03-微波基礎原理解析

微波根底原理微波用服部2023-1名目微波設備的應用第二部分第三部分第一部分微波通信原理網(wǎng)絡規(guī)劃微波設備的應用以太網(wǎng)應用移動網(wǎng)應用蜂窩網(wǎng)應用應用/解決方案

應用/解決方案復用設備衛(wèi)星光纜微波鏈路同軸電纜復用設備點到點數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)移動網(wǎng)應用

SDHBSCMSCPSTNBSC.....MSCBSCBSCBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSPDHPDHBTSPDHBTSBTSBTSBTSBTSBTSSDHSDHSDHPDHPDHPDHPDHPDHPDHSDHSDHPSTN：公共交換網(wǎng)MSC：移動交換中心BSC：基站把握器BTS：基站SDH微波SDHPDH微波PDH蜂窩網(wǎng)應用〔1〕UMTS:通用移動通訊系統(tǒng)蜂窩網(wǎng)應用〔2〕RNC：區(qū)域把握中心

ADM：分插復用器

MUX：復用器

STM：同步傳輸模塊以太網(wǎng)應用(1)LANtoLANBridge以太網(wǎng)應用(2)以太網(wǎng)應用(3)小結現(xiàn)代的主要傳輸方式有哪些？微波設備主要應用在哪些領域？微波通信原理系統(tǒng)結構微波原理介紹微波原理介紹無線頻譜利用微波傳輸?shù)奶匦晕⒉l率不同的傳輸系統(tǒng)微波無線鏈路衰落干擾無線電波傳播無源中繼站不同的傳輸系統(tǒng)復用設備衛(wèi)星光纜微波鏈路同軸電纜復用設備微波頻率

10km1km100m10m1m10cm1cm1mmf30kHz300kHz3MHz30MHz300MHz3GHz30GHz300GHzLFMFHFVHFUHFSHFEHFmicrowave頻率：300MHZ～300GHZ波長：1m～1mm頻帶：UHF:0.3-1.12GX：8.2-12.4GL:1.12-1.7GKU：12.4-18GLS：1.7-2.6GK:18-26GS：2.6-3.95GKa:26.5-40GC：3.95-5.85G微波傳輸?shù)奶匦圆ㄩL短/頻率高頻帶寬視距傳播、反射、衍射、散射存在自由空間損耗其它類型的路徑損耗會引起的衰落存在干擾，誤碼積存，噪聲不積存可糾錯12345685432102013040501.52.5區(qū)域網(wǎng)國家骨干網(wǎng)區(qū)域與當?shù)鼐W(wǎng)絡2834Mbit/s34140155Mbit/s2834140155Mbit/s3.311GHzGHz無線頻譜利用〔1〕容量與頻率無關，本圖也不準確無線頻譜利用〔2〕波道數(shù)頻率F3F1F2F012n1'n'低頻帶高頻帶帶寬F0:中心頻率2'信道帶寬信道間隔間隔無線電波傳播〔1〕無線鏈路傳播是直線視距傳播，要求收發(fā)天線間有較好的傳播條件。傳播媒質(zhì)主要是低層大氣?！驳孛嬉缘膸酌椎綆装倜字g〕非均勻大氣對電波傳播影響:

1.傳播路徑彎曲

2.反射、繞射等突發(fā)性大事自由空間損耗〔Lfs〕=92.4+20×log(f×d)(dB)其中,f:GHz,d:kmi.1i.2n1n2n1×sini.1=n2×sini.2n1n2氣體與水霧的影響Freq.<15GHz

insignificant20GHz:0.1dB/km降雨的影響Freq.>10GHzDiffusionvolume500km無線電波傳播〔2〕大氣影響吸取局部反射幾乎是水平程度散射折射無線電波傳播〔3〕地面影響反射衍射球面衍射發(fā)生在突起處的衍射R假想地球半徑實際地球半徑Ro標準大氣

N=-39NkmK=R/Ro=4/3hhN=315Nunits

N:大氣折射率指數(shù)

N可能會超出此值范圍：+250或-350,在少數(shù)時間里無線電波傳播〔4〕海平面的大氣折射率:n=1.000315用一個假想的地球，地球半徑為8500km,則會簡化電波的折射傳播分析。N衰落原因類型選擇性衰落雨雪衰落抗衰落措施緣由引起衰落的因素有：傳播媒質(zhì)轉(zhuǎn)變外表反射大氣降雨1234類型快衰落與慢衰落上衰落與下衰落頻率選擇性衰落與平衰落123選擇性衰落折射接收器發(fā)射器AmaxAminFrequencyRadiochannel

>1non-minimalphasefadingAF0FAAAForA1=A2AmaxdB=+6AmindB=-A

F=1

1112-A+A228

=T=AA221-T1反射A,T22A,T11<1minimal-phasefading

起因：多徑傳播直射信號大于反射信號最小相位衰落非最小相位衰落雨雪衰落發(fā)射器FI-80dBm<Pr<-20dBm接收器解調(diào)器數(shù)字信號IFABCAGATimedBmW0NoiseW信號噪聲BdBmTimeIFLevel0dBm±2dBCN主因：頻率>10GHz抗衰落措施

H頻率分集多頻率放射擇優(yōu)承受123非分集技術分集技術空間分集單頻放射，多承受降低地面反射程度增加路徑的全都性各種均衡器1210.2/√F0<H<37/√F0干擾分類干擾對抗措施分類AB同波道干擾鄰波道干擾對抗干擾措施AB增加放射功率改善帶通濾波器特性。微波無線鏈路TX/RxHopNo.1或TX/RxHopNo.2HopNo.nTX/RxTX/Rx收發(fā)間距〔D〕,幾km<D<100km可用性與質(zhì)量，與ITU-R建議所述的距離有關。終端站有線中繼站〔無源〕終端站中繼站〔有源〕有線無線鏈路中繼終端站——中間站〔放大、再生〕——再生中繼站〔上下業(yè)務+放大再生，承受基帶中繼〕——樞紐站〔多方向+中繼站〕——終端站1.直接中繼〔無源〕)—低功放大—頻移—高功放—(2.外插中繼〔有源〕)—LNA〔下變頻〕—中頻—中頻放大〔上變頻〕—射頻—高功放—(3.基帶中繼〔再生中繼、有源〕)—LNA〔下變頻〕—中頻〔解調(diào)〕—基帶〔放大、調(diào)制〕—中頻—射頻—高功放—( 上下業(yè)務終端站無源中繼站〔實物照片〕雙拋物面無源中繼站Parabolicreflectors反射板式無源中繼站Planereflectors系統(tǒng)構造傳輸速率級別數(shù)字系統(tǒng)結構數(shù)字系統(tǒng)構造2400/19200bit/sDataVFTN164kbit/s2.048Mbit/s8.448Mbit/s34.268Mbit/s139.264Mbit/sTN2TN3TN44x480channels1920channels4x120channels480channels4x30channels120channels+frame+stuffing30channels64kbit/s+64kbit/ssignalling+64kbit/sframe32x64=2048kbit/sDataMUXPCM傳輸速率級別Tx/RxCMITx/RxHDB3Tx/RxHDB3Tx/RxHDB314321432TN21432130140Mbit/s34,268Mbit/s8,448Mbit/s2,048Mbit/s64kbit/s34Mbit/s8Mbit/s2Mbit/sTx/RxTN42/34Mbit/sPDHADM155155Mbit/sCMI4x2Mbit/sor4x2Mbit/sor16x2Mbit/sTN3TN1小結1、微波的頻率范圍是多少？300MHZ～300GHZ2、簡述微波傳輸?shù)奶匦浴?、大氣對微波傳播的影響有哪些？4、引起衰落的因素有哪些？5、引起選擇性衰落的主要因素是什么？6、抗衰落措施分哪兩類？分別是什么？其中的主要措施有哪些？7、無源中繼有哪幾種形式？網(wǎng)絡規(guī)劃確定性能目標分析用戶需求選擇設備頻率規(guī)劃配置鏈路性能估算分析客戶需求商業(yè)需求是什么?業(yè)務量和系統(tǒng)容量傳輸數(shù)據(jù)速率性能目標—可用性與牢靠性安裝地點—經(jīng)濟性1234規(guī)格—可測量網(wǎng)管系統(tǒng)互通性567在網(wǎng)絡設計之前需要知道什么?確定性能目標差錯性能一個月的可用性建議值Microwavelinks2.28過失性能過失性能指標定義如下：說明：建議一個月評估一次過失性能。過失秒(ErroredSecond):一個或多個過失塊的秒。嚴峻過失秒(SeverelyErroredSecond):包含有不少于30%的過失塊或者至少消逝一次缺陷的秒。嚴峻過失秒率〔SeverelyErroredSecondRatio，SESR)背景塊過失率〔BackgroundBlockErroredRatio，BBER)過失秒率〔ErroredSecondRatio，ESR)過失性能參數(shù)如下：背景過失塊(BackgroundBlockError):在規(guī)定的測量時間間隔內(nèi)，扣除嚴峻過失秒和不行用時間之后，其余時間內(nèi)的過失塊數(shù)。通常狀況下，當SESR滿足時，ESR與BBER也會自動滿足。一個月的可用性建議值可用性是鏈路可用時間與總時間的比值。頻率規(guī)劃配置頻率申請頻率選擇頻率申請ITU-R建議的微波頻率帶寬:頻率選擇信號頻率越低，傳播越遠。低頻率簡潔對四周區(qū)域產(chǎn)生干擾。更高的頻率能獲得更高的天線增益。更高的頻率，有更小的菲涅耳區(qū)。1234更高的頻帶，有更寬的帶寬，可用于更高的數(shù)據(jù)傳輸率，更小的干擾。5選擇設備PASOLINK外觀PASO+外觀PASOLINKNEO/c外觀ZXMWPR10外觀

ZXMWSR10外觀單跳系統(tǒng)的網(wǎng)絡配置多跳系統(tǒng)的網(wǎng)絡配置環(huán)狀系統(tǒng)的網(wǎng)絡配置多分支系統(tǒng)的網(wǎng)絡配置PASOLINK外觀0.6m天線抱桿室外單元〔ODU〕室內(nèi)單元〔IDU〕PASO+外觀0.3m