微波通信工程设计.pptx

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1、内部材料，注意保密内部材料，注意保密第1页中国移动通信集团设计院有限公司中国移动通信集团设计院有限公司20092009年年3 3月月微波通信工程设计微波通信工程设计内部材料，注意保密内部材料，注意保密第2页主要内容主要内容l微波通信发展历史微波通信发展历史l微波电路组成微波电路组成l微波工作频段及波道和极化配置微波工作频段及波道和极化配置l27500Km27500Km假设参考通道（假设参考通道（HRPHRP）lSDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级）l微波电波传输微波电波传输l微波系统干扰及协调微波系统干扰及协调l微波通信线路选择微波通信线路选择l微波线路工

2、程勘测微波线路工程勘测l微波接力通信工程设计文件编制微波接力通信工程设计文件编制内部材料，注意保密内部材料，注意保密第3页l模拟微波：模拟微波： 300ch，960ch，1800ch，2400ch，2700chlPDH数字微波：数字微波： 2/4/82Mb/s，162Mb/s（34Mb/s）,140Mb/slSDH数字微波：数字微波： 155Mb/s，311Mb/s （N1） 155Mb/s（N=1 7） 2（N1） 155Mb/s（N=1 7）l其它：其它： 一点多址微波：一点多址微波：3.5GHz频段固定无线接入系统，本地多点分配业频段固定无线接入系统，本地多点分配业务（务（LMDS，24

3、38GHz频段）频段）微波通信发展历史微波通信发展历史内部材料，注意保密内部材料，注意保密第4页全室内型微波全室内型微波内部材料，注意保密内部材料，注意保密第5页IDU/ODUIDU/ODU型微波型微波内部材料，注意保密内部材料，注意保密第6页主要内容主要内容l微波通信发展历史微波通信发展历史l微波电路组成微波电路组成l微波工作频段及波道和极化配置微波工作频段及波道和极化配置l27500Km27500Km假设参考通道（假设参考通道（HRPHRP）lSDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级）l微波电波传输微波电波传输l微波系统干扰及协调微波系统干扰及协调l微波通

4、信线路选择微波通信线路选择l微波线路工程勘测微波线路工程勘测l微波接力通信工程设计文件编制微波接力通信工程设计文件编制内部材料，注意保密内部材料，注意保密第7页l微波电路一般由终端站和中继站组成：两个中继微波电路一般由终端站和中继站组成：两个中继站之间为微波中继段；两个终端站之间为数字通站之间为微波中继段；两个终端站之间为数字通道，一般包括道，一般包括15个中继段。个中继段。 终端站：包括单方向和双方向终端站，或者称上终端站：包括单方向和双方向终端站，或者称上/下话路站，一般下话路站，一般信号接口为信号接口为2.048 Mb/s，34Mb/s，45 Mb/s，155Mb/s； 再生中继站：一般

5、主信号不在该站上再生中继站：一般主信号不在该站上/下，信号在此再生和放大及下，信号在此再生和放大及中继传输；中继传输； 无源站：背对背天线，无射频功率放大（一般只适应于距一端距无源站：背对背天线，无射频功率放大（一般只适应于距一端距离较近的情况）。离较近的情况）。微波电路组成微波电路组成内部材料，注意保密内部材料，注意保密第8页主要内容主要内容l微波通信发展历史微波通信发展历史l微波电路组成微波电路组成l微波工作频段及波道和极化配置微波工作频段及波道和极化配置l27500Km27500Km假设参考通道（假设参考通道（HRPHRP）lSDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指

6、标（质量等级）l微波电波传输微波电波传输l微波系统干扰及协调微波系统干扰及协调l微波通信线路选择微波通信线路选择l微波线路工程勘测微波线路工程勘测l微波接力通信工程设计文件编制微波接力通信工程设计文件编制内部材料，注意保密内部材料，注意保密第9页l1.5GHz，4GHz，5GHz，L6GHz，U6GHz，L7GHz，U7GHz，L8GHz，8GHz，11GHz，13GHz，14GHz，15GHz，18GHz，23GHzl波道带宽：波道带宽： PDH：3.5/7/14/28Mb/s SDH：28/30/40Mb/sl调制方式：调制方式： PDH：QPSK、8QAM、16QAM SDH：64QAM

7、、128QAM固定地面微波主要工作频段固定地面微波主要工作频段内部材料，注意保密内部材料，注意保密第10页固定地面微波波道及极化配置固定地面微波波道及极化配置VH1 3 5 71 3 5 72 4 6 82 4 6 8邻波道交叉极化 7+1波道配置邻波道干扰抑制 C/I=XPD+IRF1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8同波道复用（双极化） 2（7+1）波道配置同波道干扰抑制 C/I=XPD+XPIC邻波道干扰抑制 C/I=IRF1X 2X 3X 4X 5X 6X 7X 8X1X 2X 3X 4X 5X 6X 7X 8XVH内部材料，注意保密内部材料，注意保密第11页主

8、要内容主要内容l微波通信发展历史微波通信发展历史l微波电路组成微波电路组成l微波工作频段及波道和极化配置微波工作频段及波道和极化配置l27500Km27500Km假设参考通道（假设参考通道（HRPHRP）lSDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级）l微波电波传输微波电波传输l微波系统干扰及协调微波系统干扰及协调l微波通信线路选择微波通信线路选择l微波线路工程勘测微波线路工程勘测l微波接力通信工程设计文件编制微波接力通信工程设计文件编制内部材料，注意保密内部材料，注意保密第12页l国际部分为：国际部分为： 2个终端国：个终端国：22500km 4个中间国：个中间

9、国：45000kml国内部分为：国内部分为：21250km27500Km27500Km假设参考通道（假设参考通道（HRPHRP）中间国国际部分假设参考通道27500 kmIGIGIGIGIGPEPPEP国内部分国内部分内部材料，注意保密内部材料，注意保密第13页主要内容主要内容l微波通信发展历史微波通信发展历史l微波电路组成微波电路组成l微波工作频段及波道和极化配置微波工作频段及波道和极化配置l27500Km27500Km假设参考通道（假设参考通道（HRPHRP）lSDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级）l微波电波传输微波电波传输l微波系统干扰及协调微波系统

10、干扰及协调l微波通信线路选择微波通信线路选择l微波线路工程勘测微波线路工程勘测l微波接力通信工程设计文件编制微波接力通信工程设计文件编制内部材料，注意保密内部材料，注意保密第14页l省际干线通道：连接任何长途交换中心之间及长省际干线通道：连接任何长途交换中心之间及长途交换中心与国际接口局之间。途交换中心与国际接口局之间。 可参照可参照27500km假设参考通道的国际部分，参考电路长度为假设参考通道的国际部分，参考电路长度为5000km； 按按SDH设计规范设计规范 YD/T 5088-2005 ，省际干线电路质量指标配额为：，省际干线电路质量指标配额为：A=12%L/5000 L：实际电路长度

11、：实际电路长度注：注：1）该配额符合光同步体制）该配额符合光同步体制 YDN 099-1998 ：实际任意长度国际：实际任意长度国际转接通道误码性能指标配额为通道长度转接通道误码性能指标配额为通道长度L（km）与）与0.0024%/km的的乘积，即乘积，即0.0024%L。省际干线可能承接国际转接通道，原则采。省际干线可能承接国际转接通道，原则采用国际转接通道指标标准。用国际转接通道指标标准。SDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级）内部材料，注意保密内部材料，注意保密第15页l省内干线通道：连接省内的长途交换中心之间省内干线通道：连接省内的长途交换中心之间

12、按按SDH设计规范设计规范 YD/T 5088-2005 ，电路指标配额：，电路指标配额：B=1%L/500 + 2.5%L：路由长度化整到最接近：路由长度化整到最接近500km的整数倍的整数倍注：注：1）按光同步体制）按光同步体制 YDN 099-1998，国内电路配额：，国内电路配额： B=0.0055%LL为路由实际长度（为路由实际长度（km） 2）按）按ITU-R 1189： B=（12）%+1%L/500 L：化整最近的：化整最近的500的整数倍。的整数倍。SDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级）内部材料，注意保密内部材料，注意保密第16页l本地网

13、通道：连接本地网端局（或汇接局）与长本地网通道：连接本地网端局（或汇接局）与长途交换中心之间。途交换中心之间。 按按SDH设计规范设计规范 YD/T 5088-2005 ，电路指标配额：，电路指标配额： C=5%注：注：1）按光同步体制）按光同步体制 YDN 099-1998，省内干线和中继网均按国内，省内干线和中继网均按国内电路配额：电路配额：C=0.0055%L 2）按）按ITU-R 1189：C=（7.58.5）%SDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级）内部材料，注意保密内部材料，注意保密第17页l接入网通道接入网通道:连接用户至本地网端局连接用户至本

14、地网端局(或汇接局或汇接局)之之间间 按按SDH设计规范设计规范 YD/T 5088-2005 ，电路指标配额：，电路指标配额：D=8%注：注：1）按光同步体制）按光同步体制 YDN 099-1998，电路配额：，电路配额：D=6% 2）按）按ITU-R 1189： D=（7.58.5）%SDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级）内部材料，注意保密内部材料，注意保密第18页主要内容主要内容l微波通信发展历史微波通信发展历史l微波电路组成微波电路组成l微波工作频段及波道和极化配置微波工作频段及波道和极化配置l27500Km27500Km假设参考通道（假设参考通道

15、（HRPHRP）lSDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级）l微波电波传输微波电波传输l微波系统干扰及协调微波系统干扰及协调l微波通信线路选择微波通信线路选择l微波线路工程勘测微波线路工程勘测l微波接力通信工程设计文件编制微波接力通信工程设计文件编制内部材料，注意保密内部材料，注意保密第19页l定义：由于电波在自由空间传播能量扩散而引起定义：由于电波在自由空间传播能量扩散而引起的损耗。的损耗。lL=20Log（4d/ ） dB =92.4+20Log(f)+ 20Log(d) dB 其中：其中：d为站距为站距(km)，为工作波长为工作波长(m)，f为工作为工作

16、频率频率(GHz)。自由空间电波传播损耗自由空间电波传播损耗内部材料，注意保密内部材料，注意保密第20页地形阻挡及余隙要求地形阻挡及余隙要求3）在传播路径上，任何一点的场强（波），都是无数波源（二次波源）干涉）在传播路径上，任何一点的场强（波），都是无数波源（二次波源）干涉叠加的结果。根据光学干涉原理，引入菲涅尔区概念，而第一菲涅尔区是叠加的结果。根据光学干涉原理，引入菲涅尔区概念，而第一菲涅尔区是能量传输的重要部分，在微波通信中为保证正常通信，要求在第一菲涅尔能量传输的重要部分，在微波通信中为保证正常通信，要求在第一菲涅尔区范围内不存在障碍物，这个要求适用于微波射束轴线下方和侧边的所有区范围

17、内不存在障碍物，这个要求适用于微波射束轴线下方和侧边的所有障碍物。障碍物。 F1=(*d1*d2/d)1/2=17.32*(d1*d2/(f*d) 1/2 (m)4）理论和实践证明，当余隙满足）理论和实践证明，当余隙满足H0=0.577F1时，即相当于电波在自由空间时，即相当于电波在自由空间传播，因此，传播，因此，0.577F1即称为自由空间余隙即称为自由空间余隙H0 。1）Hb：地球凸起高度：地球凸起高度(m)Hb= d1*d2/2a= d1*d2/2Ka(K为等效地球半径系数，为等效地球半径系数，a为地球半径为地球半径6.37106m)2）Hc：余隙：余隙(m)Hc=H1-d1*(h1-h

18、2)/d-d1*d2/2Ka-Hs内部材料，注意保密内部材料，注意保密第21页电波传播衰落及抗衰落措施电波传播衰落及抗衰落措施衰落的定义：衰落的定义： 微波在空间传播中将受到对流层和雨雾等大气微波在空间传播中将受到对流层和雨雾等大气环境以及地面反射的影响，使发射端至接收端间的环境以及地面反射的影响，使发射端至接收端间的电磁波被散射、折射、吸收，或被地面反射，从而电磁波被散射、折射、吸收，或被地面反射，从而导致接收端接收到的电平会随时间的变化而不断起导致接收端接收到的电平会随时间的变化而不断起伏变化，我们将这种现象称为衰落。伏变化，我们将这种现象称为衰落。 在微波通信中衰落会产生两个主要影响，即

19、接在微波通信中衰落会产生两个主要影响，即接收电平下降和由于衰落的频率选择性而引起的传输收电平下降和由于衰落的频率选择性而引起的传输波形失真波形失真平衰落和频率选择性衰落平衰落和频率选择性衰落内部材料，注意保密内部材料，注意保密第22页电波传播衰落及抗衰落措施电波传播衰落及抗衰落措施抗衰落措施：抗衰落措施：1)1)不采用分集的抗衰落措施不采用分集的抗衰落措施更经济更经济p 利用地形：保证余隙的前提下，利用传播路径上的丘陵、高山利用地形：保证余隙的前提下，利用传播路径上的丘陵、高山或建筑物等障碍物来对反射波进行有效阻挡；或建筑物等障碍物来对反射波进行有效阻挡；p 通过调整微波链路一端或者两端的天线

20、高度，把反射点移至相通过调整微波链路一端或者两端的天线高度，把反射点移至相对粗糙的表面；对粗糙的表面；p 天线高差技术：使反射点尽量靠近路径一端，使路径余隙天线高差技术：使反射点尽量靠近路径一端，使路径余隙HcHc在在相同的相同的K K值变化范围内的变化最小，从而可减小衰落变化；值变化范围内的变化最小，从而可减小衰落变化；p 利用天线高低技术增加天线仰角：可增加天线仰角，使直射波利用天线高低技术增加天线仰角：可增加天线仰角，使直射波与反射波间的夹角增大，从而可以利用天线的方向性对反射波与反射波间的夹角增大，从而可以利用天线的方向性对反射波产生较强的抑制作用，可以大大减弱反射波对电路影响。产生较

21、强的抑制作用，可以大大减弱反射波对电路影响。内部材料，注意保密内部材料，注意保密第23页电波传播衰落及抗衰落措施电波传播衰落及抗衰落措施内部材料，注意保密内部材料，注意保密第24页电波传播衰落及抗衰落措施电波传播衰落及抗衰落措施l抗衰落措施：抗衰落措施：2)2) 采用分集的抗衰落措施采用分集的抗衰落措施更有效更有效分集接收：就是利用不同信道在空间或频率上的弱相分集接收：就是利用不同信道在空间或频率上的弱相关性或不相关性（即同时出现衰落的可能性较小），关性或不相关性（即同时出现衰落的可能性较小），在接收端对不同信道的信号进行选择或合成输出，从在接收端对不同信道的信号进行选择或合成输出，从而减轻衰

22、落对电路的影响。而减轻衰落对电路的影响。 频率分集频率分集 空间分集空间分集 角度分集角度分集 混合分集混合分集内部材料，注意保密内部材料，注意保密第25页电波传播衰落及抗衰落措施电波传播衰落及抗衰落措施分集间距合理时：分集间距合理时：p分集间距不合理时：分集间距不合理时：内部材料，注意保密内部材料，注意保密第26页主要内容主要内容l微波通信发展历史微波通信发展历史l微波电路组成微波电路组成l微波工作频段及波道和极化配置微波工作频段及波道和极化配置l27500Km27500Km假设参考通道（假设参考通道（HRPHRP）lSDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级

23、）l微波电波传输微波电波传输l微波系统干扰及协调微波系统干扰及协调l微波通信线路选择微波通信线路选择l微波线路工程勘测微波线路工程勘测l微波接力通信工程设计文件编制微波接力通信工程设计文件编制内部材料，注意保密内部材料，注意保密第27页微波系统干扰及协调微波系统干扰及协调系统内干扰系统内干扰1 1）同站分支或转折电路干扰（小夹角分同站分支或转折电路干扰（小夹角分支干扰）支干扰）在频率安排允许时，采用邻波道或不同频段在频率安排允许时，采用邻波道或不同频段采用交叉极化方式采用交叉极化方式利用交叉极化隔离度利用交叉极化隔离度采用高性能和超高性能天线采用高性能和超高性能天线利用天线方向性利用天线方向性

24、采用特殊性能天线（贝壳和角锥形等）采用特殊性能天线（贝壳和角锥形等）天线天线方向性方向性内部材料，注意保密内部材料，注意保密第28页微波系统干扰及协调微波系统干扰及协调系统内干扰系统内干扰采采用用同同波波道道同同极极化化 采采用用同同波波道道交交叉叉极极化化 干扰路径 接收天线鉴别度(dB) 57 57 70 70 57 57 70 70 发送功率差(dB) 0 0 0 0 0 0 0 0 天线增益差(D/DU)(dB) 0 0 0 0 0 0 0 0 馈线损耗差(dB) 0.3 -0.3 -1.6 1.6 0.3 -0.3 -1.6 1.6 ATPC(dB) 0 0 0 0 0 0 0 0

25、交叉极化鉴别度(dB) 0 0 0 0 13 13 8 8 邻波道干扰因子(dB) 0 0 0 0 0 0 0 0 自由空间损耗差(dB) 5.5 -5.5 1.4 -1.4 5.5 -5.5 1.4 -1.4 C/I(dB) 62.8 51.2 69.8 70.2 75.8 64.2 77.8 78.2 内部材料，注意保密内部材料，注意保密第29页微波系统干扰及协调微波系统干扰及协调系统内干扰系统内干扰2 2）越站干扰的解决措施）越站干扰的解决措施采用超高性能天线采用超高性能天线采用交叉极化方式：相邻两中继段极化相同和交替采用交叉极化方式：相邻两中继段极化相同和交替变换，即变换，即HHVVH

26、HVV方式方式增加线路转折角增加线路转折角内部材料，注意保密内部材料，注意保密第30页微波系统干扰及协调微波系统干扰及协调系统外干扰系统外干扰1)1)其他微波电路干扰其他微波电路干扰一定要先掌握基础资料一定要先掌握基础资料2)2)卫星通信干扰卫星通信干扰3)3)雷达杂散辐射干扰：模拟微波可能不受影响，雷达杂散辐射干扰：模拟微波可能不受影响，但可能造成但可能造成SDHSDH数字微波电路出现大量误码和不数字微波电路出现大量误码和不能正常工作。能正常工作。最终可能需要在雷达干扰源最终可能需要在雷达干扰源输出段加装滤波器输出段加装滤波器4)4)电视广播干扰电视广播干扰内部材料，注意保密内部材料，注意保

27、密第31页主要内容主要内容l微波通信发展历史微波通信发展历史l微波电路组成微波电路组成l微波工作频段及波道和极化配置微波工作频段及波道和极化配置l27500Km27500Km假设参考通道（假设参考通道（HRPHRP）lSDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级）l微波电波传输微波电波传输l微波系统干扰及协调微波系统干扰及协调l微波通信线路选择微波通信线路选择l微波线路工程勘测微波线路工程勘测l微波接力通信工程设计文件编制微波接力通信工程设计文件编制内部材料，注意保密内部材料，注意保密第32页微波通信线路选择微波通信线路选择1)1) 图上作业图上作业2)2) 站距

28、和余隙选择站距和余隙选择3)3) 路径剖面图制作路径剖面图制作4)4) 天线高度选择天线高度选择5)5) 线路转折角确定线路转折角确定6)6) 线路分支角确定线路分支角确定7)7) 越站干扰越站干扰8)8) 站址选择站址选择内部材料，注意保密内部材料，注意保密第33页主要内容主要内容l微波通信发展历史微波通信发展历史l微波电路组成微波电路组成l微波工作频段及波道和极化配置微波工作频段及波道和极化配置l27500Km27500Km假设参考通道（假设参考通道（HRPHRP）lSDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级）l微波电波传输微波电波传输l微波系统干扰及协调微

29、波系统干扰及协调l微波通信线路选择微波通信线路选择l微波线路工程勘测微波线路工程勘测l微波接力通信工程设计文件编制微波接力通信工程设计文件编制内部材料，注意保密内部材料，注意保密第34页微波线路工程勘测微波线路工程勘测1)1)站址位置的现场确定站址位置的现场确定2)2)站址标高的测定站址标高的测定3)3)线路视通情况测定线路视通情况测定4)4)信号及干扰电气测量信号及干扰电气测量内部材料，注意保密内部材料，注意保密第35页主要内容主要内容l微波通信发展历史微波通信发展历史l微波电路组成微波电路组成l微波工作频段及波道和极化配置微波工作频段及波道和极化配置l27500Km27500Km假设参考通

30、道（假设参考通道（HRPHRP）lSDHSDH微波电路差错性能指标（质量等级）微波电路差错性能指标（质量等级）l微波电波传输微波电波传输l微波系统干扰及协调微波系统干扰及协调l微波通信线路选择微波通信线路选择l微波线路工程勘测微波线路工程勘测l微波接力通信工程设计文件编制微波接力通信工程设计文件编制内部材料，注意保密内部材料，注意保密第36页微波接力通信工程设计文件编制微波接力通信工程设计文件编制1)1) 设计阶段划分设计阶段划分2)2) 设计文件内容和要求设计文件内容和要求3)3) 波道频率和极化配置波道频率和极化配置4)4) 通信组织安排通信组织安排 通道安排通道安排 微波站设备配置微波站

31、设备配置5)5) 微波站平面布置微波站平面布置 总平面及生产用房布置总平面及生产用房布置 天线和铁塔布置天线和铁塔布置 微波站建筑要求微波站建筑要求 概预算编制概预算编制内部材料，注意保密内部材料，注意保密第37页设计实例设计实例1 1：内部材料，注意保密内部材料，注意保密第38页设计实例设计实例1 1：（长站距解决措施）：（长站距解决措施）p两端或一端站点海拔高度较高，电波处于两端或一端站点海拔高度较高，电波处于高路径传播高路径传播，这样较，这样较少受地面低空（少受地面低空（100100200200米）波导层影响，或者由于两端站址米）波导层影响，或者由于两端站址海拔高差较大，电波穿越低空波导

32、层，避免了在波导层内形成海拔高差较大，电波穿越低空波导层，避免了在波导层内形成多径传播衰落，因而一般传播比较稳定；多径传播衰落，因而一般传播比较稳定；p对于部分站距较长而且路径断面条件不是很好的情况，在经济对于部分站距较长而且路径断面条件不是很好的情况，在经济条件允许的条件下会考虑条件允许的条件下会考虑在中间加站在中间加站，从而使，从而使1 1跳断面条件不好跳断面条件不好的长路径电路变成的长路径电路变成2 2跳断面条件相对较好的短路径电路；跳断面条件相对较好的短路径电路；p采用减少分路系统损耗、采用低阶调制方式、自适应均衡、空采用减少分路系统损耗、采用低阶调制方式、自适应均衡、空间分集加角度分

33、集的合成技术、前向纠错编码、编码调制混合间分集加角度分集的合成技术、前向纠错编码、编码调制混合编码等编码等技术措施技术措施；p不建议采用过高的发射功率以弥补系统增益损失的办法。因为，不建议采用过高的发射功率以弥补系统增益损失的办法。因为，在实际电路测试时发现，当发射功率大于在实际电路测试时发现，当发射功率大于32dBm32dBm时，三阶交调已时，三阶交调已超标。超标。内部材料，注意保密内部材料，注意保密第39页设计实例设计实例1 1：起点站站名起点站站名圭峰山圭峰山圭峰山圭峰山中间站站名中间站站名开平开平终点站站名终点站站名恩平恩平恩平恩平站站 距距84.1284.47总衰落中断概率总衰落中断概率(%)6.28E-052.51E-06内部材料，注意保密内部材料，注意保密第40页设计实例设计实例2 2：