対流圏散布
対流圏散乱 （ 対流 散乱とも呼ばれます ）は、多くの場合、最大300キロメートル（190マイル）の距離で、さらに地形や気候要因に応じて、マイクロ波無線信号と通信する方法です。この伝播方法は、対流圏散乱現象を使用します。UHFおよびSHF周波数の電波は、対流圏の上部層を通過するときにランダムに散乱します。無線信号は、受信局の方向に地平線のすぐ上を狙った狭いビームで送信されます。信号が対流圏を通過すると、エネルギーの一部が地球に向かって散乱し、受信局が信号を受信できるようになります。
通常、マイクロ波周波数範囲の信号は直線で伝搬するため、受信機が送信機から「見える」 見通し内アプリケーションに限定されます。通信距離は、視界によって約30〜40マイル（48〜64 km）に制限されます。 Troposcatterは、地平線を超えたマイクロ波通信を可能にします。 1950年代に開発され、1970年代に通信衛星が大部分を置き換えるまで、軍事通信に使用されていました。
対流圏は乱流であり、水分の割合が高いため、対流圏の散乱無線信号は屈折し、その結果、受信アンテナによって無線エネルギーのごく一部のみが収集されます。 2 GHz付近の伝送周波数は、この周波数では信号の波長が対流圏の湿った乱流領域と相互作用し、S / N比が向上するため、対流圏散乱システムに最適です。
概要
歴史的には、対流圏散乱システムには伝搬損失が非常に大きいため、高利得のディッシュまたはビルボードアンテナが必要でした。受信機で利用できる送信電力は約10億（1 x 10-12）だけです。 1,000 kmを超える距離にパスが確立されました。 9メートルから36メートルの範囲のアンテナと1 kWから50 kWの増幅器が必要でした。これらは、いくつかの音声チャネルを送信できるアナログシステムでした。
対流散乱システムは長年にわたって進化してきました。長距離通信リンクに使用される通信衛星では、現在のトロポスキャッターシステムが以前のシステムよりも短い距離で使用され、より小さなアンテナとアンプを使用し、より高い帯域幅機能を備えています。通常の距離は50 km〜250 kmですが、気候、地形、必要なデータレートに応じてより大きな距離を実現できます。典型的なアンテナサイズは1.2メートルから12メートルの範囲で、典型的なアンプサイズは10Wから2 kWの範囲です。今日の技術では、20Mbit / sを超えるデータレートを実現できます。
対流圏散布は、ディッシュの位置合わせが重要であるため、特に外海を介して送信される場合に信号を傍受することが非常に難しく、軍事ユーザーにとって非常に魅力的であるため、伝播のかなり安全な方法です。軍事システムは「細い」トロポである傾向があります-狭い帯域幅の「情報」チャネルだけがトロポシステムで運ばれたため、そう呼ばれます。通常、最大32のアナログ（4 kHz帯域幅）チャネル。現代の軍事システムは、4〜16 Mbit / sのデジタルデータチャネルを操作するため、「広帯域」です。
British Telecom（BT）北海石油通信ネットワークなどの民間の対流散乱システムは、衛星技術が利用可能になる前に、HF（高周波– 3〜30 MHz）無線信号を使用して利用できるよりも高い容量の「情報」チャネルを必要としました。シェトランド諸島のスコスバーグ、アバディーンシャイアのモーモンドヒル、およびスカボロー近くのロウブロウに拠点を置くBTシステムは、156のアナログ（4 kHz帯域幅）チャネルのデータと電話を北海の石油生産プラットフォームとの間で送受信できました。チャネルを結合する周波数分割多重化（FDMX）。
対流圏の乱流の性質により、4重ダイバーシティ伝搬パスを使用してサービスの99.98％の信頼性を確保しました。これは、伝搬損失が1か月あたり約3分間停止することに相当します。 4倍空間および偏波ダイバーシティシステムには、2つの独立したディッシュアンテナ（数メートル間隔）と2つの異なる偏波フィードホーンが必要でした。1つは垂直偏波を使用し、もう1つは水平偏波を使用します。これにより、少なくとも1つの信号パスが常に開いていることが保証されました。 4つの異なるパスからの信号は、位相補正器が各信号の位相差を除去する受信機で再結合されました。位相差は、送信機から受信機への各信号の異なるパス長によって引き起こされました。位相が修正されると、4つの信号を加算的に組み合わせることができます。
対流圏散乱通信ネットワーク
対流圏の散乱現象は、以下を含む世界の多くの地域で民間と軍事の両方の通信リンクを構築するために使用されています。
ACE High NATO in Europe.BT（ブリティッシュテレコム）英国-シェトランドからモーモンドヒルドイツトーフハウスベルリン、クレンツェベルリン、冷戦時代-Lady Franklin PointCuba-フロリダグアナボからフロリダシティAT＆T Corporationプロジェクトオフィス
ピッツボロ（チャタム郡）、ノースカロライナ州-バッキンガム、バージニア州-シャーロッツビル、バージニア州-リーズバーグ、バージニア州-ヘイガーズタウン、MDDTasタワーズ-防空レーダー。テキサスタワー2ジョージズバンク、深さ56フィート（17 m）の深海、ケープコッドの東110マイル（180 km）41°44′N 67°47′W / 41.733°W 67.783°W / 41.733; -67.783、マサチューセッツ州ノーストルロにリンク。テキサスタワー3ナンタケットショールズ、ロードアイランドの南東80フィート（24 m）、100マイル（160 km）40°45'N 69°19'W / 40.75°N 69.317°W / 40.75; -69.317、ニューヨーク州ロングアイランドのモントーク空軍基地にリンク。テキサスタワー4名前のないショール（非公式：オールドシェーキー）、ニューヨーク市の南東185フィート（56 m）、84マイル（135 km）南東39°48′N 72°40′W（破壊、 1961年1月15日の暴風雨で28人が死亡し、ニュージャージー州本土の高地にリンクしていました。 テキサスタワー1キャッシングレッジ（北緯42°53'N。、長さ68°57'W。、深さ36フィート）、ニューハンプシャーの東100マイル、建設されていません。 テキサスタワー5ブラウンズバンク（北緯42度47分、長さ65度37分、深さ84フィート）、ノバスコシアの南75マイル、建設されていない。ミッドカナダラインオンタリオ州およびケベック州の下部ハドソン湾周辺の5つのステーション（070、060、050、415、410）のシリーズパインツリーライン、ポールボルト米国の東海岸のレーダーステーションに通信を提供する一連の14ステーションバフィン島のN-31フロビシャー湾からセントジョンズ、ニューファンドランド、ラブラドールに至るカナダのパインツリーラインホワイトアリス/デューライン/デュートレーニング（冷戦時代）80のステーションが西部に伸びている元軍隊および民間通信ネットワークバンクーバー島のポートハーディから北のバーター島（BAR）、西のアリューシャン諸島のアラスカ州シェミア（SYA）（ソビエト連邦からわずか数百マイル）、そして北極圏カナダを越えてグリーンランドまでの海岸。すべての測点が対流散乱されたわけではありませんが、多くの測点がそうであったことに注意してください。また、イリノイ州ペカトニカとイリノイ州ストリーターの間に位置するホワイトアリス/ DEWライン対流散乱ネットワークのトレーニング施設も含まれていました。DEWライン（冷戦後）での広範な防空レーダーチェーンに通信を提供するいくつかの対流散乱ネットワークカナダの極北と米国NARS NATO防空ネットワークは、イギリスのモルモンドヒル、アイスランドのヘフン、ソルモン（フェロー諸島）、アイスランドのヘフンを経由して、ロックビルのケプラヴィークDYE-5、アメリカのET-Aに至るRAF Fylingdalesからドイツのネットワークとフランスの単一ステーション（メゾンフォート）までの陸軍ネットワーク。486L、MEDCOM西スペインのサンパブロからトルコのアダナAFBまで、地中海のヨーロッパ沿岸をカバーする米国海軍ネットワークイギリスのサリーにあるリングステッドに本部がある東部ケントのSwingateからドイツのLammersdorfまで走るBritish Forces Germanyへの通信。
BARSワルシャワ協定のDDR（ドイツ民主共和国）、チェコスロバキア、ハンガリー、ポーランド、ベラルーシ、ソ連、ウクライナ、ソ連、ルーマニア、ブルガリアのロストク付近から伸びるトロポ散布ネットワーク。ソ連ソ連全域に広がるソ連ネットワーク。インドのカシミールのスリニガーからソ連のタジキスタンのダンガラまでの単一のセクションインド空軍インド北部および中央部の主要な空軍基地、レーダー施設、ミサイル設置場所をカバーする防空ネットワークの一部。ネットワークは段階的に廃止され、より近代的な光ファイバーベースの通信システムに置き換えられています。PeaceRuby、Spellout、Peace Netイランの革命前に米国によって設立された防空ネットワーク。 Spelloutはイラン北部にレーダーと通信ネットワークを構築しました。 Peace Rubyは南に別の防空ネットワークを構築し、Peace netは2つのネットワークを統合しました。バーレーン-UAEバーレーンのマナマとアラブ首長国連邦のドバイを結ぶ対流散乱システム。RAFO軍事通信を提供する対流散乱通信システム。旧SOAF-オマーン空軍のサルタン（現在のRAFO-オマーン空軍）、オマーン国の全域RSAFサウジアラビアの主要な空軍基地と人口センターを結ぶサウジアラビア空軍の対流散乱ネットワークイエメンサナアとサダをつなぐシステムバックポーチとIWCSタイと南ベトナムの軍事基地をつなぐ米国が運営する2つのネットワークフィル-タイ-沖フィリピンと台湾を結ぶシステムケーブル＆ワイヤレスカリブ海ネットワーク1960年にケーブル＆ワイヤレスによってトロポスキャターリンクが確立され、バルバドスとポートオブスペイン（トリニダード）がリンクされました。このネットワークは、1965年にガイアナのジョージタウンまでさらに南に拡張されました。
日本の対人散布ネットワーク日本列島を北から南にリンクする2つのネットワーク。戦術対流散乱通信システム
上記の永続的なネットワークに加えて、いくつかの国で多くの戦術的な輸送可能なシステムが生産されています：
ソビエト/ロシアの対人散乱システムMNIRTI R-423-1 Brig-1 / R-423-2A Brig-2A / R-423-1KF MNIRTI R-444 Eshelon / R-444-7,5 Eshelon D MNIRTI R-420 Atlet- D NIRTI R-417バゲット/ R-417Sバゲット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バクラン人民共和国（PRoC）、人民解放軍（PLA）対人散乱システムCETC TS-504対人散乱通信システムCETC TS-510 / GS-510対人散乱通信システム西部対人散乱システムAN / TRC-97対人散乱通信システムAN / TRC-170対流圏散乱マイクロ波無線端末AN / GRC-201対流散乱通信システム米陸軍と空軍は、長距離通信のためにレイセオンによって開発された戦術対流圏散布システムを使用しています。システムには、元の「重いトロポ」と新しい「軽いトロポ」の2つの構成があります。システムは、4つの多重化グループチャネルとトランク暗号化、および16または32のローカルアナログ電話拡張機能を提供します。米国海兵隊も、古いバージョンではありますが同じデバイスを使用しています。
