李練好，陳磊
河北省電力公司調(diào)通中心，河北石家莊050021
1總體介紹
NEC 3000s 微波傳輸設(shè)備是日本NEC公司生產(chǎn)的一種先進(jìn)的數(shù)字微波通信設(shè)備，其工作頻段可以是4、5、6、7、8 GHz等ITU-R所規(guī)定的多個(gè)微波傳輸頻段，其產(chǎn)品利用交叉極化頻率復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)波道傳輸2×STM-1的比特速率。根據(jù)微波波道帶寬的不同，可以選用64QAM或128QAM多級(jí)編碼調(diào)制（MLCM）方式，前者所需波道帶寬為40 MHz ，后者要求的波道帶寬約為28 MHz。在40 MHz波道帶寬時(shí)，除傳輸STM-1主信號(hào)流外，還可傳輸2×2.048 Mbits/s 的路旁業(yè)務(wù)（WS）；在28 MHz波道帶寬時(shí)，還可傳輸一個(gè)2.048 Mbits/s 的路旁業(yè)務(wù)。對(duì)于微波傳輸頻段安排，它可以和原有的數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)（PDH）兼容。該設(shè)備使用無(wú)損傷切換、空間分集、交叉極化干擾抵消、正交時(shí)域均衡等微波傳輸?shù)母咝录夹g(shù)，適用于長(zhǎng)距離大容量的微波傳輸。
國(guó)家電力公司此次京—漢微波改造采用5 GHz頻段，40 MHz波道帶寬，北京—保定段采用單極化1+2系統(tǒng)傳輸2個(gè)STM-1，保定—鄭州段采用交叉頻率復(fù)用2×（1+1）系統(tǒng)傳輸2個(gè)STM-1。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、模塊集成化程度較高，維護(hù)方便。另外，其強(qiáng)大的網(wǎng)管系統(tǒng)，可以對(duì)設(shè)備及機(jī)房環(huán)境進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)和檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。
2關(guān)鍵技術(shù)
2.1自適應(yīng)交叉極化干擾抵消（XPIC）技術(shù)
在現(xiàn)代大容量微波傳輸中，為提高頻譜利用率，一般采用波道雙極化傳輸方式。在傳輸正常的情況下，主要采取交叉極化鑒別率（XPD）較高的高性能天線，垂直極化與水平極化所接收到的兩路信號(hào)之間的D/U比較高，能滿足傳輸指標(biāo)要求。但當(dāng)有傳播衰落時(shí)，由于XPD本身下降，垂直極化與水平極化所接收到的兩路信號(hào)的交叉極化干擾電平增加，致使它們之間的D/U值也隨之下降，使傳輸性能降低，甚至造成中斷。
圖1為XPD與衰落深度(Fd)的關(guān)系曲線，圖中，直線為理想的XPD與Fd的關(guān)系曲線，點(diǎn)線為實(shí)際統(tǒng)計(jì)曲線。通常要求天線本身極化隔離度（XPD0）為40 dB。
為實(shí)現(xiàn)交叉極化同波道傳送，NEC 3000s SDH 設(shè)備采用了XPIC技術(shù),見圖2。
這里以V 極化信號(hào)為例，在天線接收的信號(hào)中除了V極化的正常信號(hào)外，不可避免地會(huì)收到H極化的干擾信號(hào)。輔助解調(diào)器（XDEM）從H信號(hào)中取出部分信號(hào)樣本進(jìn)行解調(diào)，并與V信號(hào)的主解調(diào)器（DEM）輸出的信號(hào)一起送至XPIC的控制電路，再對(duì)橫向?yàn)V波器的抽頭系數(shù)進(jìn)行調(diào)整從而將輸入橫向?yàn)V波器的H信號(hào)變成V信號(hào)中H信號(hào)的干擾樣本，并與V信號(hào)相減，消去干擾部分，恢復(fù)出干凈的有用信號(hào)，再送至V極化信號(hào)的解調(diào)器。用此種方法對(duì)信號(hào)改善度>15 dB，已滿足設(shè)計(jì)要求。
圖3為XPIC在64QAM時(shí)對(duì)系統(tǒng)C/N和XPD的改善程度。如果要使C/N為30 dB，在沒有用XPIC時(shí)XPD要達(dá)到22 dB才能滿足要求，而采用了XPIC技術(shù)后XPD只要達(dá)到6 dB即可。這樣一方面降低了對(duì)天線饋線系統(tǒng)XPD的要求，另一方面成倍提高了頻帶利用率。
2.2自動(dòng)發(fā)信功率控制（ATPC）技術(shù)
ATPC技術(shù)是微波發(fā)信機(jī)的輸出功率在ATPC的控制范圍內(nèi)自動(dòng)跟蹤接收端接收電平變化而變化的一種技術(shù)。在正常傳播條件下，發(fā)信機(jī)輸出功率固定在某個(gè)比較低的電平上，當(dāng)發(fā)生傳播衰落時(shí)，接收機(jī)檢測(cè)到傳播衰落并達(dá)到ATPC所規(guī)定的最低接收電平時(shí)，立即通過微波段開銷（RFCOH）字節(jié)控制對(duì)方發(fā)信機(jī)提高發(fā)信功率。其主要優(yōu)點(diǎn)是：降低了對(duì)相鄰系統(tǒng)的干擾；減小了上衰落對(duì)系統(tǒng)的影響；降低了電源消耗；改善了系統(tǒng)的殘余比特差錯(cuò)性能。ATPC終端站控制原理見圖4。
正常傳播條件下，A站發(fā)信機(jī)（設(shè)額定功率29 dB）受本端ATPC適配器的控制，發(fā)送低電平信號(hào)（17 dB），此時(shí)B站接收端為正常接收電平（-40 dB左右）。當(dāng)有衰落時(shí)，B站接收電平隨之下降，在接收電平將至 ATPC啟動(dòng)門限之前，ATPC不做控制；在B站接收電平下降至ATPC啟動(dòng)門限（-55 dB）或B站解調(diào)器因某種原因發(fā)生幀告警時(shí)，B站ATPC適配器將產(chǎn)生5 bits ATPC控制信號(hào)，此信號(hào)送至調(diào)制器，通過微波幀開銷（RFCOH）反向傳送至A站，經(jīng)解調(diào)器分出并送至ATPC適配器。經(jīng)A站ATPC適配器處理后，產(chǎn)生相應(yīng)控制電壓，使發(fā)信機(jī)輸出功率增加，直到最高功率（31 dB）。在ATPC控制范圍內(nèi)，可維持收信電平不變；但當(dāng)A站發(fā)信機(jī)輸出功率達(dá)到高電平（31 dB）時(shí)，系統(tǒng)開始脫離ATPC控制，此時(shí)B站接收電平按原變化斜率下降。收發(fā)信電平變化關(guān)系如圖5所示。
一般來(lái)說嚴(yán)重的傳播衰落發(fā)生的時(shí)間率是很短的，不足1%。NEC 3000s SDH設(shè)備ATPC動(dòng)態(tài)范圍為-12～2 dB，即設(shè)備的發(fā)信功率在99%的時(shí)間內(nèi)均以比額定輸出功率低12 dB的狀態(tài)工作。
3強(qiáng)大完善的網(wǎng)絡(luò)管理功能
NEC 3000s SDH微波設(shè)備網(wǎng)管使用的21-SMX系統(tǒng)是高度先進(jìn)、智能化的管理系統(tǒng)。它使用了標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、構(gòu)造和接口實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備的遠(yuǎn)端維護(hù)和管理，包括故障管理、配置管理、性能管理、設(shè)備檔案管理和安全管理等。
此次京—漢微波改造，分別在北京、石家莊、鄭州、武漢設(shè)立了網(wǎng)管終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)全線網(wǎng)元的監(jiān)測(cè)和控制。并且，各站電源系統(tǒng)信息也通過微波V11接口納入了網(wǎng)絡(luò)的管理、監(jiān)控系統(tǒng)。（WS）；在28 MHz波道帶寬時(shí)，還可傳輸一個(gè)2.048 Mbits/s 的路旁業(yè)務(wù)。對(duì)于微波傳輸頻段安排，它可以和原有的數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)（PDH）兼容。該設(shè)備使用無(wú)損傷切換、空間分集、交叉極化干擾抵消、正交時(shí)域均衡等微波傳輸?shù)母咝录夹g(shù)，適用于長(zhǎng)距離大容量的微波傳輸。
