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Trasmissione segnale GNSS su Fibra Ottica

Spesso un cavo coassiale non è sufficiente per portare un segnale GNSS a un ricevitore: vediamo quando succede e le possibili soluzioni.



L’importanza della ricezione del segnale GNSS (oppure GPS) con un’ottima qualità può comportare, in alcuni scenari e/o installazioni particolari, la necessità posizionare l’antenna di recezione del segnale GNSS in posizioni anche molto distanti, costringendo poi a trasferire il segnale per diversi metri, oppure addirittura chilometri.

Un nuovo approccio a queste situazioni consiste nella conversione e distribuzione del segnale GNSS su fibra ottica.

QUANDO RISULTA NECESSARIO USARE LA FIBRA OTTICA?

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Per tutte le applicazioni in cui è richiesto installare un’antenna GNSS (o GPS) nell’ambito del sincronismo, il modo più semplice e funzionale per installare un’antenna è quello di posizionarla sul tetto di un edificio, assicurandosi che abbia la massima visibilità del cielo possibile, collegandola al ricevitore tramite un cavo coassiale.

Sincron Sistemi dispone di diverse soluzioni a riguardo: a titolo di esempio, utilizzando i ricevitori GPS o GNS-UC (GPS/Galileo) di Meinberg con l’antenna down-convertita a 35 MHz proprietaria, è possibile raggiungere  distanze di 300 metri con un semplice cavo RG58, oppure addirittura fino a 700 metri con un cavo RG213/U.

Tuttavia, nel caso sia richiesto il supporto della costellazione Glonass o di tutti i sistemi GNSS (possibile utilizzando il ricevitore IMS-GNS), all’aumentare della distanza richiesta tra ricevitore ed antenna, è necessario utilizzare un cavo di alta qualità e con bassissima perdita, poiché la frequenza del segnale standard è attorno ai 1,6 GHz. Ciò comporta l’aumento dello spessore e la diminuzione della flessibilità del cavo stesso.

In alcuni casi invece (come per i datacenter e per alcune applicazioni critiche) la necessità di convertire il segnale in fibra ottica può essere addirittura una soluzione forzata: in molti ambienti infatti è obbligatorio convertire in ottico tutti i segnali provenienti dall’esterno per garantire la discontinuità galvanica tra l’antenna e l’apparato di ricezione, andando ad isolare fisicamente l’ambiente da eventuali sovratensioni.

Sempre in ottica datacenter, come in ambito Telecom, per alcune installazioni urbane particolari, può rivelarsi necessario installare una sola antenna (oppure due, in modo ridondato) per poi distribuire il segnale GNSS a diversi apparati, in modo da evitare di installare diverse decine di antenne per la ricezione del segnale GNSS.

LA SOLUZIONE: OPTICAL ZONU

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Grazie ai prodotti Optical Zonu, azienda statunitense specializzata nella produzione di dispositivi RF over fiber , possiamo fornire diverse soluzioni di conversione del segnale GPS o GNSS.
La possibilità di scegliere diverse opzioni di ridondanza e la scalabilità del sistema rendono i prodotti Optical Zonu molto versatili in ogni campo di applicazione.

La soluzione base è composta semplicemente da un trasmettitore ottico (Tx) che riceve il segnale GPS (o GNSS) e lo trasmette su una fibra monomodale ed un ricevitore (Rx) che converte il segnale ottico in RF.  

I prodotti Optical Zonu permettono di ricevere il segnale GNSS di riferimento con l’installazione di una sola antenna e distribuire il segnale GNSS attraverso uno o più splitter ottici, ri-convertendo successivamente il segnale solo dove necessario. Questo approccio rivoluzionario permette di semplificare notevolmente qualsiasi scenario di questo tipo, infatti combinando splitter ottici passivi e ricevitori ottici con 8 o 16 uscite RF in base al posizionamento dei vari apparati è possibile sviluppare scenari adatti a qualsiasi necessità.

È inoltre possibile implementare la ridondanza del segnale, installando due antenne e trasportandone il segnale o su una sola fibra, tramite WDM, o su due fibre distinte.

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APPLICAZIONE ANTI JAMMING E ANTI SPOOFING

Un ultimo (ma non per importanza) vantaggio della conversione in fibra ottica del segnale GNSS è per un suo utilizzo in ambito anti-jamming ed anti-spoofing: con l’incessante aumento degli incidenti di accecamento (jamming) o simulazione (spoofing) del segnale GNSS (o GPS), il posizionamento dell’antenna per la ricezione del segnale di sincronismo ricopre un ruolo fondamentale.
Grazie alla conversione in fibra ottica ci si può svincolare dalla lunghezza massima dei cavi coassiali, potendo andare ad installare l’antenna nel posto più sicuro ed isolato possibile.

Per determinate applicazioni con elevati requisiti di sicurezza, si potrebbe addirittura pensare di installare più di un’antenna a diverse centinaia di metri di distanza, per poi confrontare l’integrità del segnale ricevuto: in questo modo infatti eventuali attacchi di jamming o spoofing dovranno essere coordinati ed effettuati in simultanea su più punti, rendendoli molto più difficili da portare a termine.
Esistono poi altre soluzioni per proteggersi da questi attacchi, per le quali vi rimandiamo alla sezione dedicata del nostro sito.

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