03-微波基础原理解析.ppt

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1、微波基础原理微波基础原理微波用服部2009-1目录目录微波设备的应用第二部分第三部分第一部分微波通信原理网络规划微波设备的应用微波设备的应用以太网应用移动网应用蜂窝网应用应用/解决方案秘密 应用/解决方案复用设备卫星光缆微波链路微波链路同轴电缆复用设备点到点数字微波传输系统点到点数字微波传输系统秘密移动网应用 SDHBSCMSCPSTNBSC.MSCBSCBSCBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSPDHPDHBTSPDHBTSBTSBTSBTSBTSBTSSDHSDHSDHPDHPDHPDHPDHPDHPDHSDHSDHPSTN：公共

2、交换电话网MSC：移动交换中心BSC：基站控制器BTS：基站SDH微波微波SDHPDH微波微波PDH秘密蜂窝网应用（1）UMTS:通用移动通讯系统秘密蜂窝网应用（2）RNC：区域控制中心ADM：分插复用器MUX：复用器STM：同步传输模块秘密以太网应用(1)LAN to LAN Bridge秘密以太网应用(2)秘密以太网应用(3)秘密小结小结n现代的主要传输方式有哪些？n微波设备主要应用在哪些领域？微波通信原理系统结构微波原理介绍微波原理介绍无线频谱利用微波传输的特性微波频率不同的传输系统微波无线链路衰落干扰无线电波传播无源中继站秘密不同的传输系统复用设备卫星卫星光缆光缆微波链路微波链路同轴电

3、缆同轴电缆复用设备秘密微波频率 10km1km100m10m1m10cm1cm1mmf30kHz300kHz3MHz30MHz300MHz3GHz30GHz300GHzLFMFHFVHFUHFSHFEHF microwave频率：300MHZ 300GHZ 波长：1m1mm频带：UHF:0.3-1.12G X：8.2-12.4G L:1.12-1.7G KU：12.4-18G LS：1.7-2.6 G K:18-26G S：2.6-3.95 G Ka:26.5-40G C：3.95-5.85G U:40-60G XC：5.85-8.2G秘密微波传输的特性波长短/频率高频带宽视距传播、反射、衍射

4、、散射存在自由空间损耗其它类型的路径损耗会引起的衰落存在干扰，误码积累，噪声不积累可纠错123456秘密85432102013040501.52.5区域网国家骨干网区域与当地网络2834Mbit/s34140155Mbit/s2834140155Mbit/s3.311 GHzGHz无线频谱利用（1）容量与频率无关，本图也不准确秘密无线频谱利用（2）波道数频率F3F1F2F012n1n低频带高频带带宽F0:中心频率2信道带宽信道带宽信信道道间间隔隔间间隔隔秘密无线电波传播（1）无线链路传播是直线视距传播，要求收发天线间有较好的传播条件。传播媒质主要是低层大气。（地面以的几米到几百米之间）非均匀大

5、气对电波传播影响:1.传播路径弯曲2.反射、绕射等突发性事件自由空间损耗（Lfs）=92.4+20log(fd)(dB)其中,f:GHz,d:km秘密i.1i.2n1n2n1sin i.1=n2sin i.2n1n2气体与水雾的影响气体与水雾的影响Freq.10 GHzDiffusion volume500km无线电波传播（2）大气影响吸收部分反射几乎是水平程度散射折射秘密无线电波传播（3）地面影响反射衍射球面衍射发生在突起处的衍射秘密R假想地球半径实际地球半径Ro标准大气 N=-39 N kmK=R/Ro=4/3hhN=315 N unitsN:大气折射率指数N 可能会超出此值范围：+250

6、 或-350,在少数时间里无线电波传播（4）海平面的大气折射率:n=1.000 315用一个假想的地球，地球半径为8500km,则会简化电波的折射传播分析。N衰落原因类型选择性衰落雨雪衰落抗衰落措施秘密原因引起衰落的因素有：引起衰落的因素有：传播媒质改变表面反射大气降雨1234秘密类型类型快衰落与慢衰落上衰落与下衰落频率选择性衰落与平衰落123秘密选择性衰落折射接收器发射器A maxA minFrequencyRadio channel 1 non-minimal phase fadingAF0FAAAFor A1=A2A max dB=+6A min dB =-A F=11112-A+A22

7、8=T=AA221-T1反射A ,T22A ,T11 1 minimal-phase fading 起因：起因：多径传播多径传播直射信号大于反射信号最小相位衰落非最小相位衰落秘密雨雪衰落发射器FI-80 dBm Pr 10GHz秘密抗衰落措施 H频率分集 多频率发射 择优接受123非分集技术分集技术空间分集 单频发射，多接受降低地面反射程度增加路径的一致性各种均衡器1210.2/F0H37/F0干扰分类干扰对抗措施秘密分类AB同波道干扰邻波道干扰秘密对抗干扰措施对抗干扰措施AB增加发射功率改善带通滤波器特性。秘密微波无线链路TX/RxHop No.1或TX/RxHop No.2Hop No.n

8、TX/Rx TX/Rx收发间距（D）,几 km D 100 km可用性与质量，与ITU-R建议所述的距离有关。终端站有线中继站（无源）终端站中继站（有源）有线无线链路秘密中继中继n终端站中间站（放大、再生）再生中继站（上下业务+放大再生，采用基带中继）枢纽站（多方向+中继站）终端站n1.直接中继（无源）)低功放大频移高功放(n2.外插中继（有源）)LNA（下变频）中频中频放大（上变频）射频高功放(3.基带中继（再生中继、有源）)LNA（下变频）中频（解调）基带（放大、调制）中频射频高功放(上下业务终端站终端站秘密无源中继站（实物照片）双抛物面无源中继站Parabolic reflectors反

9、射板式无源中继站Plane reflectors系统结构传输速率级别数字系统结构秘密数字系统结构2400/19200 bit/sDataVFTN 164 kbit/s2.048 Mbit/s8.448 Mbit/s34.268 Mbit/s139.264 Mbit/sTN 2TN 3TN 44 x 480 channels1920 channels4 x 120 channels480 channels4 x 30 channels120 channels+frame+stuffing30 channels 64 kbit/s+64 kbit/s signalling+64 kbit/s fr

10、ame32 x 64=2048 kbit/sDataMUXPCM秘密传输速率级别Tx/RxCMITx/RxHDB3Tx/RxHDB3Tx/RxHDB314321432TN21432130140 Mbit/s34,268 Mbit/s8,448 Mbit/s2,048 Mbit/s64 kbit/s34 Mbit/s8 Mbit/s2 Mbit/sTx/RxTN42/34 Mbit/s PDHADM155155 Mbit/sCMI4x2 Mbit/sor 4x2 Mbit/sor 16x2 Mbit/sTN3TN1秘密小结小结1、微波的频率范围是多少？300MHZ 300GHZ 2、简述微波传输

11、的特性。3、大气对微波传播的影响有哪些？4、引起衰落的因素有哪些？5、引起选择性衰落的主要因素是什么？6、抗衰落措施分哪两类？分别是什么？其中的主要措 施有哪些？7、无源中继有哪几种形式？网络规划网络规划确定性能目标分析用户需求选择设备频率规划配置链路性能估算秘密分析客户需求商业需求是什么?业务量和系统容量传输数据速率性能目标可用性与可靠性安装地点经济性1234规格可测量网管系统互通性567在网络设计之前需要知道什么?确定性能目标确定性能目标差错性能一个月的可用性建议值秘密Microwave links2.28差错性能差错性能指标定义如下：说明：建议一个月评估一次差错性能。差错秒(Errore

12、d Second):一个或多个差错块的秒。严重差错秒(Severely Errored Second):包含有不少于30%的差错块或者至少出现一次缺陷的秒。严重差错秒率（Severely Errored Second Ratio，SESR)背景块差错率（Background Block Errored Ratio，BBER)差错秒率（Errored Second Ratio，ESR)差错性能参数如下：背景差错块(Background Block Error):在规定的测量时间间隔内，扣除严重差错秒和不可用时间之后，其余时间内的差错块数。通常情况下，当SESR满足时，ESR与BBER也会自动满足

13、。秘密一个月的可用性建议值一个月的可用性建议值可用性是链路可用时间与总时间的比值。可用性不可用性每年不可用时间99.9%0.1%9h99.99%0.01%1h99.999%0.001%5min99.9999%0.0001%30s频率规划配置频率规划配置频率申请频率选择秘密频率申请频段(GHz)4L6U67811131518232638规格(GHz)3.64.25.96.46.47.17.17.77.78.510.711.712.713.214.515.317.719.721.123.624.526.537.039.5ITU-R 建议的微波频率带宽:秘密频率选择信号频率越低，传播越远。低频率容易

14、对周围区域产生干扰。更高的频率能获得更高的天线增益。更高的频率，有更小的菲涅耳区。1234更高的频带，有更宽的带宽，可用于更高的数据传输率，更小的干扰。5选择设备选择设备PASOLINK外观PASO+外观PASOLINK NEO/c外观ZXMW PR10外观 ZXMW SR10外观单跳系统的网络配置多跳系统的网络配置环状系统的网络配置多分支系统的网络配置秘密PASOLINK外观0.6m 天线抱杆室外单元（ODU）室内单元（IDU）秘密PASO+外观0.3m 天线抱杆室外单元（ODU）室内单元（IDU）秘密PASOLINK NEO/c外观秘密ZXMW PR10外观IDU中频电缆中频电缆ODU秘密ZXMW SR10外观IDU中频电缆中频电缆ODU秘密单跳系统的网络配置秘密多跳系统的网络配置秘密环状系统的网络配置秘密多分支系统的网络配置秘密链路性能估算链路性能估算使用计算工具(Pathloss)进行链路预算分析。秘密小结小结1、我们要了解的客户需求有哪些？2、我们常用的频段有哪些？3、频率选择的原则有哪些？4、我们常用的设备有哪些？5、微波常见的网络组网方式有哪些？