1、數字微波基礎知識培訓數字微波基礎知識培訓微波產品部微波產品部200703 微微 波波 基基 礎礎現代通信傳輸現代通信傳輸:數字微波通信和光纖通信、衛星通信數字微波通信數字微波通信:以微波作為載體，傳送基帶數字信號微波頻率微波頻率:300MHz30GHz傳輸方式傳輸方式:視距傳輸光纖通信光纖通信衛星通信衛星通信數字微波數字微波微微 波波 基基 礎礎由室內單元由室內單元IDU（調制解調）和室外單元（調制解調）和室外單元ODU（微波收發信）兩部分組成（微波收發信）兩部分組成配對通信系統，無主從關系，一個配對即為一跳配對通信系統，無主從關系，一個配對即為一跳IDU和和ODU之間的通信由中頻電纜來完成之

2、間的通信由中頻電纜來完成基本構成基本構成微微 波波 基基 礎礎基本構成基本構成微微 波波 基基 礎礎信信源源信信源源編編碼碼發發信信基基帶帶調調制制發發信信中中頻頻濾濾波波上上變變頻頻功功率率放放大大微微波波濾濾波波同步系統同步系統同步系統同步系統收收信信信信源源解解碼碼收收信信基基帶帶解解調調收收信信中中頻頻濾濾波波下下變變頻頻低低噪噪聲聲放放大大微微波波濾濾波波雙雙工工器器自由空間自由空間設備原理框圖設備原理框圖微微 波波 基基 礎礎對于用戶來說，IDU可以說是直接面對用戶的傳輸碼型？傳輸速率？接口類型？如何網管？供電方式？根據我們的設備，如何回答上述問題微微 波波 基基 礎礎對于用戶來說

3、，ODU對他的影響是頻率的申購和帶寬占用的考慮對于工程安裝來說則必須考慮微波信號的傳輸。微微 波波 基基 礎礎樞紐站端站端站中繼站端站數字微波中繼通信示意圖端站中繼站微微 波波 基基 礎礎頻率配置頻率配置微微 波波 基基 礎礎什么是波道？什么是波道？f傳輸方式傳輸方式(1) 地面波傳播(2) 直射波傳播(3) 空間波傳播電離層(4) 散射波傳播散射體微微 波波 基基 礎礎視距傳播的理想化幾何模型 自由空間傳輸視距與天線高度的關系自由空間傳輸視距與天線高度的關系d7.14h 60555045393223傳輸距離（千米）70605040302010天線高度（米）微微 波波 基基 礎礎衰落現象衰落現

4、象 慢衰落和快衰落慢衰落和快衰落 上衰落和下衰落上衰落和下衰落 閃爍衰落和多徑衰落閃爍衰落和多徑衰落微微 波波 基基 礎礎微微 波波 基基 礎礎 衰落原因衰落原因1、傳輸衰落傳輸衰落2 2、雨霧衰減、雨霧衰減3 3、大氣吸收衰減、大氣吸收衰減微微 波波 基基 礎礎衰落分類衰落分類圖圖. 多徑傳播模型多徑傳播模型多徑衰落多徑衰落微微 波波 基基 礎礎抗衰落技術抗衰落技術微微 波波 基基 礎礎分集接收分集接收頻率分集空間分集自適應均衡技術自適應均衡技術頻域自適應均衡器橫向濾波器設備和波道備份設備和波道備份微微 波波 基基 礎礎f2f1發射機1發射機2接收機1接收機2 將要傳輸的信息以不同的載頻發射

5、出去，且載頻之間的間將要傳輸的信息以不同的載頻發射出去，且載頻之間的間隔夠大，在接收端進行合成或選擇，以減輕衰落的影響。隔夠大，在接收端進行合成或選擇，以減輕衰落的影響。頻率分集頻率分集微微 波波 基基 礎礎接收機1接收機2發射機1h 在接收端安裝幾個不同高度的天線，利用電磁波到達各個天線的行程不在接收端安裝幾個不同高度的天線，利用電磁波到達各個天線的行程不同來減少或消除衰落的影響，這種方法稱為空間分集。同來減少或消除衰落的影響，這種方法稱為空間分集。空間分集空間分集微微 波波 基基 礎礎-40dBm-50dBm-60dBm-70dBm-40dBm-50dBm-60dBm-70dBm-40dB

6、m-50dBm-60dBm-70dBm信道1接收信號信道2接收信號兩信道的合成信號微微 波波 基基 礎礎自適應均衡技術自適應均衡技術 均衡器指的是起補償作用的濾波器，按研究的角度或領域，可分為均衡器指的是起補償作用的濾波器，按研究的角度或領域，可分為頻域均衡器和時域均衡器兩大類。頻域均衡器和時域均衡器兩大類。 v 中頻自適應均衡器 針對帶內幅頻特性失真的波形，產生一個逆特性補償，以消針對帶內幅頻特性失真的波形，產生一個逆特性補償，以消除多徑衰落的影響。除多徑衰落的影響。v 橫向均衡器 在時間域內，補償前后兩個相鄰脈沖的碼間干擾，以使波形失真在時間域內，補償前后兩個相鄰脈沖的碼間干擾，以使波形失

7、真最小。最小。 微微 波波 基基 礎礎As(f)Ax(f)fIFfnf均衡后的幅頻特性fr理想幅頻特性頻選性衰落中頻自適應均衡器中頻自適應均衡器微微 波波 基基 礎礎單相脈沖t0t0+Tst0+2TsT0-TsT0-2Ts橫向均衡器橫向均衡器接收后信號微微 波波 基基 礎礎數字微波系統中存在的干擾源數字微波系統中存在的干擾源電路熱噪聲電路熱噪聲電子器件內部噪聲電子器件內部噪聲物體熱輻射噪聲（由物體熱輻射激起）物體熱輻射噪聲（由物體熱輻射激起）宇宙干擾宇宙干擾天電干擾（由大氣層中電荷放電所激起）天電干擾（由大氣層中電荷放電所激起）工業干擾（來自電氣設備的電磁輻射）工業干擾（來自電氣設備的電磁輻射

8、）電臺干擾電臺干擾接收機內部產生的各類干擾接收機內部產生的各類干擾 微微 波波 基基 礎礎常用的提高系統抗干擾性能方法常用的提高系統抗干擾性能方法增大發射信號功率 優點：效果明顯優點：效果明顯 缺點：受到體積、重量、耗電量等的限制，會加劇對其它電臺或線路的干擾。缺點：受到體積、重量、耗電量等的限制，會加劇對其它電臺或線路的干擾。 利用定向天線進行空間選擇優點：有助于提高有信號的強度，抑制其它方位上的干擾。優點：有助于提高有信號的強度，抑制其它方位上的干擾。 缺點：需要龐大的天線缺點：需要龐大的天線利用窄帶濾波器進行頻率選擇優點：目前通信系統抗干擾的最基本手段優點：目前通信系統抗干擾的最基本手段

9、缺點：工藝復雜，工作頻率比較高時很難保證滿意的衰減特性。缺點：工藝復雜，工作頻率比較高時很難保證滿意的衰減特性。另外，還可以通過改善調制和解調的方法，采用糾錯和檢錯技術等方法來提高系統的抗干擾性能。微微 波波 基基 礎礎選擇調制方式主要考慮的幾個因素：選擇調制方式主要考慮的幾個因素：頻譜利用率抗干擾能力對傳輸失真的適應能力抗衰落能力設備的復雜程度微微 波波 基基 礎礎二相相移鍵控調制（二相相移鍵控調制（BPSKBPSK） 設備簡單，但頻譜利用率低，適合小容量的數字系統。設備簡單，但頻譜利用率低，適合小容量的數字系統。四相相移鍵控調制（四相相移鍵控調制（QPSKQPSK）采用正交技術，頻譜利用率

10、是采用正交技術，頻譜利用率是BPSK方式的兩倍，適合于中容量系統。方式的兩倍，適合于中容量系統。正交幅相調制（正交幅相調制（16QAM16QAM、64QAM64QAM等）等）頻譜利用率是頻譜利用率是4PSK方式的兩倍，設備復雜程度也相當于它的兩倍，適用于大容量系統。方式的兩倍，設備復雜程度也相當于它的兩倍，適用于大容量系統。數字微波通信常用的調制方式：數字微波通信常用的調制方式：微微 波波 基基 礎礎Eb/N0(BER=110-6)dB(=0.5) b/s Hz1015202PSK4PSK8PSK16QAM64QAM256QAMITU-TITU-T推薦的兩種數字速率系列和復接等級：推薦的兩種數

11、字速率系列和復接等級：2.048Mbit/s2.048Mbit/s為基群的為基群的PCM30PCM30標準系列標準系列（中國和西歐各國）（中國和西歐各國）1.544Mbit/s1.544Mbit/s為基群的為基群的PCM24PCM24標準系列標準系列（日、美等國）（日、美等國）1.5 準同步數字系列PDH簡介PDHPDH微波傳輸容量系列微波傳輸容量系列微微 波波 基基 礎礎容量系列容量系列系系 列列群群 號號話話 路路 數數數數 碼碼 率（率（Mbit/s）30路系列路系列基基 群群302.048二二 次次 群群1208.448三三 次次 群群48034.368四四 次次 群群1920139.

12、26424路系列路系列基基 群群241.544二二 次次 群群966.312三三 次次 群群480（日）（日）32.064672（美）（美）44.736四四 次次 群群1440（日）（日）97.7284031（美）（美）274.1761 SDH產生的技術背景產生的技術背景 SDH是什么是什么同步數字傳輸體制。類似于同步數字傳輸體制。類似于PDH， 均為數字信號傳輸體制。均為數字信號傳輸體制。 產生的社會背景：產生的社會背景：1）信息社會要求：）信息社會要求： 通信網傳輸、交換、處理大量信息，向數字化、綜通信網傳輸、交換、處理大量信息，向數字化、綜 合化、智能化、個人化發展。合化、智能化、個人化

13、發展。2）作為通信網的承載體傳輸網要求：）作為通信網的承載體傳輸網要求： 寬帶化寬帶化信息高速公路信息高速公路 規范化規范化世界性統一的標準接口世界性統一的標準接口1.5 同步數字系列SDH簡介1.2 PDH的固有缺陷：的固有缺陷： 作為傳統的數字傳輸體制，作為傳統的數字傳輸體制，PDH具有以具有以 下固有的缺陷：下固有的缺陷：1、接口方面、接口方面 電接口電接口只有地區性的電接口規范，無只有地區性的電接口規范，無 世界標準。世界標準。 PDH有有2種速率等級：種速率等級：歐洲和中國歐洲和中國（2Mb/s）、日本、北美日本、北美（1.5Mb/s）。 光接口光接口無光接口規范，各廠家獨自開無光接

14、口規范，各廠家獨自開 發。發。 設備間互連困難設備間互連困難 2、復用方式：、復用方式： 復用復用/解復用的方式，決定高速信號上解復用的方式，決定高速信號上/下低速下低速 信號的方便性。信號的方便性。 PDH采用采用異步復用異步復用方式：方式： 低速信號在高速信號中的位置無規律性，即無低速信號在高速信號中的位置無規律性，即無 預知性，即預知性，即不能從高速信號中直接分離低速信號不能從高速信號中直接分離低速信號。從高速信號插從高速信號插/分低速信號要分低速信號要一級一級一級一級進行，進行，層層的復用層層的復用/解復用增加了信號的解復用增加了信號的損傷損傷，不利于大容量傳輸。，不利于大容量傳輸。1

15、40Mb/s34Mb/s34Mb/s8Mb/s8Mb/s2Mb/s解解解復復復用用用復復復用用用140Mb/s3、運行維護功能（、運行維護功能（OAM）：）： OAM決定設備維護成本決定設備維護成本，與信號幀中開銷（冗余）與信號幀中開銷（冗余） 字節的數量有關；字節的數量有關； PDH信號幀中信號幀中用于用于OAM的的開銷少，開銷少，OAM功能弱，功能弱， 系統安全性差系統安全性差4、無統一的網管接口，無法形成統一的無統一的網管接口，無法形成統一的TMN因此，因此，PDH體制不適應大容量傳輸網的組建，體制不適應大容量傳輸網的組建，SDH體制體制應運而升。應運而升。SDHSDH微波傳輸容量系列微波傳輸容量系列微微 波波 基基 礎礎容量系列容量系列SDHSONET等等 級級速速 率率 （Mbit/s）等等 級級速速 率率 （Mbit/s） STS-151.840STM-1155.520STS-3155