微波基础原理解析.pptx

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1、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第1页/共59页微波设备的应用以太网应用移动网应用蜂窝网应用应用/解决方案第2页/共59页 应用/解决方案复用设备卫星光缆微波链路同轴电缆复用设备点到点数字微波传输系统第3页/共59页移动网应用 SDHBSCMSCPSTNBSC.MSCBSCBSCBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSPDHPDHBTSPDHBTSBTSBTSBTSBTSBTSSDHSDHSDHPDHPDHPDHPDHPDHPDHSDHSDHPSTN：公共交换电话网MSC：移动交换中心BSC：基站控制器BTS

2、：基站SDH微波SDHPDH微波PDH第4页/共59页蜂窝网应用（1）UMTS:通用移动通讯系统第5页/共59页蜂窝网应用（2）RNC：区域控制中心ADM：分插复用器MUX：复用器STM：同步传输模块第6页/共59页以太网应用(1)LAN to LAN Bridge第7页/共59页以太网应用(2)第8页/共59页以太网应用(3)第9页/共59页小结现代的主要传输方式有哪些？微波设备主要应用在哪些领域？第10页/共59页微波通信原理系统结构微波原理介绍第11页/共59页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第12页/共59页不同的传

3、输系统复用设备卫星光缆微波链路同轴电缆复用设备第13页/共59页微波频率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第14页/共59页

4、微波传输的特性波长短/频率高频带宽视距传播、反射、衍射、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第15页/共59页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，本图也不准确第16页/共59页无线频谱利用（2）波道数频率F3F1F2F012n1n低频带高频带带宽F0:中心频率2信道带宽信道间隔间隔第17页/共59页无线电波传播（1）无线链路传播是直线视距传播，要求收发天线间有

5、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第18页/共59页i.1i.2n1n2n1sin i.1=n2sin i.2n1n2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第19页/共59页无线电波传播（3）地面影响反射衍射球面衍射发生在突起处的衍射第20页/共59页R假想地球半径实际地球半径Ro标准大气 N=-39 N k

6、mK=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 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第21页/共59页衰落原因类型选择性衰落雨雪衰落抗衰落措施第22页/共59页原因引起衰落的因素有：传播媒质改变表面反射大气降雨1234第23页/共59页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第24页/共59页选择性衰落折射接收器发射器A maxA minFrequencyRadio channel 1 non-min

7、imal phase fadingAF0FAAAFor A1=A2A max dB=+6A min dB =-A F=11112-A+A228=T=AA221-T1反射A ,T22A ,T11 1 minimal-phase fading 起因：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第25页/共59页雨雪衰落发射器FI-80 dBm Pr 10GHz第26页/共59页抗衰落措施 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第27页/共59页干扰分类干扰对抗措施第28页/

8、共59页分类AB同波道干扰邻波道干扰第29页/共59页对抗干扰措施AB增加发射功率改善带通滤波器特性。第30页/共59页微波无线链路TX/RxHop No.1或TX/RxHop No.2Hop No.nTX/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）有线无线链路第31页/共59页中继终端站中间站（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1.直接中继（无源）)低功放大频移高功放(2.外插中继（有源）)LNA（下变频）中频中频放大（上变频）射频高

9、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(上下业务终端站第32页/共59页无源中继站（实物照片）双抛物面无源中继站Parabolic reflectors反射板式无源中继站Plane reflectors第33页/共59页系统结构传输速率级别数字系统结构第34页/共59页数字系统结构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

10、x 120 channels480 channels4 x 30 channels120 channels+frame+stuffing30 channels 64 kbit/s+64 kbit/s signalling+64 kbit/s frame32 x 64=2048 kbit/sDataMUXPCM第35页/共59页传输速率级别Tx/RxCMITx/RxHDB3Tx/RxHDB3Tx/RxHDB314321432TN21432130140 Mbit/s34,268 Mbit/s8,448 Mbit/s2,048 Mbit/s64 kbit/s34 Mbit/s8 Mbit/s2 Mb

11、it/sTx/RxTN42/34 Mbit/s PDHADM155155 Mbit/sCMI4x2 Mbit/sor 4x2 Mbit/sor 16x2 Mbit/sTN3TN1第36页/共59页小结1、微波的频率范围是多少？300MHZ 300GHZ 2、简述微波传输的特性。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？第37页/共59页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第38页/共59页分析客户需求商业需求是什么?业务量和系统容

12、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?第39页/共59页确定性能目标差错性能一个月的可用性建议值第40页/共59页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(Errored 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

13、 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。第41页/共59页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第42页/共59页频率规划配置频率申请频率选择第43页/共59页

14、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:第44页/共59页频率选择信号频率越低，传播越远。低频率容易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第45页/共59页选择设备PASOLINK外观PASO+外观PASOLINK NEO/c外观ZXMW P

15、R10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第46页/共59页PASOLINK外观0.6m 天线抱杆室外单元（ODU）室内单元（IDU）第47页/共59页PASO+外观0.3m 天线抱杆室外单元（ODU）室内单元（IDU）第48页/共59页PASOLINK NEO/c外观第49页/共59页ZXMW PR10外观IDU中频电缆ODU第50页/共59页ZXMW SR10外观IDU中频电缆ODU第51页/共59页单跳系统的网络配置第52页/共59页多跳系统的网络配置第53页/共59页环状系统的网络配置第54页/共59页多分支系统的网络配置第55页/共59页链路性能估算使用计算工具(Pathloss)进行链路预算分析。第56页/共59页小结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？第57页/共59页第58页/共59页感谢您的观看！第59页/共59页