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)實現(xiàn)一個波道傳輸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，除傳輸STM-1主信號流外，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，還可傳輸一個2.048 Mbits/s 的路旁業(yè)務(wù)。對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)備使用無損傷切換、空間分集、交叉極化干擾抵消、正交時域均衡等微波傳輸?shù)母咝录夹g(shù)，適用于長距離大容量的微波傳輸。
國家電力公司此次京—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STM-1。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理、模塊集成化程度較高，維護方便。另外，其強大的網(wǎng)管系統(tǒng)，可以對設(shè)備及機房環(huán)境進行遠程維護和檢測，實現(xiàn)無人值守。
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，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，點線為實際統(tǒng)計曲線。通常要求天線本身極化隔離度（XPD0）為40 dB。
為實現(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 極化信號為例，在天線接收的信號中除了V極化的正常信號外，不可避免地會收到H極化的干擾信號。輔助解調(diào)器（XDEM）從H信號中取出部分信號樣本進行解調(diào)，并與V信號的主解調(diào)器（DEM）輸出的信號一起送至XPIC的控制電路，再對橫向濾波器的抽頭系數(shù)進行調(diào)整從而將輸入橫向濾波器的H信號變成V信號中H信號的干擾樣本，并與V信號相減，消去干擾部分，恢復(fù)出干凈的有用信號，再送至V極化信號的解調(diào)器。用此種方法對信號改善度>15 dB，已滿足設(shè)計要求。
圖3為XPIC在64QAM時對系統(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XPD要達到22 dB才能滿足要求，而采用了XPIC技術(shù)后XPD只要達到6 dB即可。這樣一方面降低了對天線饋線系統(tǒng)XPD的要求，另一方面成倍提高了頻帶利用率。
2.2自動發(fā)信功率控制（ATPC）技術(shù)
ATPC技術(shù)是微波發(fā)信機的輸出功率在ATPC的控制范圍內(nèi)自動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)信機輸出功率固定在某個比較低的電平上，當(dāng)發(fā)生傳播衰落時，接收機檢測到傳播衰落并達到ATPC所規(guī)定的最低接收電平時，立即通過微波段開銷（RFCOH）字節(jié)控制對方發(fā)信機提高發(fā)信功率。其主要優(yōu)點是：降低了對相鄰系統(tǒng)的干擾；減小了上衰落對系統(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（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（17 dB），此時B站接收端為正常接收電平（-40 dB左右）。當(dāng)有衰落時，B站接收電平隨之下降，在接收電平將至 ATPC啟動門限之前，ATPC不做控制；在B站接收電平下降至ATPC啟動門限（-55 dB）或B站解調(diào)器因某種原因發(fā)生幀告警時，B站ATPC適配器將產(chǎn)生5 bits ATPC控制信號，此信號送至調(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)信機輸出功率達到高電平（31 dB）時，系統(tǒng)開始脫離ATPC控制，此時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。
一般來說嚴重的傳播衰落發(fā)生的時間率是很短的，不足1%。NEC 3000s SDH設(shè)備ATPC動態(tài)范圍為-12～2 dB，即設(shè)備的發(fā)信功率在99%的時間內(nèi)均以比額定輸出功率低12 dB的狀態(tài)工作。
3強大完善的網(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、智能化的管理系統(tǒng)。它使用了標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議、構(gòu)造和接口實現(xiàn)對整個系統(tǒng)設(shè)備的遠端維護和管理，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，實現(xiàn)對全線網(wǎng)元的監(jiān)測和控制。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，還可傳輸一個2.048 Mbits/s 的路旁業(yè)務(wù)。對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)備使用無損傷切換、空間分集、交叉極化干擾抵消、正交時域均衡等微波傳輸?shù)母咝录夹g(shù)，適用于長距離大容量的微波傳輸。
