, QAM 7 6,05-24,5-78, QAM 7 6,05-26,8-75, QPSK 14 12,11-8,8-91, PSK 14 12,11-13,5-86, QAM 14 12,11-15,1-85, QAM 14 12,11-18,1-81, QAM 14 12,11-20, 9-79, QAM 14 12,11-24, 3-75, QAM 14 12,11-26,7-73, QPSK 27,5 24,22-8,7-88, PSK 27,5 24,22-13, 3-83, QAM 27,5 24,22-15, 0-82, QAM 27,5 24,22-18, 2-78, QAM 27,5 24,22-21, 2-75, QAM 27,5 24,22-24, 2-72, QAM 27,5 24,22-26,7-70, QPSK 28 24,80-8, 8-88, PSK 28 24,80-13, 2-83, QAM 28 24,80-15, 0-81, QAM 28 24,80-18, 3-78, QAM 28 24,80-21, 0-75, QAM 28 24,80-24, 1-72, QAM 28 24,80-26, 5-70, 0 Pag 12 di 18

13 D - DESCRIZIONE ODU L unità Outdoor ODU costituisce la parte sensibile a radiofrequenza del sistema, essa contiene la sezione RF/Microonde ed interfaccia il modem con il sistema d antenna ad una data frequenza di lavoro, le ODU appartengono ad una famiglia ad alta capacità che possono coprire diversi range di frequenza da 4 a 40 GHz, in questo documento ci riferiamo alla specifica banda MIRFA GHz. L unità ODU effettua la up-conversione della frequenza IF della IDU (350MHz) alla desiderata banda di trasmissione e viceversa, effettua inoltre la down-conversione della banda di frequenza ricevuta alla frequenza IF (140MHz) della parte di ricezione della IDU. Un singolo connettore coassiale N connette le ODU alle IDU, esso trasporta anche l alimentazione in continua, la IF in Tx ed Rx così come il canale di telemetria per la gestione del microcontrollore della ODU. Tutti i settaggi ODU sono possibili solo attraverso la IDU. La gestione delle unità outdoor è integrata direttamente nel set di comandi dell unità indoor ed è parte integrante del software IDU. La conversione è ottenuta attraverso 4 sorgenti indipendenti completamente sintetizzate che permettono una piena agilità di frequenza attraverso tutta la banda. Amplificatori di potenza lineari e amplificatori a basso rumore assicurano prestazioni ottimali fino a 256QAM nell intero range TX ed RX. Il settaggio della potenza d uscita della ODU e le indicazioni del livello di segnale ricevuto sono processate direttamente da un algoritmo proprietario allo scopo di assicurare la stabilità di potenza e l accuratezza della lettura RSL nella banda di frequenza e nel range di temperatura specificato; i parametri menzionati sono garantiti entro l intero range dei settaggi di potenza d uscita e nel range dinamico di ricezione da 30 a 80 dbm. Per un facile allineamento d antenna e per ottimizzare il segnale di ricezione, sulle ODU è disponibile un connettore BNC dove la tensione continua misurata [mv] è direttamente proporzionale al livello di segnale ricevuto (RSSI) come mostrato nella figura 13. La procedura è la stessa prevista per le ODU 300 & 600 della piattaforma Eclipse di AVIAT Networks. Figura Diagramma RSSI vs RSL (dbm) = 33,33*VRSSI-110 Pag 13 di 18

14 telematica radiotelecomunicazioni UNITA OUTDOORUNIT DIAGRAMMIABLOCCHI Figura 14. Diagramma a blocchi ODU 400 Figura2. DiagrammaablocchiODU. Figura 15. ODU-00 sp & hp Figura3. ODU. Pag di 18 LAND-Link Platform Technical Description Rel. v

15 ODU SPECIFICHE TECNICHE Le ODU sono disponibili nelle bande MIRFA a 4 e 15 GHz, e ITU a 26 GHz, tutta la famiglia supporta complessi schemi di modulazione fino a 256 QAM. Le caratteristiche riportate di seguito si riferiscono alla ODU MIRFA Ghz. Frequency band 5 GHz Operating Frequency (GHz) QPSK Output Power (SP/HP) 27/32 16/32QAM Output Power (SP/HP) 25/30 128QAM Output Power (SP/HP) 22/27 Rx Threshold QPSK (28/56 MHz) - 87/- 83 Rx Threshold 32QAM (28/56 MHz) - 78/- 74 Rx Threshold 128QAM (28/56 MHz) - 70/- 66 Antenna Port Interface N- Type Bandwidth Option Narrow Mode Wide Mode BW (MHz) Channel step(mhz) BW (MHz) Channel step(mhz) Standard to to Mechanical / Environmental Specifications Dimensions D 260mm x 160mm Weight 5.0 Kg Operating Temperature - 33 to +55 C Altitude Up to 4500 meters Humidity 100% all- weather Power Input - 48V DC (- 36V to - 60V DC) Power Consumption SP <25 watts, HP version <35W Cooling Natural convection Coaxial Interfaces N- type female Standards Compliance ETSI ETS Sono disponibili diverse opzioni di potenza d uscita ed una configurazione completamente indoor (2RU) mostrata nella figura 5. Per le ODU a 4 GHz MIRFA, denominate ODU 400 sono state previste dal progetto 3 apparati per garantire buoni margini di progettazione sulle tratte radio, precisamente: ODU 400sp (split mount) potenza di uscita dbm à +27@QPSK, +24@16-32QAM, +22@64-128QAM, +20@256QAM. ODU 400hp (split mount) potenza di uscita dbm à +32@QPSK, +29@16-32QAM, +27@64-128QAM, +25@256QAM. ODU 400vhp (full indoor) potenza in uscita dbm à +35@QPSK, +32@16-32QAM, +30@64-128QAM, +28@256QAM. E possibile sostituire il filtro di banda, all interno dell apparato ODU presso i laboratori ATET, nel caso ci sia l esigenza di ri-programmare le ODU acquistate in altre bande di lavoro indicate nelle seguenti figura 16 e 17. Pag 15 di 18

16 B B B B B B B B B B B B Subband: B01 B 02 B03 B04 B05 B06 B07 B08 B09 B10 B11 B12 P/N:ODU X = S (sp) X = H (hp) X = V (vhp) EGX B01 EGX B02 EGX B03 EGX B04 EGX B05 EGX B06 EGX B07 EGX B08 EGX B09 EGX B10 EGX B11 EGX B12 Figura 16. Sotto bande ODU 400 Pag 16 di 18

17 Specifiche dei Filtri Subband TX From TX to RX From TX to B B B B B B B B B B B B Figura 17. Filtri RF per sotto bande ODU 400 Pag 17 di 18

18 E - DESCRIZIONE FUNZIONALE IDU-400 La IDU consiste di due schede principali. La scheda interfaccia effettua le funzioni di interfaccia dati, unità di gestione e processo dei pacchetti, mentre l unità modem effettua le funzioni di modem digitale DSP e di modem analogico (front end analogico con mixers e filtri). I dati sono prima processati da uno Switch Gigabit Ethernet a sei porte integrato e due porte WAN sono connesse ad Universal Packet Processor (PBPS Priority Based Packet System). Anche delle interfacce SFP sono connesse anche direttamente all Universal Packet Processor, le funzioni Packet Processor dipendono dalla configurazione selezionata. Il Modem Digitale aggiunge marcatori di sincronizzazione, il FEC al flusso dati e crea il segnale digitale modulato che viene inviato al blocco di processo del segnale analogico. Tutte queste parti sono interconnesse entro l apparato attraverso un bus ad alta velocità controllato attraverso un unità CPU a microprocessore. Questo Diagramma blocco CPU a blocchi è accessibile unità via interfacce di gestione e permette di utilizzare tutte le configurazioni d uso sia localmente che remotamente attraverso interfacce IP, la seguente figura 16 mostra il Le blocco funzioni funzionale. dell unità Indoor è evidente dal diagramma a blocchi seguente. Figura 18. Blocco funzionale IDU-400 La IDU consiste di due main schede. La scheda interfaccia effettua le funzioni di interfaccia dati, unità di gestione e processo dei pacchetti. L unità modem effettua le funzioni di modem digitale (DSP) e di modem analogico (front end analogico con mixers e filtri). I dati sono prima processati Pag da 18 di uno 18 Switch Gigabit Ethernete a sei porte integrato, qui due porte WAN sono connesse ad Universal Packet Processor (PBPS Priority Based Packet System). Anche delle interfacce SFP sono connesse anche direttamente all Universal Packet Processor. Le funzioni Packet Processor dipendono dalla configurazione selezionata.