SDH數字微波通信系統改造與運用

魯學博

（新疆廣電局節目傳輸中心637臺，新疆 和田 848000）

0 引 言

數字微波通信技術能夠滿足遠距離傳送需求，在一定空間內進行“視距通信”，但是如果超出規定通信范疇，信號輸送將受到阻礙，最終導致信號中斷。為保證信號微波正常傳輸，同步數字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）微波通信技術應運而生。此技術不僅能彌補傳統微波通信的不足，同時兼具數字化通信優勢。隨著廣播電視數字化發展，SDH數字微波技術被廣泛運用[1]。新疆廣電積極搭建微波傳輸網平臺，對SDH數字微波通信系統進行合理改造，為偏遠地區農牧民收聽廣播和收看電視節目提供更多便利條件。本文結合新疆廣電局節目傳輸中心637臺微波傳輸網建設與運行要求，探討SDH數字微波通信系統改造及應用，為實現自治區廣播電視微波數字化建設提供一定思路。

1 SDH數字微波通信系統改造

1.1 改造規劃

SDH數字微波通信系統的優勢在于提高傳輸速率，通過制定統一的光接口和速率標準，使組網擴容更加便利，同時擴大信號傳輸容量[2]。SDH接口速率標準如表1所示。從目前新疆廣電廣播電視傳輸網建設情況看，以往采用以SDH技術為基礎的光纖傳輸模式，如果要進行微波數字化改造，要求光纖與衛星應互為備份和補充，因此也必須利用SDH技術，并將其與微波技術進行融合。但是，SDH技術本身對廣播電視信號傳輸條件的要求相對較高，超過128QAM的窄頻帶需要進行分集接收，且必須考慮到小站距的影響，因此建設成本較高[3]。從新疆地區經濟社會發展趨勢看，采用SDH數字微波通信技術，仍然是微波傳輸網建設和系統改造的首選。

表1 SDH接口速率標準

1.2 電路設計

1.2.1 總體布局

SDH數字微波通信系統改造需要嚴格遵守國家廣播電視總局的相關標準，即信號傳輸時微波可靠性要達到99.95%。為確保有效解決可能出現的傳輸信號衰落情況，在實際規劃時，要求要高于上述標準。與此同時，應充分考慮地理環境、經濟發展以及人口分布情況，設計和建設更加安全的電路系統。

1.2.2 容量配備

基于SDH技術的微波傳輸通信系統，需同時滿足多路數字信號傳輸的要求。以STM-1接口形式為例，數字壓縮傳輸標準主要包括兩個，分別為MPEG-1和MPEG-2。一般情況下，一路音頻信號和一路視頻信號在經過MPEG-2編碼后，傳輸容量能夠達到256 Mb·s-1和8 Mb·s-1。這樣一來，接口速率為155.52 Mb·s-1的STM-1接口可同時傳輸72路音頻信號和12路視頻信號[3]。

1.2.3 波道要求

由于所轄范圍內廣播電視線路比較長，結合微波站信號傳輸的主要特征，需對各段波道形式進行確定，波道分配器型號包括45 Mb·s-1和2 Mb·s-1分配器。為提高回傳和正傳線路的可靠性，采用復用技術，回傳和正傳線路均使用1+N波道，如此可保證主波道出現問題后及時轉移到備用波道。

1.3 基礎設施

自1995年開始，轄區內農牧區陸續建設200余個小容量微波系統，各路由站址雖然使用時間比較長，但是保養得當，并且近年來個別路由站址經過改擴建后，值機環境得到明顯改善。在進行SDH數字微波通信系統改造時，原有站點及其附屬設備均可使用，可在減少投資的基礎上，避免新建鐵塔對廣播電視信號傳輸的影響。本次數字化微波系統改造選用的設備為華為RTN980L。該設備支持16+0配置，是新一代分體式IP微波傳輸系統，支持4種傳送模式，內置MADM（Multiple-ADM）和對應交換平臺，支持多種組網形態，且具有完善的保護措施，可滿足SDH數字微波的大帶寬需要。

1.4 電源系統

為保證SDH數字微波通信系統穩定運行，需重視電源系統的設計，做好接地保護，對系統電壓值進行準確記錄，并且每月至少開展1次電源系統安全監測，便于及時發現異常運行狀況[4]。同時，應定期檢查不間斷電源（Uninterrupted Power Supply，UPS）應急蓄電池供電情況，并加強其保養工作。本次系統改造選用模塊式電源開關，配置RS-232監控接口，方便監控系統接入。此外，對于天饋線系統，選用支持單極化和雙極化6-42G華為UHP天線，駐波比≤1.15，并做好防雷、接地保護以及防風措施，檢查微波站及其附近電磁環境，避免對廣播電視信號傳輸造成干擾。

1.5 技術標準

除信號傳輸時微波可靠性要達到99.95%的最低標準外，本次SDH數字微波通信系統改造也比較重視系統差錯性能，主要反映在系統誤碼率上。以國際電聯標準為準，系統傳輸圖像信號的每分鐘平均誤碼率≤10-6，這是由于傳輸信號誤碼率在 10-5～10-4時，圖像會顯示馬賽克；誤碼率大于10-4時，無法收看；而當誤碼率小于10-5時，則可正常收看[5]。以STM-1接口為例，每千米分配0.005 5%端到端指指標，可計算誤碼率如表2所示。

表2 可計算誤碼率指標值

2 SDH數字微波通信系統在廣播電視信號傳輸中的運用

2.1 支持并助力微波網線路建設

微波傳輸利用空間波進行信號傳輸。SDH實際上不屬于微波設備，而是一種全新的數字傳輸體制，屬于標準化數字信號結構，將微波作為載體，實現數字微波中繼通信。SDH數字微波通信系統主要包括主信道、中繼站、分支站及樞紐站等，基于SDH技術實現的信號傳輸系統如圖1所示。

圖1 基于SDH技術的數字微波通信系統圖

從圖1可以看出，基于SDH技術的數字微波通信系統的信號傳輸形式以1條主干線為主，同時結合實際需要設置多個分支。除此之外，也可將樞紐站視為起始點，將其作為中心位置，沿不同方向設置多條支線。本次系統改造終端站數量相對有限，信號接收設備數少于信道數。經過改造的數字微波傳輸線路具有自動倒換功能，可與原有光纖體系互通互聯，且經過測試證實，改造后的系統抗災害及抗干擾能力更強，完全能夠為偏遠的農牧區提供高質量的廣播電視信號。SDH數字微波通信系統的建成，為微波干線網、支線網建設帶去更多助力，覆蓋全域，利于新疆廣電局節目傳輸中心637臺實現信息相互交換和備份，為臺站日后開展多種拓展業務提供便利。

2.2 基本業務的實施

新疆廣電在進行廣播電視微波傳輸網建設，開展基于SDH技術的數字微波通信系統改造時，采用3～4個45 Mb·s-1雙向數據通道，傳送廣播電視信 息，實現電臺多套立體聲廣播和電視臺多套電視節目的向下傳送。新疆廣電局節目傳輸中心637臺數字微波站覆蓋重要鄉鎮和人口密集區域，搭建以SDH數字微波技術為連接的廣播電視地面數字無線接入網，不僅突出地面廣電微波同時完成傳輸與覆蓋的巨大優勢，也進一步解決新疆部分地區廣播電視傳輸入戶難的現實問題，促進偏遠農牧區數字化廣播電視工程建設實現質的飛躍。此外，充分利用SDH數字微波通信系統，使637臺、各數字微波站、發射臺之間形成互聯互通效應，實現信息高速交換，并為信息檢測與監測創造便利條件。

2.3 增值業務的開展

2.3.1 開發并利用無線電資源

由于轄區農村牧區比較分散，居民出行、就醫、通信、金融信息接收等均相對不方便。新疆廣電局利用廣播電視微波傳輸網建設契機進行SDH數字微波通信系統改造，通過接入電視互聯網，不斷完善本地區公共服務，使更多農牧民能夠足不出戶地享受更多便捷服務[6]。

2.3.2 開展并拓展電信增值業務

SDH數字微波通信系統改造后，臺站能夠充分利用SDH數字微波技術，收集不同地區的信息并進行傳遞，同時向用戶提供更加高清的電信服務，為新疆廣電發展移動多媒體和數字化通信提供更多幫助。

3 結 語

基于SDH技術的數字微波通信系統，不僅信號傳輸速率快，而且具有較高的運行安全性，能夠在廣播電視微波傳輸網建設中發揮重要作用。將其運用在廣播電視信號傳輸中，可避免傳統技術下信號傳輸復雜性所造成的影響，應用前景廣闊。新疆廣電局節目傳輸中心637臺的SDH數字微波通信系統改造，滿足了轄區內廣播電視網對數字微波的大容量要求，符合廣播電視以及監測系統數字化、智能化建設的需要。