基于NEC5000s數字微波在河南廣電102臺的應用

白衛立

摘要：河南廣電局102臺投入的數字微波NEC5000s設備項目，用于該臺廣播電視節目的信號傳輸。本文主要闡述該設備項目的必要性、可行性，設備實施的方案，設計理念，結合數字微波NEC 5000s收發信機的技術特點，從NEC5000s設備原理框圖，安裝，應用，調試等方面說明需要注意的事項。

關鍵詞：155M；數字微波；NEC 5000s[1]；SDH；STM-1；QAM

中圖分類號：TN948.55 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）02-0113-02

近年來，河南廣電為適應新階段條件下廣播電視發展的需要，對河南省電視臺20樓網絡機房到五指嶺102臺用于傳輸廣播電視的微波設備進行改造升級，原使用的45M數字微波設備[2]，因其是老模擬微波NEC設備改造的產物，其使用的微波高頻設備部分和碼流解碼設備均是國內生產的通信設備，在使用過程中經常發生因抗干擾能力差，溫漂等造成的設備故障率高，不穩定，碼流解碼設備死機，信號出現馬賽克等現象，鑒于該45M PDH數字微波用于廣播電視在傳輸容量和質量要求下的短板，為了滿足河南廣電102臺對電視廣播傳輸容量和質量的要求，通過公開招標，由供貨商和廣電局102臺共同完成155M數字微波設備項目，并組織設備安裝、調試與應用；102臺投入使用了桂林NEC通信公司的5000s系列8GHz STM-1/OC3 1+0數字微波設備系統（64/128QAM），為廣電局102臺的廣播電視節目轉播打造堅實的平臺，為以鄭州為中心的中原城市群9市4000萬人口更好地服務，滿足廣大群眾的文化生活需要，并為廣播電視事業發展、經營創收提供有力的技術保障和增加我省廣播電視事業的經濟效益和社會效益。

1 155M數字微波設備項目方案設計思想

（1）項目設計符合總局62號令對102臺節目傳輸信號源系統的技術要求，對于102臺來說 ，為河南主干廣播電視發射臺，所播出的節目應配置至少兩路不同傳輸路由的信號源[3]，SDH 155M數字微波設備為102臺傳輸路由的重要一路，該設備安裝投入使用后應能夠滿足河南省廣播電視信號源的傳輸要求，通過該通信設備進行傳輸的信號為省電視臺電視信號的主、備包，省電臺廣播信號的備包。

（2）數字微波 NEC5000s項目在廣電局102臺的應用，可以解決由于廣播電視事業的迅速發展，越來越多的廣播電視節目實現開路覆蓋的信號源瓶頸問題，確保廣電局102臺的省級龍頭骨干臺的作用；它能夠使廣電局102臺節目傳輸設備具備強有力的硬件保障和技術支撐，解決廣播電視信號無備用信號源問題；同時可以改善廣電局102臺發射的廣播電視信號傳輸質量，從而完成廣電局102臺廣播電視傳輸系統信號由模擬向數字轉變，大大提升廣電局102臺為廣播電視事業服務的水平和質量，減少停播率，實現廣播電視信號大容量、高質量傳輸配置要求[3]。

（3）項目方案選用進口設備 NEC 5000s系列8GHz STM-1/OC3 1+0數字微波設備系統（64/128QAM），為端對端的一跳設備，工作頻段在8GHZ，技術上要求其傳輸性能穩定、可靠。

（4）設備系統配置主要包括SDH微波設備、復接設備（MAX板）、天、饋線系統設備（空間分集，發端一幅天線，收端兩幅天線）。數字微波1+1配置，波道傳輸速率為1×STM-1（155.520Mb/s），復接設備下到3Χ DS3接口；經適配器、分配器后送至解碼器解碼還原傳輸多路廣播信號及多路電視信號；為保證節目傳輸的安全，滿足不斷增加的節目傳輸容量要求，并且本項目的數字微波能擴容。

2 5000S系列8GHZ STM-1/OC3 1+0微波系統（64/128QAM）設備的特性

102臺使用的5000S系列同步數字序列（SDH）長距離微波系統是為同步傳輸模塊（STM-1）或光載波OC-3的傳輸而設計的。其中該微波設備的網元均為SDH可兼容，其標準符合相關的ITR-R和ITU-T建議和歐洲電信標準ETS，由于該SDH系統采用先進的技術，廣泛使用了微波集成電路（MICS）和定制的大規模集成電路，因此其收發信單元TRP經久耐用且結構緊湊，而且還廣泛使用低功耗高速的FPGA門陳列，因此其功耗更小。

其工作頻率使用8GHZ三波道，其發信頻率為8118MHZ，收信頻率7807MHZ，系統調制采用128正交幅度調制（QAM），傳輸容量為一個波道STM-1或OC-3，屬于端對端站，其一端在河南電視臺網絡機房20樓，另一端在102臺節目傳輸機房，設備采用空間分集方式，采用一個ETSI機架裝備，冷卻方式為自然風冷方式[3-5]。

3 5000S系列8GHZ STM-1/OC3 1+0微波系統（64/128QAM）設備的先進的技術

SDH微波系統先進性除了上述特性中的能耗低，易安裝外，還主要表現以下幾個方面：

（1）多種系統應用，擴容容易，只需在現有的配置下增加模塊或子架以增加傳輸容量，最大的保護傳輸容量為9+1，N+1保護倒換是無損傷的，熱備份的保護倒換系統使倒換操作無誤碼。

（2）具有自動發信功率控制（ATPC）能力，這一功能的實現可以減少對相鄰系統的干擾，減少由上衰傳輸引起的不良影響，可以改善殘余BER特性，降低功率消耗，提高設備的可靠性。

（3）具有前向糾錯（FEC）功能改善誤碼性能，低密度奇偶校驗（LDPC）碼用于前向糾錯系統確保極好的誤碼改善性能。

（4）具有優越的自適應均衡，可以使基帶時域自適應均衡器（ATDE）在時域均衡波形失真和碼間干擾的能力大大增強。

（5）信道具有一個電接口或STM-1光接口，適用于局內或遠距離間的應用，同時具有自動保護切換（APS），1+1光纖尾纜，提供備用保護，還具有數字勤務信道及a路旁傳輸，具有告警狀態及性能監視，公務電話信道和基于jav的NMS網絡管理界面，使用PNMTj的本地管理和使用PNMSj的中心管理，NMS系統結構通過自動搜索網元的IP地址而更簡單[3-5]。

4 設備的原理框圖

5000S系列8GHZ STM-1/OC3 1+0微波系統（64/128QAM）設備的原理框圖，如圖1所示。

（1）原理框圖只顯示微波設備在102臺的部分，在電視臺20樓網絡機房的部分設備相同，只是其設備的微波天線為一幅天線。

（2）設備原理：微波信號經過其微波天線從電視臺20樓發射出去，由102臺的主用天線或空間分集天線接收，經過饋源、波道管、濾波器電路、分路器電路BR-CKT進入收發信設備TRP，經過設備的調制解調設備MDP輸出STM-1主用碼流，經過光纖輸出給設備復用器輸出三路DS3碼流用于解碼[3-5]。

（3）端對端系統信號結構流程框圖，如圖2所示。

在端站，光或電STM-1信號被送到調制解調器（MDP）的接口部分單元，然后，信號送到MODEM的調制部分完成64QAM或128QAM調制成中頻IF信號，調制過的IF信號被送到TRX的發信部分，它能將IF信號轉換成RF信號。在對端站，TRX的收信部分接收到RF信號并將RF信號轉換成IF信號。在MODEM的解調部分解調并進行糾錯。解調的基帶信號被送到MDP的接口部分單元，它提取了微波部分的SOH字節，又在鏈路部分插入SOH字節，若需要，則提供無損傷倒換及電光轉換。

5 設備的安裝與調試

5000S系列8GHZ STM-1/OC3 1+0微波系統（64/128QAM）設備的安裝與調試，需要注意的事項如下：

（1）要了解開通5000S系列的步驟，System Maintenance------Ctrl 01 Maintenance設置為ON[3-5]，打開維護，TX功率設置為最大，打開MTPC，設置為0，天線調整模式打開。

（2）要了解5000S接收電平和電壓的關系。

（3）要了解5000S的電源系統輸出電壓正常是否，直流電源正常的輸出電壓應是-48V，檢查機柜頂上的電源排螺絲是否上進去，沒上進去的情況下對應的系統是無電狀態。

（4）要進行IP設置和PNMT設置，PNMT設置中重點要注意TX功率控制的設置、Antenna 調整模式的設置、ATPC功能設置，ATPC的門限，為了保險，我們需要修改ATPC啟動門限，提高傳輸可靠性，一般情況下修改成-50dBm。

（5）外接測量點Z5接口的調整，對于接收電平來說，當存在SD的情況下，我們的測量點接收電平為，主天線：Main RX Input Level Monitor，SD天線：SD RX Input Level Monitor，RX Input Level Monitor為主天線信號和SD信號形合成以后的信號，一般大于Main RX；當沒有存在SD的情況下，我們的測量點接收電平為， RX Input Level Monitor。

（6）SD DADE調整，當Main和SD的天線都調整完成以后，調整了一端的時延以后，網管不能登陸遠端，遠端的Sweep for DADE V打開以后，近端就會出現解調告警，網管也就不能登陸遠端。解決方案：把兩端的sys1的SD RF IN電纜松開，因為網管傳輸是使用sys1和sys2，把sys1的SD甩開后，就可以監控遠端了，調整完成系統的delay，再把sys1的SD RF IN接上。調整方法：首先把對端的Manual Transmit level control調整為“0”；其次把對端的Sweep for DADE V打開；再次調整本端的時延，分別對應SD和MAIN，調整低位的天線時延，哪個RF cable短，調整哪個。調整的時候需要用電壓表測量Z5的SD DADE V口，調整為200mv以下，電壓越小時延越小。

（7）接口盤切換保護的調整，首先是TIM ALM告警需要調整，TX test Operation設置為‘on，delay adjust調整；其次是系統切換保護優先級的調整。

（8）系統維護、網管和運行工具，主要包括IP的在線修改，添加站點，上傳和下傳數據，站點名稱的修改，站點名有兩種方式進行修改，一種是用offline tools，執行一次external DI/DO configenation就能產生一個MIB cfg文件。另一種是直接下載MIB cfg修改，上傳 MIB cfg文件，記事本打開后修改站點名，然后再下載。

設備調試心得：調試的時候，一般都接SYS1，當天線調試人員測試電壓時，天線調整模式開與不開沒有區別，這可能是這個版本的問題；5000S的時間設置，斷電以后經常出現時間數據無法保存，重新開啟后，出現LMS DATE告警，需要重新設置時間；5000S的極化接反的情況下（比如一端水平，一端垂直），接收電平會下降大概10dBm，而且調制解調模塊在-60dBm的時候還是會告警，無法解調，如果是多系統的話，各個系統的接收電平相差較大；如果一端的接收隔離器有問題或者接觸不好，就會出現單端接收電平低的問題，這時需要重點檢查隔離器和軟跳線。

6 結語

5000S設備的安裝調試是設備開通的關健點，對設備的正常運行起著非常重要的作用，由于它涉及的面廣，調試的事情較多，一定要做到認真、細致、周到、全面，稍有不慎，就會在設備的調試工作中走彎路，從而影響設備的正常開播。

參考文獻

[1]郝建強.NEC 5000S型SDH數字微波收發信機維護和故障處理[J].山西電子技術，2015，（05）：42-44+66.

[2]楊宗建，鄭科鵬，師莉萍.NEC5000S型數字微波故障檢測及排除實例[J].現代電視技術，2010，（04）：148-151.

[3]楊一曼.無線發射臺微波[M].北京：中國廣播電視出版社，2012.

[4]孫鳳坤，邢澤炳.微波技術原理及其發展與應用[J].科技創新與應用，2014，（06）：3-4.

[5]楊中正，丁保華.微波技術的研究進展[J].中國陶瓷，2008，（10）：3-6.