XPIC

XPIC ist die englischsprachige Abkürzung für „cross polarization interference cancellation“. Die sinngemäße Übersetzung könnte „Kreuzpolarisations-Interferenz-Kompensation“ lauten, wird aber selbst in amtlichen Dokumenten nur selten verwendet. Eine Abkürzung für die deutschsprachige Übersetzung ist nicht bekannt.

Funktionsprinzip

Das Ziel besteht darin, zwei getrennte Richtfunkkanäle zwischen denselben Standorten mittels ein und derselben Trägerfrequenz zu übertragen. Die Trennung der beiden Übertragungswege erfolgt dabei ausschließlich durch die unterschiedliche Polarisation der ausgesendeten elektromagnetischen Wellen. Die englischsprachige Bezeichnung dieser Betriebsart lautet „co-channel dual polarized“ (CCDP).

Problem

Die in der Richtfunkübertragung verwendeten Antennen verfügen je nach Definition und Konstruktionsprinzip über eine Kreuzpolarisationsentkopplung XPD, (engl.: cross-polarization discrimination) zwischen 25 und 40 dB. Durch diese Dämpfung allein würden in den Empfängern immer noch Interferenzen auftreten, welche deren Signal-Rausch-Abstand verringern. Die Reduktion des Signal-Rausch-Abstands aber verschlechtert die Verfügbarkeit der Richtfunksysteme in Zeitabschnitten mit anormalen Ausbreitungsbedingungen erheblich. Insbesondere im Weitverkehrsrichtfunk treten außerdem Depolarisationserscheinungen über relativ lange Zeitabschnitte auf, welche die konstruktiv erreichbare Kreuzpolarisationsentkopplung der Antennen verringern und den Signal-Rausch-Abstand im Empfänger bis unter dessen Abschaltschwelle verschlechtern können.

Lösungsansatz (stark vereinfachte Beschreibung)

Im Empfangsweg RX1 wird neben dem Nutzsignal mit Polarisation A auch das störende Signal der Polarisation B empfangen. Dieses Signal ist zwar in der Amplitude um den XPD-Wert der Antenne gedämpft — allerdings immer noch so groß, dass eine erhebliche Interferenz auftreten würde.

Blockschaltbild eines Mehrkanal-Richtfunksystems mit CCDP und XPIC 

Fügt man jetzt dem Empfangsweg RX1 das Signal der Polarisation B aus dem Empfangsweg RX2 mit 180° Phasenverschiebung und definierter Amplitude hinzu, führt das zur Auslöschung des störenden Signals (destruktive Interferenz).

XPIC in der Praxis

In der Praxis wird CCDP-Betrieb mit XPIC sowohl für SDH-Verbindungen als auch bei Hybridsystemen angewandt. Die XPIC-Baugruppen (engl.: cross polarization interference canceller) sind meist im Demodulator integriert. Die erreichbare Verbesserung XIF, (engl.: cross polarization improvement factor) beträgt etwa 20 dB und reicht im Zusammenspiel mit der XPD der Antenne für einen problemfreien Empfang aus. Nur im Weitverkehrsrichtfunk, in Zeitabschnitten mit extremen Depolarisationserscheinungen, weisen CCDP-Richtfunkverbindungen mit XPIC signifikant höhere Ausfallraten auf, als vergleichbarer Mehrkanalrichtfunk auf getrennten Frequenzen.