深圳国标地面数字电视单频网两跳微波的升级设计

李志中

【摘要】由于设备老化，在充分利用现有微波站站址、路由的基础上，对深圳市国标地面数字电视单频网的两路微波设备进行升级改造。

【关键词】微波升级;SDH

中图分类号：TN929                    文献标识码：A                    DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.18.028

深圳市国标地面数字电视单频网项目（以下简称单频网项目）自2010年投入应用以来，进一步扩大了地面数字电视信号的覆盖范围。通过无线接收方式免费收看数字电视，能更好地满足深圳市民及深圳周边地区收视群体和港澳同胞日益增长的精神文化需求;既是市委、市政府为深圳市民，也是为深圳周边地区和港澳同胞提供的公益文化服务。运行至今已将近8年，其中东莞莲花山-梧桐山和大南山-梧桐山两跳老富士通微波传输系统由于设备老化、系统不稳定，已不能满足业务发展需求，现计划替换为NEC5000S的SDH微波传输系统。

1. 替换方案

1.1 路由概况

本期工程涉及3个站点（莲花山、梧桐山、大南山）2跳微波链路：

东莞莲花山-梧桐山：站距约49.85km。莲花山站原天线口径为1.8m。梧桐山站原天线口径为3.0m。

大南山-梧桐山：站距约30.97km。大南山站原天线口径为1.8m。梧桐山站原天线口径为2.4m。

1.2 频率配置

东莞莲花山-梧桐山使用L8GHz ch4/6波道，V极化。莲花山站为低站（收频率低），梧桐山站位高站（收频率高）。

大南山-梧桐山使用L8GHz ch4/6波道，H极化。大南山站为低站（收频率低），梧桐山站位高站（收频率高）。

1.3 改造需求

1.3.1 东莞莲花山-梧桐山

原富士通微波设备替换为NEC5000S的SDH微波设备，新设备的配置为2+0，容量2*155Mbps，接口2*STM-1光接口。

原微波天饋线利旧，另外，莲花山站新增一面1.8m天线，梧桐山站新增一面2.4m天线，把该链路改造为空间分集结构。馈线部分更换为新的安德鲁椭圆波导馈线。

1.3.2 大南山-梧桐山

原富士通微波设备替换为NEC5000S的SDH微波设备，新设备的配置为2+0，容量2*155Mbps，接口2*STM-1光接口。

原微波天线利旧，另外梧桐山站新增一面2.4m天线，大南山站由于安装空间问题，无法增加新天线，该链路改造后为单边空间分集结构。部分更换为新的安德鲁椭圆波导馈线。

以上所需馈线总计按照450米考虑，共计4根。

1.4 微波网管系统

梧桐山站为网管中心，目前已配置有SDH微波管理系统。本期安装的SDH微波设备纳入已有微波网管，同时将已有微波网管纳入上层SKYLINE Dataminer网管统一管理。

要求已有微波网管开放SNMP v1接口。

要求上层网管SKYLINE可实现：

（1）针对微波设备的驱动，对设备的完全集成，对设备可管，可监。（2）在网管端呈现图形化显示、图表显示设备状态、告警、系统状态报告等;（3）驱动页面参数选项与设备原有网管一致，即通过驱动可实现与设备原有网管一致功能和权限;（4）可正常在现有综合网管界面呈现相关告警和状态数据。

2. 具体技术要求

2.1 技术要求总览

2.1.1 参考标准

本期工程关于微波电路质量指标的分配，将依据我国YD/T 5088-2015《数字微波接力通信系统工程设计规范》。

2.1.2 电路性能差错指标

在考虑到系统内部的衰落、干扰及其他各种恶化因素的影响下，各跳链路应满足省内干线通道的差错性能指标，在每一个传输方向任何月份应不大于下表的规定值。

2.1.3 抖动性能

（1）SDH网络输出口的最大允许输出抖动。

测量的带通滤波器在低通部分滚降特性为60dB/10倍频程，高通部分的滚降特性为20dB/10倍频程，测量时间为60秒。

（2）SDH设备输入口的抖动和漂移容限

（3）SDH设备输入口应能至少容忍按图2.1.1的模框所施加的输入抖动和漂移，PDH输出口的最大允许输出抖动。

测量用的带通滤波器频响按20dB/10倍频程滚降。括弧中数值为数字段中网元时钟同步工作，且输入信号无抖动时的输出抖动要求。

（4）SDH设备的PDH支路输入口抖动和漂移容限。SDH设备的PDH支路输入口抖动和漂移容限定义为不产生误码的最大输入正弦抖动峰峰值，SDH设备的PDH支路输入口的抖动和漂移容限应符合图2.1.2所示的模框要求。

2.2 SDH微波系统

2.2.1 传输指标计算

在进行指标计算时，瑞利衰落概率计算公式中应采用下表所列的中国地形和环境因子：PRe=K*Q*FB*dc

其中F为频率（GHz），d为：站距（Km）。

2.2.2 STM-1数字微波收发信机

我们要求发信机输出端口的功率达到+30dBm或以上。微波设备均应采用ATPC技术。

动态范围：≥20dB跟踪速度：≥100dB/s。收信噪声系数≤2.5dB。收信门限（BER=10-6时） ≤-71.0dBm（L8GHz/128QAM）本振频率稳定度在温度范围-5C到+40C内优于10ppm。

2.2.3 分集接收

主要特性如下：

（1）IF：70MHz或140MHz或340MHz（2）合路器类型：最大功率合成或最小色散合成均可，当然如果其它合成方法性能更好或相当也可采用;（3）F输入/输出阻抗：50欧（不平衡）;（4）分集接收机噪声系数：小于2.5dB

2.2.4 调制解调器

采用QAM128调制

IF输入/输出电平：-13dBm，其容限应在+1dB到-1.5dB之间;IF输入/输出阻抗：50欧（不平衡）;IF输入/输出回损：≥26dB

2.2.5  倒换设备

本工程的倒换段（每个中继段都按波道自动倒换段设置，以便网上各站均能上下业务）。复用段（MSP）保护应符合ITU-T G.782中有关规定，而微波保护倒换（RPS）应满足如下要求。

（1）保护倒换设备容量全电路在满波道工作时应可以进行多路保护倒换。

（2）倒换类型

a.主信号无损伤倒换

b.辅助信号电子开关

（3）倒换标准

a.BER超过门限（门限范围可在10-5到10-6间设定）

b.时钟告警（帧失步）

c.数据丢失

（4）总倒换时间：10ms

（5）显示状态

为实现电路监测功能，在双终端站和终端站，每个波道的故障和倒换段的状态改变都不仅能在本地显示出来，而且可以送到网管中心和区域网管中心。

2.2.6  辅助业务

（1）旁路业务

每套收发信机应提供至少1个E1旁路，满足ITU-T G.703标准。

（2）公务（EOW）

全线所有微波站均需提供慢车公务，由微波设备提供，话机应安装在机架上。

（3）64Kbit/s服务通道

全线所有微波站均需提供一路64Kbit/s服务通道。

2.3  SDH微波天馈线系统

2.3.1 天线

（1）本工程采用高性能抛物面天线，频段为L8G（7725MHz–8275MHz）

（2）极化方式：高性能单极化天线

（3）直径：1.8m×3

（4）增益：≥40.5dBi。

（5）驻波比：≤1.10

（6）前后比：≥64。

（7）装配：直径114mm垂直抱杆安装

（8）方向性精调：5（包括俯仰角和方位角）

（9）天线罩

每面天线应提供天线罩用来降低风阻和遮蔽雨雪灰尘，并提供天线罩的使用年限。

（10）天线装配架

每架天线应配备安装架，使之能安装在买方提供的垂直抱杆上。天线装配架所有零部件全部采用热镀锌和渗锌方式。

（11）E/H弯头

为把天线安装在塔上，可能在室外需要E或H弯头。弯头的一端接在天线的矩形输出口上，另一端通过椭矩变换器接在椭圆馈线上。卖方可根据自己的设备情况决定是否使用这些E/H弯头。

2.3.2 馈线

（1）类型：进口椭圆波导馈线

（2）工作频带：L8G（7725MHz–8275MHz）

（3）带内衰耗：≤5.88dB/100m。

（4）VSWR：≤1.10。

（5）過压：30Kpa

（6）连接器

每个椭圆波导馈线的两端均应配有符合IEC有关标准的法兰接头，接头型号为PDH-84。

2.3.3 波导充气机

本工程的波导充气机将利旧。

2.4 环境条件

设备应在如下条件连续工作正常

周围温度：-5C到+50C

相对湿度：95%（+30C）

海拔：达2000mASL

储存温度：-40C到+65C

3. 结束语

此次单频网微波升级是在原来基础上进行设备升级，主要改成空间分集，以提高传输的可靠性。同时，升级后的两跳NEC5000S系统能与其余7路NEC5000S系统组成大网管。相比现有的富士通微波系统，NEC有更强大的管理软件（PNMTj），能更好地帮助工作人员进行设备的监控和维护以及数据处理，如富士通最多只能查看两天内传输电频数据，而NEC能查看长达3个月的数据，并能生成相应图表，大大方便了工作人员对历史数据的查看和参考。