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1、微波通信系统介绍,ERICSSON 20101228,目 录,1 微波通信系统简介,2 微波通信系统方框图,3 微波通信系统数字传输系列,4 爱立信微波的实际应用,1 微波通信系统简介,微波站,微波的定义,微波是一种电磁波，从广义上讲，频率从300MHZ300GHZ，微波通信使用频率范围3GHZ30GHZ 根据微波传播的特点，可使其为平面波,微波通信的发展历程,微波传输中，10M以下为小容量，10M100M为中容量，大于100M为大容量,数字微波通信系统,利用微波作为载体的通信称为微波通信； 基带传输信号为数字信号的微波通信是数字微波通信； 一般基带信号处理在中频完成，再通过频率变换到微波频段
2、； 也可以在微波频段直接调制，但调制限于PSK； 微波通信的理论基础是电磁场理论；,数字微波通信系统是指利用微波（射频）携带，通过大气传输的一种方式。,微波使用频率：300M Hz to 300G Hz 波长 ：1m1mm 频段：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,每个频段中定义的各种子频率范围，多种收发间隔个波道间隔,1. 微波在其传播过程中，若所遇物体的几何
3、尺寸大于或可与波长相 比拟时，就会产生反射，波长越短，传播特性越与几何光学相似 (如近于直线传播的持性)。 2. 普通无线电波会被高空的电离层所吸收或被反射回来，而微波则 能够穿过电离层至外层空间。电视广播、卫星通信、宇宙航行， 射电天文学，以及受控热核反应中的等离子体的参数测量等，都 是利用了微波的这一特性才得以实现的； 3. 微波的频率很高，因此可利用的频带较宽、信息容量大，从而使 微波通信得到了广泛的应用和发展。,微波的特点和应用,不同的传输方法,数字微波点对点传输模型,A站（端）,微波站分类,终端站 中继站 枢纽站,背靠背天线 反射板,有源,无源,再生中继 中频中继 射频中继,分路站,
4、一些链路中间被阻挡，且这条链路不是很长，我们通常在靠近其中一个站点的地方找一个无源中转站，利用折射进行无源接力。,无源中继,无源中继站（实物照片）,反射板式无源中继站 Plane reflectors,双抛物面无源中继站 Parabolic reflectors,应用范围 宏蜂窝、微蜂窝网络传输 专用网 接入网 临时话音或数据链路 传输线的备份,微波传输通道系统组网图,光纤、微波传输方式比较,设备连接,0.6m 天线,室外单元(ODU),室内单元(IDU),中频电缆(同轴型),分体式微波设备系统结构,避雷器,接地装置,地气,ODU,IDU,同轴电缆,接地电阻小于10欧姆,ODU的接地线应接到铁
5、塔的角钢上，其接地电阻小于0欧姆,地线的接地电阻应小于10欧姆,铁塔的接地电阻应小于10欧姆,IDU的接地,拉线塔,高性能天线: 减小背面辐射 和 副辨辐射 15 dB) 风力改善: 0.6M : 230 km (64m/s) 1.8M : 190 km (53m/s),抛物面天线,天线的极化,线极化：水平极化和垂直极化 （以电场方向为参考）,传输媒质,大气,链路,时间, 高度,气候等。,微波传播必须采用直射波，接收点的场强是直射空间波与地面反射波的叠加。传播媒介质是地面上的低空大气层和路由上的地面、地物。当时间(季节、昼夜等)和气象(雨、雾、雪等)条件发生变化时，大气的温度、湿度、压力和地面
6、反射点的位置、反射系数等也将发生变化。这必然引起接收点场强的高低起伏变化。这种现象，叫做电波传播的衰落现象。显然衰落现象具有很大的随机性。,衰落,衰落类型 1.多径衰落 2. K型衰落 3.波导型衰落 4.雨衰,多径衰落 由于折射波，反射波，散射波等多途径传播引起的衰落。多径衰落周期较短一般为几秒。多径衰落又叫频率选择性衰落。合成波的电平比正常传输低称为下衰落，比正常传输高称为上衰落。,地面,大气不均匀 水面 光滑地面 是主要原因,K型衰落 由于折射系数（K）的变化，使直射波和地面反射波相干涉而 产生的衰落，或直射波因折射下凹而被地面的高地或高山阻挡 而发生的绕射性衰落。这种衰落的周期较长，约
7、几分钟。,还是气候原因,波导型衰落 在无风的气候，在平原和水网地区，容易形成接近地面的波导层，使波束发生汇聚或发散而导致衰减性衰落。这种衰落的时间较长，有时可达几十分钟。,所以设计时就要考虑当地地形与气候,雨衰 在10GHZ频段以下，雨雾损耗并不显得特别严重，对一个中继段可能 会引入几个分贝。 在10GHZ以上频段，中继间隔主要受降雨损耗的限制，如对13GHZ以 上频段，100mm/小时的降雨会引起5dB/km的损耗，所以在13GHZ， 15GHZ频段，一般最大中继距离在10km左右。 在20GHZ以上频段，由于降雨损耗影响，中继间距只能有几公里。,越高频段雨衰越厉害！,高频段可以做用户级传输
8、,衰落的一般特性 1、波长越短、距离越长，衰落越严重 2、夜间比白天严重，夏季比冬季严重 3、晴天，宁静天气比阴天、风雨天气时严重 4、水上电路比陆上电路严重 5、平地电路比山区电路严重,工作频段用途,对抗衰落措施,A. 不带分集 减小地面反射波电平 增大地面反射倾角 多种均衡措施 （时域均衡和频域均衡）,B. 分集技术 FD (频分) SD（空分）,10.2/F1/2 H 37/F1/2,波导型 SD FD K 型 天线增益 天线高度 衰减型（阻挡，雨衰） 降低频率 缩短站距,对抗衰落措施,2.微波通信系统方框图,微波通信系统方框图,信源,编码,TX BB,MOD,上变频,功放,分路系统,同
9、步,RX,解码,RX BB,DEM,下变频,低噪放,分路系统,(调制 ),(解调 ),TX,Rx,天线,IF,BB : 基带信号,BB,IF : 中频,UHF : 特高频 (300 - 3000 MHz),SHF : 超高频 (3000 30,000 MHz),本振,微波电路方框图,I D U,环形器,终端站,终端站,中继站,I D U,3. 微波通信系统数字传输系列,准同步数字体系(PDH) (Plesiochronous Digital Hierarchy) 数字传输技术的应用是从市话中继传输开始的，为适应点对点的传输，PDH技术出现了。随着高速光纤通信系统在电信网中的应用，更多的电路被集
10、中到少数的传输系统上，暴露出 PDH技术的不足：逐级复用造成上下电路复杂而不灵活；预留开销很小，不利于网络运行、管理和维护；北美制式和欧洲制式两大系列难以兼容互通；点对点传输基础上的复用结构缺乏灵活性，使传输设备利用率低，也不利于向同步网过渡等。,同步数字体系(SDH) (Synchronous Digital Hierarchy) SDH采用同步时分交换技术，具有强大的网络运行、管理和维护功能，是高速大容量传输系统。与传统的PDH相比，其优点有： (1) 充分利用了光纤带宽宽的特性，将传输速率大大提高，目前已有10Gb/s速率的产品，可使传输容量明显提高。 (2)统一了北美制式和欧洲制式。 (3)使用标准的光接口，使得不同厂家的产品可以在光接口上实现互联，实现横向兼容。 (4)采用同步复用特性，只需利用软件即可使高速信号一次直接分插出低速支路信号。 (5)SDH的结构可使网络管理功能大大加强。,SDH 标准系列,PDH,SDH,日本 （T）,北美 （T）,欧洲 (E),6.312M,32. 064,97.728,6. 312,44.763,1 . 544,tel,fax,data,139. 264,34. 368,2.048M,8.448,STM-1 155. 52 Mbps,ATM,PDH 网络,多媒体,3000s,交换,两种方式的比较,谢谢大家！,
