我省SDH數(shù)字微波擴容改造中幾個難題及解決方案

郭祥武

摘要：數(shù)字微波傳輸作為廣播電視傳輸體系中的一種最經(jīng)濟、可靠的傳輸手段，我省在數(shù)字微波擴容改造過程中遇到了一些困難，其中有幾跳微波站，其站間距離屬于超長站距及站間視距存在阻擋等技術(shù)難題，本文詳細介紹了解決這些微波建設(shè)中此類技術(shù)難題的設(shè)計思路、指標計算以及最終的解決方法并進行了經(jīng)驗總結(jié)，為今后新建或改造數(shù)字微波電路提供參考，將積累的經(jīng)驗與大家分享。

關(guān)鍵詞：數(shù)字微波 空間衰落 SDH 天線增益 空間分集

中圖分類號：TN943.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0032-02

1 我省廣播電視干線微波電路概況

山西廣播電視干線微波電路現(xiàn)有干線站28座，電路全長約1400公里，主要任務(wù)是向各地市所在地及骨干發(fā)射臺傳輸山西電視臺、黃河電視臺電視節(jié)目及多套省電臺節(jié)目，也為部分地市傳輸中央一套、中央七套電視節(jié)目和中央人民廣播電臺多套廣播節(jié)目。

在資金短缺的情況下，我們根據(jù)山西微波干線網(wǎng)的特點，對南北干線電路采用SDH傳輸方式，通過骨干站分支至地市的電路采用小容量PDH方式傳輸，傳輸速率為45Mbit/s。2006年，微波通往11個地市微波站PDH 45Mbit/s工程開始建設(shè)。為保證以后微波電路綜合應用，全部采用2M接口，每個地市共開通21*2Mbps，編解碼也采用N*2M接口。山西廣播電視微波電路先后完成北線、東線、南線的微波數(shù)字化改造，形成主干線為SDH 155Mbit/s方式傳輸，其余支線為PDH45Mbit/s方式傳輸?shù)腟DH、PDH混合數(shù)字微波傳輸網(wǎng)。

隨著廣播電視的迅猛發(fā)展，45Mbit/s的數(shù)字微波容量已經(jīng)不能滿足我省干線微波傳輸?shù)男枰瑸榇藳Q定分三次將45Mbit/s的PDH數(shù)字微波擴容改造為1+1的155Mbit/s容量的SDH數(shù)字微波。在改造過程中有幾跳長站距微波改造難度比較大，下面對這幾跳微波的擴容改造進行具體分析。

2 改造中遇到的難題

由于本工程微波路由中大部分為已有的微波路由，故已有路由頻率按照原有的頻率L8GHz考慮，新建的微波站頻率規(guī)劃在不干擾的前提下按照L8GHz（7.725～8.275GHz ）中的頻點規(guī)劃。霍山—伊侯山、霍山—稷王山、霍山—老頂山、霍山—木孤臺都是超過100Km的超長站距，這在數(shù)字微波傳輸時需要充分考慮長站距所帶來的空間衰落，一定要經(jīng)過精密的技術(shù)指標計算，從而制定出正確的技術(shù)方案，保證擴容改造后數(shù)字微波電路能夠可靠運行。

在這幾個長站距中，霍山—稷王山、霍山—木孤臺、霍山—老頂山這三跳是站距超過100Km的超長站距，但是中間沒有阻擋，傳輸界面比較好，都屬于A型傳輸斷面。霍山—伊侯山這一跳由于視距有部分阻擋，余隙不夠，需要改變微波路由。經(jīng)過地圖作業(yè)和多次實地勘察，最后選擇在晉城市沁水縣大尖山增加一個有源直放站，用以實現(xiàn)霍山-伊侯山之間的微波中繼傳輸。

下面對這幾跳微波進行理論計算。

2.1 電路計算指標

本工程作為ITU-T G.826中所定義的27500km假設(shè)參考通道國內(nèi)部分中的一段考慮。在考慮到系統(tǒng)內(nèi)部的衰落、干擾及其他各種惡化因素的影響下，省內(nèi)干線通道的差錯性能指標，在每一個傳輸方向任何月份應不大于表1的規(guī)定值。

表中：B=1%×[L]/500+2.5%

[L]=路由長度化整到最接近的500km的整倍數(shù)

本次工程參考距離按照：太原-運城距離考慮，總長為L=368.66Km，每公里指標為：0.002*3.5/368.66（%）。

故本工程電路實施的電路的SESR誤碼性能指標要求匯總?cè)缦卤?所示：

2.2 斷面分析

本次工程傳播地形為山區(qū)，斷面類型按均A型考慮。

余隙分析標準：

微波線路路徑余隙參考以下標準：

主天線

1）K=4/3：大于1.0F

2）K=2/3

2.1）在平坦地區(qū)：大于0.577F（高于7GHz時）

大于0.4F（低于7GHz時）

2.2）障礙物是山時：大于0F

2.3）障礙物不是山時：大于0.3F

F：第一費涅爾半徑K：有效地球半徑因子

本工程各微波段為已有電路，霍山—稷王山、霍山—老頂山、霍山—木孤臺這三跳是現(xiàn)有電路，未發(fā)現(xiàn)由于阻擋造成的傳輸問題，因此路徑余隙按滿足要求考慮。由于霍山—老頂山和霍山—木孤臺這兩跳傳輸斷面和霍山—稷王山同屬于A型，且中間沒有阻擋，所以上面只列了最長站距的霍山—稷王山的計算，它的儲備達到28dB，其它兩跳要大于28dB。

3 解決方法

霍山-伊候山這一跳在霍山采用兩重空間分集，微波設(shè)備按照1+1混合分集配置，在伊候山采用單天線配置；在霍山-伊候山兩站之間的新增的大尖山直放站，配置天線2面。

霍山—稷王山這一跳按照1+1兩重空間分集（SD）配置。

霍山—老頂山、霍山—木孤臺等兩跳按照1+1混合分集配置。

3.1 霍山—伊侯山的解決方法

霍山—大尖山路由上有部分阻擋，余隙不夠，需要更改路由，在兩站中間增加一個微波站。我們經(jīng)過反復地圖作業(yè)和多次實地勘察，最后選擇在晉城市沁水縣大尖山這個地方，這里有個林場，水泥公路直接通往山頂，電力供應也沒有問題，是個理想的微波站站點，由于人員和經(jīng)費等原因，新建有人值守的微波站困難多多，最后確定建成一個有源直放站，用以實現(xiàn)霍山-伊侯山之間的微波中繼傳輸。有源直放站建設(shè)簡單，只需要將微波信號在射頻直接放大轉(zhuǎn)接到下一站，霍山-伊候山這一跳在霍山采用兩重空間分集、微波設(shè)備按照1+1混合分集配置，在伊候山采用單天線配置；在霍山-伊候山兩站之間的新增的大尖山直放站，配置天線2面。

3.2 霍山—稷王山解決方法

霍山—稷王山這一跳站距長達141.43KM，這么長的微波站距在國內(nèi)罕見，由于霍山和稷王山都滿足裝分集天線的條件，決定按照1+1兩重空間分集（SD）配置來設(shè)計，空間分集設(shè)備包含分集接收機、中頻合成器和微處理機單元。

3.3 霍山—老頂山、霍山—木孤臺解決方法

霍山—老頂山、霍山—木孤臺這兩跳的老頂山和木孤臺不滿足安裝分集天線的條件，沒有辦法安裝1+1兩重空間分集，經(jīng)過和微波設(shè)備廠家反復討論，最后選擇按照1+1混合分集配置。在霍山分別安裝兩面天線，在老頂山和木孤臺分別安裝一面3.2米的微波天線。

綜合以上計算結(jié)果來看，霍山—稷王山的收信電平為-43.2dBm，儲備為28dBm，霍山—大尖山的收信電平為-33.6dBm，儲備為27dBm，大尖山-伊侯山的收信電平為-41.2dBm，儲備為27dBm，符合SDH數(shù)字微波的傳輸需要。擴容改造工程結(jié)束后，從實際的運行情況來看，這幾跳微波傳輸情況還是令人滿意的。

4 經(jīng)驗總結(jié)

SDH數(shù)字微波的標準站距為50Km，對于超長站距的SDH數(shù)字微波建設(shè)來看，在微波建設(shè)前期進行路徑勘察是十分必要的，在符合傳輸?shù)那闆r下（傳輸斷面類型最好是A型），經(jīng)過精確的理論計算，再采用空間分集、頻率分集等技術(shù)，例如霍山—稷王山站距超過140Km也可以進行正常傳輸，對于傳輸路徑不理想的霍山—伊侯山這一跳，可以采用增加比較經(jīng)濟的無人值守的有源中繼站，都能夠達到滿意的傳輸效果。