淺談淮干數字微波傳輸通道升級改造構想和分析研究

姚　瑞　曾令煒

淺談淮干數字微波傳輸通道升級改造構想和分析研究

姚瑞曾令煒

一、淮河流域數字微波傳輸系統現狀及改造緣由

隨著淮河防汛通信業務的日益增多，傳輸通道的需求也日益增強，目前數字微波傳輸系統部分區段通道容量不足，已形成了通信“瓶頸”，從阜南至信陽區間、蚌埠至淮安樞紐區間，目前已無通道余量，現有的傳輸通道一旦發生故障，將無備用通道對此進行調換，已對淮河防汛通信業務的穩定運行造成了一定的影響。此外，從阜南至信陽區間、蚌埠至淮安樞紐區間數字微波系統的接口比較單一，只有E1接口，須通過E1轉網絡的協議轉換器才能與網絡業務對接，環節較為復雜，相應的故障點也增多，影響了通信業務的順利開展。綜上所述，對淮干傳輸信息通道的改造已經迫在眉睫。

二、淮干數字微波傳輸通道改造方案

此次改造在對數字微波系統現狀充分調研，以及對微波電路傳輸計算結論深度分析的基礎上，利用最新的微波傳輸技術，充分利用了現有的通信鐵塔、通信機房、天饋系統，對淮干數字微波傳輸通道進行升級，對已形成“瓶頸”的區間進行擴容。

1.改造范圍

淮干上游潁上至信陽段共6跳傳輸通道，分別為：潁上—阜陽，阜南—淮濱—潢川—息縣—羅山—信陽?；锤上掠伟霾褐粱窗捕喂?跳傳輸通道，分別為：蚌埠—五河—鮑集—三河閘—二河樞紐—淮安樞紐。

2.頻率配置與極化方式

在該方案中，改造的11跳微波均采用頻率分集的方式。所謂頻率分集，是指在發射端由兩部發射機發射兩個受同一信號調制的不同頻率信號，收端被兩部接收機分別接收后進行合成輸出。頻率分集可以補償衰落信道損耗，用來抵抗衰落引起的不良影響。

根據淮河流域無線電頻率資源分配和使用情況，原淮干上游潁上至阜陽、阜南至信陽6跳微波電路使用7G頻段頻點,頻率波道間隔為28MHz，滿足微波傳輸需求，此次改造繼續沿用該頻點配置；淮干下游蚌埠至淮安樞紐5跳微波電路原使用8G頻段頻點，該頻點是14MHz的波道間隔，不能夠滿足容量、帶寬等需求，特申請了波道間隔為29.65MHz的新頻點，提高設備的抗干擾的能力及系統可靠性。

微波電路極化方式分垂直極化和水平極化，起到避免同頻干擾，提高整個微波電路的可用性，一般根據微波電路的路由進行物理設置。通過對淮干微波電路的分析研究，該工程改造的11跳微波極化方式如圖1所示。

圖1　11跳微波極化方式示意圖

3.天饋系統設計

天線高度的確定基于微波電路傳輸計算的結果，滿足接力段余隙標準的要求和天線近區的凈空要求。在確定天線高度時，需控制電波射束反射點不要落入水面及反射系數較大的區域，收發兩端天線的海拔高差宜盡量增大，以盡可能減小K型衰落和波導型衰落的影響。該方案設計時，先由計算機模擬若干組天線掛高作參考，再根據上述確定天線高度原則，確定天線掛高。

根據以上原則及電路計算的結果，部分區段原采用的是單邊空分的方式，即在發端用一面天線進行發射，收端用兩個在空間具有不同位置的天線接收同一信息，然后將信號進行合成輸出?？臻g分集手段可以克服空間選擇性衰落。

現根據實際情況，將部分站點調整為雙邊空分的方式，即在發射和接收端各放置兩面天線，極大地降低了誤碼率，減少了線纜之間的衰耗，提高了電平的儲備，實現了最好的傳輸效果。

淮干上游潁上至信陽段天饋線配置表如表1所示?；锤上掠伟霾褐粱窗捕翁祓伨€配置表如表2所示。

4.設備選型

考慮到系統內部的衰落、干擾及其他惡化因素的影響，經過電路質量的計算，該設計對于中、短站距的通信電路，誤碼率能滿足省際干線通道性能指標要求；而對于長站距的的通信電路，誤碼率能滿足省內干線通道性能指標要求。為此，在設備選型時，對于無線通道主設備，頻率為7～8GHz，信道波道間隔為28MHz，容量為64Mbps自適應，調制方式為自適應調制微波（AMR）。

表1　　淮干上游潁上至信陽段天饋線配置表

表2　　淮干下游蚌埠至淮安段天饋線配置表

經過對實際情況的分析，對于淮干上游潁上—阜陽、阜南—信陽、五河—鮑集—河閘段電路，選擇機架式SDH設備，該設備的收發信機與調制解調設備均放置在室內，相對來說，設備運行條件較好，穩定性較高。誤碼率BER達到 1.010-3：-74.1dBm（典型值），-71.1dBm（保證值）。而對于淮干下游蚌埠—五河、三河閘—二河樞紐—淮安樞紐等長站距微波電路，采用分體式SDH設備，該設備的調制解調設備安裝在室內，而收發信機安裝在室外，中間通過同軸電纜進行連接，相對來說，室內設備安裝較為方便，但收發信機的運行環境不如機架式設備，誤碼率BER可以達到1.010-3：-73.0dBm（典型值），-70.0dBm（保證值）。新型數字微波設備須具備E1、LAN、STM-1等接口，以實現各種通信業務的接入，須具備LCT、NMS接口，以實現網管遠程監控。

E1接口：是指接口信號速率：16E1 （2.048Mbps），用于實鏈路的接入。

LAN接口：RJ-45接口，一般接入網絡交換機，實現網絡的對接。

STM-1接口：是指信號速率：1155.52Mbps或2155.52Mbps的光接口或電接口，一般還需與分復接設備對接，以實現電路的分接與復接。

LCT接口：設備安裝和維護工具接口，通過Web瀏覽器為客戶提供圖形化界面的本地操作終端，可實現本地控制，并支持遠程連接。

NMS接口：是指類型為10/100Base-TX/RJ-45的接口，用于連接NMS服務器，通過網絡的正確連接和監控軟件的正確設置，在任何微波站點均可以實現遠程訪問。

三、效益分析

通過對淮干信息傳輸通道的改造，通道的容量由原來的34M升級到200M自適應，并可根據不同的傳輸環境和天氣情況自行改變調制方式，以最大程度地保障通信的暢通；經過改造，部分站點的室外型設備更改為室內型設備，更有利于設備的穩定運行；同時，改造后數字微波系統自帶的業務接口也更加豐富，減少了中間環節的傳輸，使業務接入更加便捷。

改造后的淮干信息傳輸通道可滿足5～8年內淮河干流重要水利設施及有關單位的水情、工情、防災減災、調度以及工程管理等數據、語音及視頻信息傳輸，解決了大量水利數據有待采集、傳輸的帶寬問題，能夠促進水利改革與發展，推動水利實現跨越式發展，為淮河流域水利事業的持續、協調、健康發展提供保障■

（作者單位：淮委通信總站233001）