数字微波传输设备所采用的基本技术大致与PDH相同,但由于传输方式的特点又决定了两者有所不同,SDH有下述几个关键技术:
1.编码调制技术
微波是一种频带受限的传输媒质,根据ITU-R建议,我国在4~11GHz频段大都采用的波道间隔为28~30MHz及40MHz(ITU-R相关的频率配置建议)。要在有限的频带内传输SDH信号,必须采用更高状态的调制技术。SDH微波与PDH微波在相同的波道间隔下,所需调制状态数的区别如表1所示。
2.交叉极化干扰抵消以(XPIC)技术
为了进一步增加数字微波系统的容量,提高频谱利用率,在数字微波系统中除了采用多状态调制技术(64QAM,128QAM或512QAM调制)外,还采用双极化频率复用技术,使单波道数据传输速率成倍增长。但在出现多径衰落时,交叉极化鉴别率(XPD)会降低,从而产生交叉极化干扰。为此,需要一个交叉极化抵消器,用以减小来自正交极化信号的干扰。
自适应交叉极化干扰抵消技术的基本原理是从所传输信号相正交的干扰信道中取出部分信号,经过适当处理后与有用信号相加,用以抵消叠加在有用信号上的来自正交极化信号的干扰。原则上干扰抵消过程可以在射频、中频或基带上进行。采用XPIC技术后,对干扰的抑制能力一般可达15dB左右。
3.自适应频域和时域均衡技术
当系统采用多状态0AM调制方式时,要达到ITU-R所规定的性能指标,对多径衰落必须采取相应的对抗措施。考虑到ITU一R的新建议将不再给数字微波系统提供额外的差错性能配额,因此,必须采取强有力的抗衰落措施。在各种抗衰落技术中,除了分集接收技术外,最常用的技术是自适应均衡技术,包括自适应频域均衡技术和自适应时域均衡技术。
频域均衡主要用于减少频率选择性衰落的影响,即利用中频通道插入的补偿网络的频率特性去补偿实际信道频率特性的畸变;时域自适应均衡用于消除各种形式的码间干扰,可用于最小相位和非最小相位衰落,为消除正交干扰,可引进二维时域均衡器。
4.高线性功率放大器和自动发射功率控制
多状态调制技术对传输信道,特别是高功率放大器的线性提出了严格的要求。例如,对采用640AM的系统而言,要求传输信道的三阶交调失真要比主信号至少低45dB。若采用128QAM或256QAM调制技术,则要求更严。为满足系统总传输性能的要求,除了对微波高功放采取输出回退措施外,还要采取一些非线性的补偿技术,如加中频或射频失真器或采用前馈技术等来改善放大器的线性。
高线性功率放大器和自动发射功率控制(ATPC)技术的关键是微波发信机的输出功率在ATPC的控制范围内自动地随接收端接收电平的变化而变化。采用ATPC技术的优点是,降低了同一路由相邻系统的干扰,减小了上衰落对系统的影响,降低了电源消耗,减小非线性失真。
5.大规模专用集成电路(ASIC)设计技术
三、SDH微波在SDH电信网中的应用
微波作为三大传输手段之一也在SDH网中起着重要作用。尽管光纤传输网在容量方面有微波无法比拟的优点,但不管是通信干线上还是支线,SDH微波网仍然是光纤网不可缺少的补充和保护手段。SDH微波网可以利用现有模拟或PDH微波网的基础设施进行建设。其主要应用有下列几种:用SDH微波系统使光纤电信网形成闭合环路;与SDH光纤系统串接使用;作为SDH光纤网的保护,以解决整个通信网的安全保护问题;自成链路或环路。
四、工程综合应用网图
在许多通信系统工程设计的建设过程中,不可避免地要考虑到已有系统的再利用因素,以及不同型号设备的兼容问题,SDH数字微波通信系统在此方面具有独有的优势。它不仅具有光纤级传输性能及全面的网络管理性能,还包括一个开放的系统结构,能方便地实现不同型号的ADM(上、下话路复用器)之间的切换和交叉互连。其综合应用(典型)网络链接如图3所示。
我国地域辽阔,各地自然条件和经济发展情况差别相当大,因此,必须因地制宜的安排各种传输手段。各国的经验表明,在发生自然灾害的情况下,总是首先靠无线通信方式恢复电信业务。同时在某些应用场合,如连接到卫星地球站、移动通信网基站及其专用网,以及连接到广大农村及偏远的厂矿等,还是用微波作为传输手段比较灵活方便,而且,其性能价格比也十分理想。所以,我国在大力发展光纤干线传输网的同时,也十分注意发展建设SDH数字微波通信网。原邮电部已决定在“九五”至“十五”期间新建30条左右的国家一级干线数字微波电路,总长约30000km。