现代通信网 微波通信网.pptx

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1、6.0 内容简介内容简介u微波通信概述微波通信概述u数字微波通信系统数字微波通信系统uSDH微波通信系统微波通信系统第1页/共26页6.1 微波通信概述微波通信概述微波通信的概念微波通信的概念以微波作为载体传送信息的通信方式以微波作为载体传送信息的通信方式微波波段微波波段300MHz3000GHz、波长、波长0.1mm1m微波中继通信微波中继通信p微波接力通信微波接力通信p中继站间距中继站间距3050km波段代号频率范围(GHz)UHF0.31L12S24C48X812Ku1218K1826.5Ka26.540第2页/共26页6.1 微波通信概述微波通信概述微波通信的特点微波通信的特点微微波波

2、频频带带宽宽，通通信信容容量量大大，微微波波带带宽宽超超过过30GHz，约为长中短波的约为长中短波的1000倍，可容纳大量通信信道。倍，可容纳大量通信信道。微微波波通通信信抗抗干干扰扰性性能能好好，工工作作较较稳稳定定可可靠靠。天天电电工工业干扰和太阳黑子活动对微波通信影响很小。业干扰和太阳黑子活动对微波通信影响很小。微微波波中中继继通通信信灵灵活活性性较较大大，可可跨跨越越山山脉脉、沙沙漠漠、沼沼泽、湖泊等环境，地震、洪水、战争时转移较方便。泽、湖泊等环境，地震、洪水、战争时转移较方便。天天线线增增益益高高、方方向向性性强强。一一般般使使用用抛抛物物面面天天线线，可可减小对发射功率的需求，减

3、轻相互间干扰减小对发射功率的需求，减轻相互间干扰投投资资少少、建建设设快快。相相对对于于有有线线通通信信，建建设设渐渐变变、组组网灵活、易于管理、设备使用寿命长。网灵活、易于管理、设备使用寿命长。第3页/共26页6.1 微波通信概述微波通信概述微波通信的发展微波通信的发展起源于起源于20世纪世纪40年代年代早期，模拟微波通信时代早期，模拟微波通信时代p长距离、大容量地面干线无线传输的主要手段长距离、大容量地面干线无线传输的主要手段p传输容量高达传输容量高达2700路路1965年起，数字微波通信时代年起，数字微波通信时代p用微波作为载波传输数字信号用微波作为载波传输数字信号p传输速率最高几百传输

4、速率最高几百Mbps发展方向：空中接口性能的改进发展方向：空中接口性能的改进90年代中期，年代中期，SDH数字微波通信数字微波通信第4页/共26页6.1 微波通信概述微波通信概述微波通信的视距传输特性微波通信的视距传输特性自由空间损耗和收信电平自由空间损耗和收信电平p自自由由空空间间的的传传播播损损耗耗：平平面面波波在在自自由由空空间间传传播播时时，能量由于扩散，随传输距离的增加而能量由于扩散，随传输距离的增加而减小。减小。p收收信信电电平平是是指指接接收收机机输输入入电电平平，在在工工程程上上常常用用dBm表示表示多径衰落多径衰落p接接收收的的信信号号应应是是各各射射线线的的矢矢量量和和，而

5、而接接收收信信号号的的大大小小和和周周边边条条件件及及气气象象条条件件有有关关。把把接接收收信信号电平随时间而变化的现象称为多径衰落号电平随时间而变化的现象称为多径衰落。第5页/共26页6.1 微波通信概述微波通信概述微波通信的视距传输特性微波通信的视距传输特性抗衰落技术抗衰落技术p分分集集技技术术。指指通通过过两两条条或或两两条条以以上上途途径径传传输输同同一一信息，以减轻衰落影响的一种技术措施信息，以减轻衰落影响的一种技术措施。频频率率分分集集是是把把同同一一信信息息送送至至两两部部发发射射机机，在在接接收端收端接收两接收两个频率的信号，合并成输出信号个频率的信号，合并成输出信号。空空间间

6、分分集集是是在在收收信信端端设设置置几几副副高高度度不不同同的的天天线线，同同时时接接收收一一个个发发射射天天线线送送出出的的信信号号，然然后后经经过过合成或选择，克服衰落的影响。合成或选择，克服衰落的影响。p自自适适应应均均衡衡技技术术：能能够够适适应应时时间间变变化化的的均均衡衡器器为为自适应均衡器。自适应均衡器。p备用备用波道倒换技术波道倒换技术第6页/共26页6.1 微波通信概述微波通信概述微波通信系统微波通信系统终端站终端站p微波微波收发信收发信设备设备p调制调制/解调设备解调设备p时分复用时分复用/分路系统分路系统中继站中继站p放大和转发放大和转发天馈系统天馈系统p收发共用抛物面天

7、线收发共用抛物面天线p分并线路系统分并线路系统第7页/共26页6.2 数字微波通信系统数字微波通信系统数字数字微波系统简介微波系统简介 收收/发发信信设设备备、调调制制/解解调调设设备备、天天馈馈系系统统、微微波波跟跟踪踪和和位同步恢复电路、均衡、切换、勤务及其他辅助电路。位同步恢复电路、均衡、切换、勤务及其他辅助电路。第8页/共26页6.2 数字微波通信系统数字微波通信系统数字数字微波系统简介微波系统简介接口码型转换接口码型转换p非非标标准准接接口口码码型型：常常采采用用高高次次谐谐波波分分量量小小的的脉脉冲冲波形作为基带数字码型，如：波形作为基带数字码型，如：NRZ码码p标标准准接接口口码

8、码型型：需需要要将将HDB3码码或或CMI码码转转换换为为NRZ码码中继站转接方式中继站转接方式p中频中频转接式转接式中继站中继站p微波微波转接方式转接方式中继站中继站p再生再生转接式转接式中继站：目前最常用中继站：目前最常用第9页/共26页6.2 数字微波通信系统数字微波通信系统数字数字微波通信的微波通信的调制与调制与解调解调二进制数字信号的基本调制二进制数字信号的基本调制方式方式p幅移键控幅移键控p频移键控频移键控p相移键控相移键控二相二相相移键控相移键控p用基带数字信号对中频载波相位进行键用基带数字信号对中频载波相位进行键控控绝绝对对相相移移键键控控：利利用用载载波波相相位位的的绝绝对对

9、数数值值来来传送数字信息的键控传送数字信息的键控方式。方式。相相对对相相移移键键控控：利利用用载载波波信信号号相相位位的的相相对对关关系来表示数字信号的系来表示数字信号的“”码或码或“”码码。第10页/共26页6.2 数字微波通信系统数字微波通信系统数字数字微波通信的微波通信的调制与调制与解调解调四相相移键控四相相移键控p在在现现代代数数字字微微波波传传输输系系统统中中，为为了了提提高高信信息息传传输输速速率率，常常采采用用多多进进制制的的调调相相技技术术。即即利利用用载载波的一种相位去携带一组二进制信息码。波的一种相位去携带一组二进制信息码。p相相数数愈愈多多，传传输输速速率率愈愈高高，但但

10、相相邻邻载载波波之之间间的的相相位位差差愈愈小小，这这样样就就使使得得接接收收时时易易产产生生误误码码而而使使误误码码率率增增加加。所所以以，目目前前在在多多相相调调制制方方式式中中，通常采用四相制和八相通常采用四相制和八相制。制。第11页/共26页6.2 数字微波通信系统数字微波通信系统数字数字微波通信的微波通信的调制与调制与解调解调十六进制正交十六进制正交调幅调幅(16QAM)第12页/共26页6.2 数字微波通信系统数字微波通信系统微波中继通信线路的组成微波中继通信线路的组成终端站终端站枢纽站：枢纽站：两条以上的微波线路汇接两条以上的微波线路汇接中继站中继站分路分路站：还需完成上站：还需

11、完成上/下话路或线路的分支任务下话路或线路的分支任务第13页/共26页6.2 数字微波通信系统数字微波通信系统微波中继转接方式微波中继转接方式微波转接方式：在微波频率上直接放大微波转接方式：在微波频率上直接放大中频转接方式：中频转接方式：在中频放大在中频放大基带转接方式基带转接方式第14页/共26页6.2 数字微波通信系统数字微波通信系统数字微波通信数字微波通信系统设计系统设计传输传输质量标准质量标准p线线路路传传输输的的质质量量标标准准包包括括：误误码码性性能能、可可用用度度、传输容量和接口特性等传输容量和接口特性等。p误误码码性性能能，数数字字微微波波通通信信系系统统的的主主要要质质量量指

12、指标标，CCIR针针对对不不同同等等级级的的假假想想参参考考电电路路规规定定有有不不同同的的误误码码性性能能指指标标，这这些些指指标标可可供供等等长长度度的的实实际际数数字微波电路参考。字微波电路参考。第15页/共26页6.2 数字微波通信系统数字微波通信系统数字微波通信数字微波通信系统设计系统设计射频频率射频频率配置配置p为为了了增增加加微微波波线线路路的的通通信信容容量量，在在微微波波站站上上一一般般都都有有若若干干套套微微波波收收发发信信机机同同时时工工作作，每每一一套套微微波波收收发发信信机机占占有有一一个个工工作作频频率率，构构成成一一条条通通道道，称称为为一一个个波波道道。为为了了

13、减减小小波波道道间间的的相相互互干干扰扰，合合理理选择和配置射频频率则是一个非常重要的问题选择和配置射频频率则是一个非常重要的问题。p目目前前在在微微波波通通信信中中采采用用比比较较多多的的是是用用分分割割制制配配置置收收发发频频率率。线线路路传传输输的的质质量量标标准准包包括括：误误码码性性能能、可用度、传输容量和接口特性等可用度、传输容量和接口特性等。第16页/共26页6.2 数字微波通信系统数字微波通信系统数字微波通信数字微波通信系统设计系统设计干扰问题干扰问题p回波干扰回波干扰p交叉极化干扰交叉极化干扰p越越站干扰站干扰p邻近邻近波道波道干扰干扰第17页/共26页6.2 数字微波通信系

14、统数字微波通信系统数字微波通信数字微波通信系统设计系统设计天线高度的选取天线高度的选取p主要主要通过天线余隙标准来通过天线余隙标准来验证验证p天天线线余余隙隙：地地势势最最高高点点到到收收、发发天天线线连连线线之之间间的的垂直距离垂直距离第18页/共26页6.2 数字微波通信系统数字微波通信系统数字微波通信数字微波通信系统设计系统设计天线高度的选取天线高度的选取pK=2/3 K=2/3 时时(余隙较小余隙较小)要求要求hc0.3F1 hc0.3F1 pK=4/3 K=4/3 时时(标准大气标准大气)要求要求hchc1.0F11.0F1pK K=时时 (余隙较大余隙较大)要求要求hc1.35F1

15、hc1.35F1第19页/共26页6.3 SDH微波通信系统微波通信系统SDH微波传输系统组成微波传输系统组成pTM：终端复用器：终端复用器pREG：再生器：再生器pADM：分插复用设备：分插复用设备pDXC：数字交叉连接设备：数字交叉连接设备第20页/共26页6.3 SDH微波通信系统微波通信系统SDH微波传输系统微波传输系统中的关键中的关键技术技术差错控制编码差错控制编码技术技术(信道编码信道编码)自适应均衡技术自适应均衡技术 在在SDH微微波波接接收收设设备备中中，一一般般先先使使用用频频域域均均衡衡器器，然然后后接接基基带带时时域域均均衡衡器器。频频域域均均衡衡器器主主要要可可以以减减

16、少少频频率率选选择择性性衰衰落落的的影影响响，一一般般是是在在中中频频上上实实现现，由由于于此此均均衡衡器器可可以以在在接接收收信信号号时时自自动动调调整整，因因此此称称为为自自适适应应频频域域均均衡衡器器。而而时时域域均均衡衡是是利利用用波波形形补补偿偿法法对对失失真真的的波波形形进进行行补补偿偿，这这是是目目前前在在高高速速数数据据传传输输中中使使用用的的基基本本均均衡衡方方法法，它它可可以以消消除除各各种种形形式式的的码码间间干干扰扰。提提高高数字传输可靠性的一种技术数字传输可靠性的一种技术。第21页/共26页6.3 SDH微波通信系统微波通信系统SDH微波传输系统微波传输系统中的关键中

17、的关键技术技术自动自动发信功率控制技术发信功率控制技术(ATPC)微微波波发发信信机机的的输输出出功功率率在在ATPC的的控控制制范范围围内内可可以以自自动动地地随随接接收收电电平平的的变变化化而而变变化化，即即ATPC技技术术可可以以根根据据收收信信机机的的收收信信电电平平而而自自动动调调整整发发信信电电平平，以以克克服服电电波衰落的影响。波衰落的影响。第22页/共26页6.3 SDH微波通信系统微波通信系统SDH微波通信系统的传输误码微波通信系统的传输误码性能指标性能指标 ITU-R在在G.826建建议议中中规规定定SDH微微波波是是采采用用以以块块为为基基础础的的测测量量方方法法，传传输

18、输速速率率为为155.520Mbit/s的的27500km的参考数字的参考数字通道端到端的差错通道端到端的差错性能指标性能指标 指指 标标 名名 称称 指指 标标 要要 求求 差错秒比差错秒比(ESR)0.16(ESR)0.16 严重差错秒比严重差错秒比(SESR)0.002(SESR)0.002 背景块差错比背景块差错比(BBER)210(BBER)210-4-4第23页/共26页6.3 SDH微波通信系统微波通信系统SDH常用频段的射频波道设置常用频段的射频波道设置第24页/共26页6.3 SDH微波通信系统微波通信系统SDH微波通信系统的终端站设备微波通信系统的终端站设备第25页/共26页感谢您的观看！第26页/共26页