微波傳輸技術

SDH微波傳送設備所采用的各種技術微波傳輸技術01簡介自適應交叉極化干擾抵消（XPIC）技術自適應對抗多徑衰落技術高性能高速多狀態(tài)調制解調技術前向糾錯技術自動發(fā)信功率控制（ATPC）技術目錄0305020406基本信息微波傳輸技術（MicrowaveTransmissionTechnology）指的是SDH微波傳送設備所采用的各種技術。簡介簡介由于目前微波傳輸都采用SDH標準體系，由于SDH傳送方式的特點和構成，其所應用的技術與模擬微波和PDH微波通信系統(tǒng)有所不同。高性能高速多狀態(tài)調制解調技術高性能高速多狀態(tài)調制解調技術微波是一種頻帶受限的傳輸媒質，必須在有限的頻帶內傳送盡可能高的比特率，其最有效的辦法就是采用高性能高速多狀態(tài)調制解調技術。但SDH傳送方式的特點決定了在傳送相同話路或相同的2Mbit/s數量時，SDH微波所需占用的比特率要比PDH微波需占用的比特率高11%~20%；也就是說，SDH微波所需要的調制狀態(tài)數要高。圖1說明SDH微波與PDH微波在相同波道間隔下，所需調制狀態(tài)數的區(qū)別。圖1SDH與PDH微波所需調制狀態(tài)數比較注：CC(Co－Channel)：表示采用交叉極化干擾抵消技術實現交叉極化同波道傳送。所選調制狀態(tài)數越多，系統(tǒng)對各種惡化因素更敏感，對元器件的要求越高，電路規(guī)模越大，對多徑衰落的影響也越敏感。圖2ITU-R推薦采用的調制方式（1）SDH常用調制方式圖2為ITU–R推薦采用的調制方式，表中(CC)表示采用交叉極化干擾抵消技術(XPIC)實現的交叉極化同波道傳送方式。在調制方式中，除常用的QAM(正交幅度調制)方式外，還有TCM(格編碼調制)和MLCM(多級編碼調制)兩種方式。后兩者是將調制和編碼結合在一起的方式，其頻譜利用率和性能大致和QAM相當，可與QAM方式等同采用。我國現用的微波波道帶寬大多為29、29.65和40MHz三種。自適應交叉極化干擾抵消（XPIC）技術自適應交叉極化干擾抵消（XPIC）技術要在每一(40MHz波道間隔)射頻波道內傳送2×155Mbit/sSDH微波信號，有兩種實現方法：一是采用512QAM多狀態(tài)調制技術，隔波道異極方式化傳輸。這種方法，因調制狀態(tài)數較多，故對電路的線性要求高，元器件的性能敏感，多徑衰落對其影響也較嚴重。若想要在28～30MHz波道間隔內傳送2×155Mbit/s數字信號，則至少要采用1024QAM調制方式才行，其技術難度極高。與之相反還有一種方法是采用雙極化頻率復用技術，使每一射頻波道，用垂直與水平極化各傳一個155Mbit/s信號，從而實現一個射頻波道同時傳送兩個155Mbit/s的SDH微波信號，使某些頻段(例如6GHz)總的傳輸容量可達到2.4Gbit/s。在傳播正常的情況下，主要采用交叉極化鑒別度(XPD)較高的高性能天線，它的垂直極化與水平極化所接收到的兩路信號之間的D/U比較高，能滿足傳輸指標的要求；但當有傳播衰落時，由于XPD本身下降，垂直極化與水平極化所接收到的兩路信號的交叉極化干擾電平增加，至使它們之間的D/U比也隨之下降，使傳輸性能降低，甚至造成電路中斷。為了實現交叉極化同波道傳送，需要一個自適應交叉極化干擾抵消器，用以減小來自正交極化信號的干擾。采用XPIC技術后XPD的改善情況與是否采用分集接收有關。前向糾錯技術前向糾錯技術為了要在原CCIR建議所規(guī)定的頻率配置內傳輸SDH信號，必須采用更高狀態(tài)的調制技術，選用的調制狀態(tài)數越多，限帶的要求就越嚴格。如當選用64QAM調制方式時，滾降系數值將在0.2以下，從而使因電路配合，元器件老化等因素形成的碼間干擾較大，為保證傳輸性能，必須采用前向糾錯技術。常用的糾錯編碼方式有BCH碼、漢明碼、雙李氏碼，在某些場合也可用低比率的卷積碼。選用糾錯編碼類型的依據原則是：冗余度低，電路規(guī)模小。圖5采用BCH碼FEC技術后BER的改善若舉例采用BCH(511，493)碼FEC方式，其糾錯前BER(Pe)與糾錯后BER(Pc)的關系如圖5。也可將調制與糾錯編碼結合起來，即編碼調制技術。常見的編碼方式有塊狀編碼調制(BCM)、格狀編碼調制(TCM)和多級編碼調制(MLCM，MultiLeverCodedModulation)等三種。在BCH中各級都用塊狀碼進行調制；而在TCM中，各級都用一種卷積碼。與TCM相比，BCM設備較簡單，但編碼增益低。在MLCM方式中，第一級采用冗余度較高的卷積碼，第二級采用冗余度較低的卷積碼，或只加奇偶校驗，其余各級甚至不編碼。MLCM方式的冗余度比TCM低，編碼增益與4D–TCM相當，但編譯碼器所需電路規(guī)模比4D–TCM要小?，F對幾種編碼糾錯方式的特點作介紹。自適應對抗多徑衰落技術自適應對抗多徑衰落技術自適應對抗多徑衰落技術內含下述三方面的技術:①自適應空間分集。②基帶時域自適應判決反饋均衡技術。③中頻頻域自適應均衡技術?？臻g傳播多徑衰落是造成數字微波傳輸中斷的主要原因，傳輸速率越高影響越嚴重，特別是在像2×155Mbit/s的傳輸系統(tǒng)中，其危害程度已大大超過了以往微波通信系統(tǒng)。特別是ITU-R新建議不再給數字微波系統(tǒng)提供額外的差錯性能配額，因此必須裝置強有力的自適應對抗多徑衰落設備，以滿足系統(tǒng)總體傳輸性能要求。自適應空間分集接收技術常在中頻進行合成，實現的方法有中頻最大隔離合成、中頻最佳最大隔離合成、最小色散合成及最大功率/最小色散合成等多種。最常用的均衡器有線性均衡器和判決反饋均衡器，線性均衡器對最小相位失真和非最小相位失真有同樣的均衡效果，而判決反饋均衡器對最小相位失真有極強的均衡能力。自動發(fā)信功率控制（ATPC）技術自動發(fā)信功率控制（ATPC）技術（1）ATPC的特點由于采用多狀態(tài)調制技術，對傳輸信道，特別是高功率放大器的線性提出了嚴格的要求。例如，對采用64QAM的系統(tǒng)而言，要求傳輸通道的三階交調失真產物要比主信號低45dB左右。若采用128QAM或256QAM調制技術，則要求更嚴。為了滿足系統(tǒng)總傳輸性能的要求，除了對微波傳輸放大器采取回退措施外，還要采取一些非線性的補償技術，如加中頻或射頻預失真器或采用前饋等技術改善發(fā)信機的線性。CCIR751建議規(guī)定，SDH微波系統(tǒng)還要采用自動發(fā)信功率控制技術。該技術的要點是微波發(fā)信機的輸出功率在ATPC的控制范圍內自動地跟蹤接收端接收電平的變化而變化。在正常的傳播條件下，發(fā)信機輸出功率固定在某個比較低的電平上，例如比正常電平低10～15dB左右。當發(fā)生傳輸衰落時，接收機檢測到傳播衰落并達到ATPC所規(guī)定的最低接收電平時，立即通過微波段開銷(RFSOH)字節(jié)控制對方發(fā)信機提高發(fā)信功率，直到發(fā)信機功率達到額定功率后，若對方接收電平仍繼續(xù)下降，