現(xiàn)代通信網(wǎng)微波通信網(wǎng)學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1第一頁，共26頁。6.0 內(nèi)容簡介內(nèi)容簡介u微波通信概述微波通信概述u數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)uSDH微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)第1頁/共26頁第二頁，共26頁。6.1 微波通信概述微波通信概述(i sh)微波通信微波通信(tng xn)的概念的概念以微波作為載體傳送信息的通信以微波作為載體傳送信息的通信(tng xn)方式方式微波波段微波波段300MHz3000GHz、波長、波長0.1mm1m微波中繼通信微波中繼通信(tng xn)微波接力通信微波接力通信(tng xn)中繼站間距中繼站間距3050km波段代號頻率范圍(GHz)UHF0.31L12S24C48X812

2、Ku1218K1826.5Ka26.540第2頁/共26頁第三頁，共26頁。6.1 微波通信概述微波通信概述(i sh)微波通信的特點微波通信的特點微波頻帶寬，通信容量大，微波帶寬超過微波頻帶寬，通信容量大，微波帶寬超過30GHz，約為長中短波的，約為長中短波的1000倍，可容納大量倍，可容納大量通信信道。通信信道。微波通信抗干擾性能好，工作較穩(wěn)定微波通信抗干擾性能好，工作較穩(wěn)定(wndng)可靠。天電工業(yè)干擾和太陽黑子活動對微波通可靠。天電工業(yè)干擾和太陽黑子活動對微波通信影響很小。信影響很小。微波中繼通信靈活性較大，可跨越山脈、沙漠、微波中繼通信靈活性較大，可跨越山脈、沙漠、沼澤、湖泊等環(huán)境

3、，地震、洪水、戰(zhàn)爭時轉(zhuǎn)移沼澤、湖泊等環(huán)境，地震、洪水、戰(zhàn)爭時轉(zhuǎn)移較方便。較方便。天線增益高、方向性強。一般使用拋物面天線，天線增益高、方向性強。一般使用拋物面天線，可減小對發(fā)射功率的需求，減輕相互間干擾可減小對發(fā)射功率的需求，減輕相互間干擾投資少、建設(shè)快。相對于有線通信，建設(shè)漸變、投資少、建設(shè)快。相對于有線通信，建設(shè)漸變、組網(wǎng)靈活、易于管理、設(shè)備使用壽命長。組網(wǎng)靈活、易于管理、設(shè)備使用壽命長。第3頁/共26頁第四頁，共26頁。6.1 微波通信概述微波通信概述(i sh)微波通信的發(fā)展微波通信的發(fā)展起源于起源于20世紀(jì)世紀(jì)40年代年代早期，模擬微波通信時代早期，模擬微波通信時代長距離、大容量地面

4、干線無線傳輸?shù)闹饕侄伍L距離、大容量地面干線無線傳輸?shù)闹饕侄蝹鬏斎萘扛哌_傳輸容量高達2700路路1965年起，數(shù)字微波通信時代年起，數(shù)字微波通信時代用微波作為載波傳輸數(shù)字信號用微波作為載波傳輸數(shù)字信號傳輸速率最高幾百傳輸速率最高幾百Mbps發(fā)展方向：空中接口性能發(fā)展方向：空中接口性能(xngnng)的改進的改進90年代中期，年代中期，SDH數(shù)字微波通信數(shù)字微波通信第4頁/共26頁第五頁，共26頁。6.1 微波通信概述微波通信概述(i sh)微波通信的視距傳輸特性微波通信的視距傳輸特性自由空間損耗和收信電平自由空間損耗和收信電平自由空間的傳播損耗：平面波在自由空間傳播時，能自由空間的傳播損耗：

5、平面波在自由空間傳播時，能量由于擴散，隨傳輸距離的增加而減小。量由于擴散，隨傳輸距離的增加而減小。收信電平是指接收機輸入電平，在工程上常用收信電平是指接收機輸入電平，在工程上常用dBm表表示示多徑衰落多徑衰落接收的信號應(yīng)是各射線的矢量和，而接收信號的大小接收的信號應(yīng)是各射線的矢量和，而接收信號的大小(dxio)和周邊條件及氣象條件有關(guān)。把接收信號電平和周邊條件及氣象條件有關(guān)。把接收信號電平隨時間而變化的現(xiàn)象稱為多徑衰落。隨時間而變化的現(xiàn)象稱為多徑衰落。第5頁/共26頁第六頁，共26頁。6.1 微波通信概述微波通信概述(i sh)微波通信的視距傳輸特性微波通信的視距傳輸特性抗衰落技術(shù)抗衰落技術(shù)分

6、集技術(shù)。指通過兩條或兩條以上途徑傳輸同一信息，分集技術(shù)。指通過兩條或兩條以上途徑傳輸同一信息，以減輕衰落影響的一種技術(shù)措施。以減輕衰落影響的一種技術(shù)措施。頻率分集是把同一信息送至兩部發(fā)射機，在接收端接頻率分集是把同一信息送至兩部發(fā)射機，在接收端接收兩個頻率的信號，合并成輸出信號收兩個頻率的信號，合并成輸出信號 ?？臻g分集是在收信端設(shè)置幾副高度不同的天線，同時空間分集是在收信端設(shè)置幾副高度不同的天線，同時接收一個發(fā)射天線送出的信號，然后經(jīng)過合成或選擇，接收一個發(fā)射天線送出的信號，然后經(jīng)過合成或選擇，克服衰落的影響?？朔ヂ涞挠绊憽?自適應(yīng)自適應(yīng)(shyng)均衡技術(shù)：能夠適應(yīng)均衡技術(shù)：能夠適應(yīng)(

7、shyng)時間變時間變化的均衡器為自適應(yīng)化的均衡器為自適應(yīng)(shyng)均衡器。均衡器。 備用波道倒換技術(shù)備用波道倒換技術(shù)第6頁/共26頁第七頁，共26頁。6.1 微波通信概述微波通信概述(i sh)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)終端站終端站微波收發(fā)微波收發(fā)(shuf)信設(shè)備信設(shè)備調(diào)制調(diào)制/解調(diào)設(shè)備解調(diào)設(shè)備時分復(fù)用時分復(fù)用/分路系統(tǒng)分路系統(tǒng)中繼站中繼站放大和轉(zhuǎn)發(fā)放大和轉(zhuǎn)發(fā)天饋系統(tǒng)天饋系統(tǒng)收發(fā)收發(fā)(shuf)共用拋物面天線共用拋物面天線分并線路系統(tǒng)分并線路系統(tǒng)第7頁/共26頁第八頁，共26頁。6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波系統(tǒng)簡介數(shù)字微波系統(tǒng)簡介 收收/發(fā)信設(shè)備、調(diào)制發(fā)信

8、設(shè)備、調(diào)制/解調(diào)設(shè)備、天饋系統(tǒng)、微解調(diào)設(shè)備、天饋系統(tǒng)、微波跟蹤和位同步恢復(fù)電路、均衡、切換、勤務(wù)波跟蹤和位同步恢復(fù)電路、均衡、切換、勤務(wù)(qnw)及其他輔助電路。及其他輔助電路。第8頁/共26頁第九頁，共26頁。6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波系統(tǒng)簡介數(shù)字微波系統(tǒng)簡介(jin ji)接口碼型轉(zhuǎn)換接口碼型轉(zhuǎn)換非標(biāo)準(zhǔn)接口碼型：常采用高次諧波分量小的脈非標(biāo)準(zhǔn)接口碼型：常采用高次諧波分量小的脈沖波形作為基帶數(shù)字碼型，如：沖波形作為基帶數(shù)字碼型，如：NRZ碼碼標(biāo)準(zhǔn)接口碼型：需要將標(biāo)準(zhǔn)接口碼型：需要將HDB3碼或碼或CMI碼轉(zhuǎn)換碼轉(zhuǎn)換為為NRZ碼碼中繼站轉(zhuǎn)接方式中繼站轉(zhuǎn)接方式中頻

9、轉(zhuǎn)接式中繼站中頻轉(zhuǎn)接式中繼站微波轉(zhuǎn)接方式中繼站微波轉(zhuǎn)接方式中繼站再生轉(zhuǎn)接式中繼站：目前最常用再生轉(zhuǎn)接式中繼站：目前最常用第9頁/共26頁第十頁，共26頁。6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波通信的調(diào)制數(shù)字微波通信的調(diào)制(tiozh)與解調(diào)與解調(diào)二進制數(shù)字信號的基本調(diào)制二進制數(shù)字信號的基本調(diào)制(tiozh)方式方式幅移鍵控幅移鍵控頻移鍵控頻移鍵控相移鍵控相移鍵控二相相移鍵控二相相移鍵控用基帶數(shù)字信號對中頻載波相位進行鍵控用基帶數(shù)字信號對中頻載波相位進行鍵控絕對相移鍵控：利用載波相位的絕對數(shù)值來傳送絕對相移鍵控：利用載波相位的絕對數(shù)值來傳送數(shù)字信息的鍵控方式。數(shù)字信息的鍵控方

10、式。相對相移鍵控：利用載波信號相位的相對關(guān)系來相對相移鍵控：利用載波信號相位的相對關(guān)系來表示數(shù)字信號的表示數(shù)字信號的“”碼或碼或“”碼。碼。第10頁/共26頁第十一頁，共26頁。6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波通信的調(diào)制與解調(diào)數(shù)字微波通信的調(diào)制與解調(diào)四相相移鍵控四相相移鍵控在現(xiàn)代數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)中，為了提高信息傳輸速在現(xiàn)代數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)中，為了提高信息傳輸速率，常采用多進制的調(diào)相技術(shù)率，常采用多進制的調(diào)相技術(shù)(jsh)。即利用載波。即利用載波的一種相位去攜帶一組二進制信息碼。的一種相位去攜帶一組二進制信息碼。相數(shù)愈多，傳輸速率愈高，但相鄰載波之間的相位相數(shù)愈多，傳輸

11、速率愈高，但相鄰載波之間的相位差愈小，這樣就使得接收時易產(chǎn)生誤碼而使誤碼率差愈小，這樣就使得接收時易產(chǎn)生誤碼而使誤碼率增加。所以，目前在多相調(diào)制方式中，通常采用四增加。所以，目前在多相調(diào)制方式中，通常采用四相制和八相制。相制和八相制。第11頁/共26頁第十二頁，共26頁。6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信的調(diào)制與解調(diào)微波通信的調(diào)制與解調(diào)十六進制正交調(diào)幅十六進制正交調(diào)幅(16QAM)第12頁/共26頁第十三頁，共26頁。6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)微波微波(wib)中繼通信線路的組成中繼通信線路的組成終端站終端站樞紐站：兩條以上的微

12、波樞紐站：兩條以上的微波(wib)線路匯接線路匯接中繼站中繼站分路站：還需完成上分路站：還需完成上/下話路或線路的分支任務(wù)下話路或線路的分支任務(wù)第13頁/共26頁第十四頁，共26頁。6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)微波中繼轉(zhuǎn)接方式微波中繼轉(zhuǎn)接方式微波轉(zhuǎn)接方式：在微波頻率上直接微波轉(zhuǎn)接方式：在微波頻率上直接(zhji)放大放大中頻轉(zhuǎn)接方式：在中頻放大中頻轉(zhuǎn)接方式：在中頻放大基帶轉(zhuǎn)接方式基帶轉(zhuǎn)接方式第14頁/共26頁第十五頁，共26頁。6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波通信系統(tǒng)設(shè)計數(shù)字微波通信系統(tǒng)設(shè)計傳輸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)傳輸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)線路傳輸?shù)馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括：誤碼性能

13、、可用度、傳輸線路傳輸?shù)馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括：誤碼性能、可用度、傳輸容量容量(rngling)和接口特性等。和接口特性等。誤碼性能，數(shù)字微波通信系統(tǒng)的主要質(zhì)量指標(biāo)，誤碼性能，數(shù)字微波通信系統(tǒng)的主要質(zhì)量指標(biāo)，CCIR針對不同等級的假想?yún)⒖茧娐芬?guī)定有不同的誤碼性能針對不同等級的假想?yún)⒖茧娐芬?guī)定有不同的誤碼性能指標(biāo)，這些指標(biāo)可供等長度的實際數(shù)字微波電路參考。指標(biāo)，這些指標(biāo)可供等長度的實際數(shù)字微波電路參考。 第15頁/共26頁第十六頁，共26頁。6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波通信系統(tǒng)設(shè)計數(shù)字微波通信系統(tǒng)設(shè)計射頻頻率射頻頻率(pnl)配置配置為了增加微波線路的通信容量，在微波站上一般

14、為了增加微波線路的通信容量，在微波站上一般都有若干套微波收發(fā)信機同時工作，每一套微波都有若干套微波收發(fā)信機同時工作，每一套微波收發(fā)信機占有一個工作頻率收發(fā)信機占有一個工作頻率(pnl)，構(gòu)成一條通，構(gòu)成一條通道，稱為一個波道。為了減小波道間的相互干擾，道，稱為一個波道。為了減小波道間的相互干擾，合理選擇和配置射頻頻率合理選擇和配置射頻頻率(pnl)則是一個非常重則是一個非常重要的問題。要的問題。目前在微波通信中采用比較多的是用分割制配置目前在微波通信中采用比較多的是用分割制配置收發(fā)頻率收發(fā)頻率(pnl)。線路傳輸?shù)馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括：誤。線路傳輸?shù)馁|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括：誤碼性能、可用度、傳輸容量和接口特性等

15、。碼性能、可用度、傳輸容量和接口特性等。第16頁/共26頁第十七頁，共26頁。6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波通信系統(tǒng)(xtng)設(shè)計設(shè)計干擾問題干擾問題回波干擾回波干擾交叉極化干擾交叉極化干擾越站干擾越站干擾鄰近波道干擾鄰近波道干擾第17頁/共26頁第十八頁，共26頁。6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波通信系統(tǒng)設(shè)計數(shù)字微波通信系統(tǒng)設(shè)計天線高度的選取天線高度的選取(xunq)主要通過天線余隙標(biāo)準(zhǔn)來驗證主要通過天線余隙標(biāo)準(zhǔn)來驗證天線余隙：地勢最高點到收、發(fā)天線連線之間的垂直天線余隙：地勢最高點到收、發(fā)天線連線之間的垂直距離距離第1

16、8頁/共26頁第十九頁，共26頁。6.2 數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)微波通信系統(tǒng)設(shè)計微波通信系統(tǒng)設(shè)計天線高度的選取天線高度的選取dddF216 .311pK=2/3 K=2/3 時時( (余隙較小余隙較小) )要求要求(yoqi)hc0.3F1 (yoqi)hc0.3F1 pK=4/3 K=4/3 時時( (標(biāo)準(zhǔn)大氣標(biāo)準(zhǔn)大氣) )要求要求(yoqi)hc1.0F1(yoqi)hc1.0F1pK=K=時時 ( (余隙較大余隙較大) ) 要求要求(yoqi)hc1.35F1(yoqi)hc1.35F1第19頁/共26頁第二十頁，共26頁。6.3 SDH微波通信系統(tǒng)

17、微波通信系統(tǒng)(xtng)SDH微波傳輸系統(tǒng)微波傳輸系統(tǒng)(xtng)組成組成pTM：終端復(fù)用器：終端復(fù)用器pREG：再生器：再生器pADM：分插復(fù)用設(shè)備：分插復(fù)用設(shè)備pDXC：數(shù)字：數(shù)字(shz)交叉連接設(shè)備交叉連接設(shè)備第20頁/共26頁第二十一頁，共26頁。6.3 SDH微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)(xtng)SDH微波傳輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)微波傳輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)差錯控制編碼技術(shù)差錯控制編碼技術(shù)(信道編碼信道編碼)自適應(yīng)均衡技術(shù)自適應(yīng)均衡技術(shù) 在在SDH微波接收設(shè)備中，一般先使用頻域均微波接收設(shè)備中，一般先使用頻域均衡器，然后接基帶時域均衡器。頻域均衡器主要衡器，然后接基帶時域均衡器。頻域均衡器主

18、要可以減少頻率可以減少頻率(pnl)選擇性衰落的影響，一般是選擇性衰落的影響，一般是在中頻上實現(xiàn)，由于此均衡器可以在接收信號時在中頻上實現(xiàn)，由于此均衡器可以在接收信號時自動調(diào)整，因此稱為自適應(yīng)頻域均衡器。而時域自動調(diào)整，因此稱為自適應(yīng)頻域均衡器。而時域均衡是利用波形補償法對失真的波形進行補償，均衡是利用波形補償法對失真的波形進行補償，這是目前在高速數(shù)據(jù)傳輸中使用的基本均衡方法，這是目前在高速數(shù)據(jù)傳輸中使用的基本均衡方法，它可以消除各種形式的碼間干擾。提高數(shù)字傳輸它可以消除各種形式的碼間干擾。提高數(shù)字傳輸可靠性的一種技術(shù)。可靠性的一種技術(shù)。第21頁/共26頁第二十二頁，共26頁。6.3 SDH微波通信系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)(xtng)SDH微波微波(wib)傳輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)傳輸系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)自動發(fā)信功率控制技術(shù)自動發(fā)信功率控制技術(shù)(ATPC) 微波微波(wib)發(fā)信機的輸出功率在發(fā)信機的輸出功率在ATPC的的控制范圍內(nèi)可以自動地隨接收電平的變化而變控制范圍內(nèi)可以自動地隨接收電平的變化而變化，即化，即ATPC技術(shù)可以根據(jù)收信機的收信電平技術(shù)可以根據(jù)收信機的收信電平而自動調(diào)整