微波专业理论基础知识

长途
误码秒 ES
本地
严重误码秒 SES
残余误码 率
RBER
误码秒 ES
严重误码 秒
SES
残余误码率 RBER
2.2×10-6
1.1×10-7
4.125×10-6 1.1×10-7
1.1×10-8 1.1×10-8
2.4×10-5 4.5×10-5
1.2×10-6 1.2×10-7 1.2×10-6 1.2×10-7
＞55~160 ＞160~3500
6000~20000 15000~30000
8.8×10-6 待定
1.1×10-7 1.0×10-7
1.1×10-8 5.5×10-9
9.6×10-5 待定
1.2×10-6 1.2×10-7 1.2×10-6 6.0×10-8
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衰落概率指标分配: 数字微波传输信道是以高误码率作为设计指标的，所
Pfd +sd
=
Pfd I sd
=
Pmf I fd ⋅ Isd
30
•
【例1】现有一数字微波通信系统，某中继段
d=50km，处在C型端面，f=5GHz，自由空间收信电平
Pr0 = -43.6dBm，接收机实际门限电平Pr门= 74.8dBm(BER≤10-3),实际门限载噪比（C实/N固） =23.1dB，系统采用6：1波道备份和二重空间分集接收
=0.3×10（-3）+ 0 .4×10（-3） =0 .7×10（-3）
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（3）求 6：1 波道备份后的衰落概率
若波道间隔 Δf =40MHz，工作频率 f=5000MHz，
Mfc=31.2dB，取 G= 0.4，先利用公司式计算 6：1 波道备份后的等效频率间隔：
Δfeq
=
N
N + N−1+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+
9 满足要求投入少，迅速建成区域网络的要求，一 般为初期的建设;
9 农村通信等地广人稀区域的接入; 9 用于大网的初充; 9 特珠地形(大山区等)，特殊政策的需要; 9 第三世界国家大量应用.
7
8
地面微波中继的应用场合：
微波通讯组网灵活，建设周期短，成本低，特别适合于不便 于铺设光缆的地区使用。
Px
=
0.054%
×
d 2500
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(2）数据传输信道。 当实际电路长度为d千米时，其允许的衰落概率指标不 得超过：
Px
=
0.01%
×
d 2500
25
衰落概率的估算:
•
在大容量的数字微波通信系统中，
影响衰落概率指标的因素有平衰落和频
率选择性衰落，因此系统的衰落概率Pm 可以用平衰落引起的衰落概率Pmf和频率 选择性衰落引起的衰落概率Pms来表示， 即
根据查表（6-4）可知 C 型端面的 KQ=2.88×10-5, C=2.2， 并且 B=1，那么由式（6-9）可以计算出：
Pmf
=
2.88×10−5
×5×502.2
−31.2
×10 10
=
0.6×10-3
Pms=
2.88×10−5
×5×502.2
−33
×10 10
=
0
.4×10-3
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因为采用了二重空间分集接收技术，如果两接 收系统的收信电平相等的话，平衰落储备应比Mf增 加3dB，对应的 0.3×10（-3），那么该中继段的衰 落概率为：
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技术表现 ¾抗干扰能力弱(雨水、温度、电磁等) ¾易受自然灾害影响 ¾容量受限 ¾设备便宜易组网 ¾建设速度快 ¾是光纤网络的补充
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光纤、微波传输方式比较
传输媒介
光纤 光纤
微波 自由空间
抗自然灾害能力
弱
强
灵活性
较低
高
建设费用
高
低
建设周期 传输速率
长 频带宽、速率高
短 频带窄、速率低
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微波通信的应用场合
Px= 0.054 % ×
50 2500
= 1.08 × 10 −5 ，
由以上分析可知， Pfd = 1.53 × 10 −4 > Px,
而 Pfd +sd = 0.485 × 10 −5 < Px，可见在该中继段中应使用
二重空间分集技术才能达到设计指标要求。
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安全：通道保护方式
• 1+0无保护方式 • 1+1单频点热备份 • 1+1双频点热备份 • N+1异频点热备份
• Pm=Pmf+Pms
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① 平衰落所引起的衰落概率Pmf
•
我国在确定衰落概率时是根据ITU的规定，以下列经验式进
行计算的：
Pmf
= KQ ⋅
f
B
⋅
d
C
−M f
⋅10 10
②频率选择性衰落引起的衰落概率Pms （查表）
•
当存在多径衰落时，由于不同路径的信号，其传输时延不同
，会对主信号构成干扰，而且Ms越小，造成系统瞬间中断的概率 （即衰落概率）越高。
1，作为光线传输的备份与补充。
2，在农村，海岛等边远地区为用户提供基本业务的场合。
3，城市内短距离支线连接。
4，宽带无线接入。
9
10
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终端站：处于微波线路的两端或分支线路终点。它只对一个方 向收信和发信。 终端站可以上下所有的支路信号，并可以作为监控系统的集 中监视站或主站。
中间站：处于线路中间，只完成微波信号的放大和转发，不上 下话路。设备比较简单。
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常用微波标准 常采用的传
容量
输体制
带宽
2*E1- 4*E1 PDH
3.5M
4*E1
PDH
7M
8*E1
PDH
14M
16*E1
PDH
28M
STM-0
SDH
28M
STM-1
SDH
28M
2*STM-1
SDH
28M
其它
常用的 调制方式 16QAM 16QAM 16QAM 32QAM
32MLCM 128MLCM 128MLCM
再生中继站：处于线路中间，可以在本站上下部分支路。还可 沟通干线上两方向间的通信。可作监控系统的主站或受控站。 再生中继站只能采用基带中继方式。
枢纽站：处于干线上，完成数个方向的通信任务，可以上下全 部或部分支路信号。
监控系统中，枢纽站一般作为主站
12
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微波的传输容量及质量 9体制主要有PDH及SDH 9容量以2Mb/s为单位的4倍数增加
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改善误码性能的措施：
• 1.采用备用波道时的衰落概率改善
•
当某中继段的衰落概率指标大于式（针对电话传输波道）计算
出的分配值Px时，我们可以考虑采用备用波道方式来改善系统性
能，为此提出了备用波道改善系数 Ifd，它表示改善后的衰落概率 Pfd与平衰落情况下的衰落概率Pmf的关系，并可用下式表述：
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组网及监控-监控 9信道利用：微波传输系统专用监控 及公务信道或占用主用信道 9功能：主要完成信道切换、使用状 态报警等功能 9独立性：微波系统的监控可以自成 系统
通用热备份方式( 应用场合 据实调整)
1+0
支线微波
1+0
支线微波
1+1
支线微波
1+1
支线、干线
微波
1+1
干线微波
1+1
干线微波
1+1
干线微波
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微波的传输容量及质量
9误码指标(在一定时间内达到一定标准的误码与全部码的比)
ES误码秒:有误码数的秒占总统计时间的百分比 SES严重误码秒:误码率超过10E-3秒数占总通信时间的百分比 RBER残余误码率:在较长统计时间内的平均误码率 DM劣化分:一分钟时间内误比特率超过10E-6的分数与总通信时间的百分比 ESR误块秒比:误块的秒数占总通信时间之比 SESR严重误块秒比:达到一定比例误块的秒数占总通信时间之比 BBER背景误块比:扣除不可用时间及SES中的误块后的误块占总通信时间之比
中级电路 9.6×10-6 3.2×10-7
2.0×10-12 1.44×10-11
1.6×10-6 1.2×10-5
本地
1.2×10-4 1.5×10-6
1.8×10-10
1.5×10-4
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SDH微波通信系统每公里误块性能指标(根据全程批标分配)
比特数/块 1.5~5 ＞15~55
项目
速率(Mbit/s) 2000~8000 4000~20000
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干扰论述-系统同频干扰
A天线
A站
B站天线1
D
B站 B站天线2
U
C天线
C站 前背干扰
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干扰论述-系统同频干扰
B站
θt
A站
U
θr
D
D站
C站
越站干扰
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干扰论述-系统同频干扰
A1天线
θ
B天线
A2天线
前对侧干扰
C天线
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组网及监控-组网 9单链路形式干线 9终端接入 9部分采用微波的混合组网 9全网采用微波的蜘蛛网(海外)
f1 f2 f3 f4 f5 f6
f1’ f2’ f3’ f4’ f5’ f6’
中间B站对应A、C站方向频率配置图
发往C站
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天线及馈线系统
极化分离器
极化分离器
同轴电缆
天线
实际应用一般<70km
天线
同轴电缆
电缆接头
电缆接头
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