IP数字微波在吕梁广电的应用

苏兵兵

（吕梁市微波站，吕梁 033000）

1 前言

在广播电视业务传输过程中，数字微波通信和卫星、光缆传输互为备份，是广播电视节目可靠传输的保证。微波传输系统具有适应复杂地理环境、抵御自然危害能力强、安全可靠、易于值守、业务开通快速和部署灵活等优点，不但符合广电网络对于安全播出的高可靠性和传输容量的要求，也可以充分利用基础资源，如频率、铁塔、机房、维护人员队伍等，为广电传输事业发挥了重要作用。

2 吕梁地区广播电视微波电路概况

山西吕梁地区微波电路，始建于十九世纪80年代，主要承担着传输山西本省电视广播的在吕梁地区的覆盖，并提供吕梁本地节目向山西省电视中心的上行传输。电路全长363公里，共6跳微波电路，7个微波站。

随着吕梁地区广电业务的发展，一方面旧有的45MPDH微波已不能满足传输容量的需求，另一方面编解码、发射机等领域的新技术高速发展，使得45MPDH微波电路与其它领域设备对接匹配等问题愈加明显，故在此背景下，吕梁地区的微波电路跟随省内广电微波网络的改造也陆续进行了IP数字化的改造，截止2017年底改造完成的电路容量为510Mbps，其中310Mbps用于山西省内广电业务传输，200Mbps用于吕梁本地广电业务传输。

3 吕梁微波IP化改造遇到的实现难点

吕梁地区微波电路的建设克服了以下几个技术实现难点，使得吕梁的广电业务能够高效可靠地传输。

难点1：黑茶山—木孤台的长站距传输

黑茶山—木孤台站距在110km以上，首先应保证满足余隙标准，其次选用空间分集，才能减小多径衰落对性能的影响。经过仔细的分析核算，本跳采用了二重空间分集的配置，在木孤台、黑茶山各配置两面3.0m天线。

在分析过程中，路径余隙遵循以下标准：

微波接力段余隙取值标准

注1：K：等效地球半径系数；注2：Kmin：0.1%所对应的统计K值注3：F1：第一菲涅尔半径（米）

难点2：木孤台—霍山的混合分集技术

黑茶山—木孤台站距在100km以上，由于站址条件的限制，在木孤台不具备安装更多天线的能力，所以在木孤台—霍山的微波电路上，考虑木孤台采用一面3.2m天线，霍山配置两面3.2m天线，即混合空间分集的配置结构满足了电路的性能指标。

难点3：木孤台—离石、离石—龙山的无源转接传输

吕梁地区地形山脉绵延，高低起伏，地形复杂，使得有些微波电路在视距内有阻挡物导致不能直接视通。要解决此问题，建立微波中继站是比较理想的办法。考虑到机房设施、电源供给、人力费用等成本，需采用无源中继方式。

无源站点的选取，应靠近某一端站，最好在1km之内，这样才能保证无源情况下自由空间损耗最小，达到设计要求。反复分析，并经过实地勘察，木孤台—离石、离石—龙山2跳电路满足以上条件，可以采用无源中继方式。

克服了以上技术难点，吕梁广电微波电路才得以全面实施，建成后的IP微波电路各跳实际接收电平在-30dBm～-40dBm之间，系统衰落储备值也达到了30dB以上，电路的运行情况良好。

4 吕梁IP数字微波系统的几个关键技术

吕梁IP数字微波通信系统采用了目前市场上最先进的数字微波通信系统，该系统由于采用分路滤波、空间分集合成、纠错编码、高阶调制解调、自适应调制、帧头压缩等关键技术，使得通过多种类型接口的大容量无线信号能够可靠传输。

4.1 自动发信功率控制技术（ATPC）

IP数字微波采用的ATPC技术是基于闭合控制环来实现的，微波发信机的输出功率在ATPC的控制范围内自动跟踪接收端接收电平的变化而变化。APTC技术的主要优点在于改善收信机的上衰落性能、减小邻近信道的干扰、改善误码残余特性、降低系统功耗等。

若路径条件比较差，衰落较大，接收端的收信电平低于接收端设置的ATPC调整下门限时，接收端通知发送端提高微波设备的发射功率，从而避免较大误码率的出现。若路径条件好，接收端通知发送端适当降低微波设备的发射功率，这样可以减小对其他系统的干扰，同时降低系统功耗。

4.2 分集接收技术

IP数字微波采用的分集接收技术主要用来改善多径衰落，分集接收技术有空间分集和频率分集两种方式。

空间分集是通过两条或两条以上无线路径上传输同一信号，在空间不同的高度上放置几面天线，利用无线信号在空间衰落的不相关性，对几面天线接收的信号，进行分集合成，以抵抗多径衰落的影响，从而改善微波传输系统的性能和可用度。

频率分集是采用两个或两个以上具有一定频率间隔的微波频率同时发送和接收同一信号，然后进行合成和选择，以达到改善信号衰落的目的。

4.3 帧头压缩技术

IP数字微波采用了帧头压缩技术，此技术利用短字节替代在以太网数据帧中重复传送且不发生变化的数据，并将短字节通过微波发送端发送出去，从而大幅度提升微波传输的有效字节，提升单载波的IP数据传送能力，IP业务吞吐量最高可提升至每载波1Gb/s水平，有效地减轻了数据业务迅速增长所带来的压力。

4.4 无线链路聚合技术（LAG）

IP数字微波采用了无线链路聚合技术，通过捆绑多个无线链路使它们汇聚在一起，从而获得了更大的传输容量和弹性。

5 结束语

在微波电路建设中，一方面要保证广播电视节目可靠传输和安全播出，另一方面又要考虑尽量节约投资，设计采用空间分集、无源转接中继等技术对微波电路建设是非常有益的。IP数字微波的诸多技术优势使得其在广播电视行业的应用中起着重要作用，相信未来IP数字微波还会在广电及其它行业的通信建设中发挥更大优势。