卫星通信技术第10章无线通信技术

微 波 通 信 基 本 概 念无 线 通 信技 术• 微 波• 频 率 在 300MHz-300GHz 的 电 磁 波 ( 波长 1m 到 1mm)• 微 波 的 传 播 特 性• 似 光 性• 直 线 传 播• 极 化 特 性• 线 极 化 ( 水 平 极 化 、 垂 直 极 化 )• 圆 ( 椭 圆 ) 极 化 ( 左 旋 、 右 旋 )-6-

在 整 个 通 信 网 中 的 位 置无 线 通 信技 术微 波中 继终 端端 局交 换中 心交 换中 心交 换中 心端 局终 端交 换中 心交 换中 心卫 星 通 信光 纤 通 信-7-

数 字 微 波 中 继 线 路 组 成 示 意无 线 通 信技 术端 站端 站中 间 站端 站枢 纽 站再 生 中 继站一 条 数 字 微 波 中 继 线 路 组成-8-

数 字 微 波 中 继• 中 继 通 信• 信 号 经 过 长 距 离 传 输 的 恶 化• 接 收 、 再 生 、 转 发• 一 条 通 信 线 路 服 务 多 地 点• 上 下 话 路• 三 种 中 继 通 信 方 式• 直 接 中 继• 外 差 中 继B无 线 通 信技 术• 基 带 再 生 中 继A C微 波 中 继 接 力 方 式 示 意图-9-

直 接 中 继无 线 通 信技 术微 波 放 大 移 频 微 波 放 大直 接 中 继 方式-10-

外 差 中 继无 线 通 信技 术低 噪 声 放 大 下 变 频 中 放 上 变 频 功 率 放 大外 差 中 继 方式-11-

基 带 中 继无 线 通 信技 术低 噪 声 放大下 变 频 中 放 解 调 调 制 中 放 上 变 频功 率放 大基 带 中 继 方式-12-

实 例无 线 通 信技 术• 一 个 典 型 的 数 字 微 波 通 信 系 统 的 端 站 设 备二 次 群二 次 群二 次 群二 次 群二 次 群二 次 群二 次 群二 次 群三次群分接三次群复接无损伤切换无损伤切换解调解调调制调制微波接收微波接收微波发送微波发送带通带通带通带通双工器-13-

部 分 设 备无 线 通 信技 术• 双 工 器 : 将 发 送 和 接 收 的 信 号 分 隔 开• 即 从 公 用 天 线 接 收 到 的 信 号 经 过 双 工 器 后 进入 接 收 设 备 而 不 通 向 发 送 设 备• 发 送 信 号 经 过 双 工 器 后 直 接 经 过 天 线 发 射 出去 而 不 通 向 接 收 设 备• 波 道 滤 波 器• 分 隔 各 个 波 道 的 信 号• 避 免 造 成 波 道 间 干 扰-14-

微 波 收 信 机无 线 通 信技 术射 频 输 入带通低噪放大抑镜滤波混频中频滤波前置中放自适应均衡中频放大中 频 输出本 振-15-

微 波 发 信 机无 线 通 信技 术中 频 信号中放上变频隔离滤波微波前放输出功放信道滤波去 天 线AGC勤 务 信 号浅调频主振荡器隔离放大-16-

调 制 解 调 设 备无 线 通 信技 术• 将 数 字 基 带 信 号 调 制 到 中 频 , 将 中 频 信 号解 调 为 数 字 基 带 信 号• 调 制 方 式 多 为 高 阶 调 制 ( 如 DQPSK、16QAM、256QAM、9QPR 等 )• 与 数 字 基 带 的 接 口 可 以 为 :AMI 码 、HDB3 码 、CMI 码-17-

微 波 通 信 的 监 控 和 勤 务 *无 线 通 信技 术• 监 控 系 统• 对 本 地 站 通 信 状 况 进 行 实 时 监 测 和 控 制 , 一 旦 发现 通 信 中 断 , 将 恶 化 波 道 的 信 号 切 换 到 备 用 波 道• 监 控 环 境 、 电 源 等• 对 远 方 站 的 监 视 和 控 制• 勤 务• 用 来 为 线 路 中 各 微 波 站 上 的 维 护 人 员 传 递 业 务 联络 电 话 , 以 及 为 监 控 系 统 提 供 监 控 数 据 传 输 通 道• 三 种 勤 务 实 现 方 式 :• 配 置 独 立 的 勤 务 传 输 波 道• 在 主 通 道 的 信 息 流 中 插 入 一 定 的 勤 务 比 特• 对 主 信 道 的 载 波 进 行 附 加 调 制 来 传 送 勤 务 信 号 ( 如 载波 用 浅 调 频 方 式 来 传 输 站 间 话 务 )-18-

无 损 伤 切 换无 线 通 信技 术• 无 损 切 换 的 两 个 要 求 :• 切 换 前 主 备 用 波 道 间 的 时 变 时 延 和 残 留 固 定 时延 能 快 速 均 衡 , 保 证 主 备 用 码 流 对 齐• 即 使 在 快 衰 落 下 , 全 部 切 换 过 程 必 须 在 门 限 误码 率 到 来 之 前 完 成• 两 路 之 间 切 换 时 , 结 果 就 像 一 路 一 样• 要 点• 时 刻 调 整 各 路 时 延 , 使 其 一 致• 经 历 的 信 道 不 一 样 , 所 以 时 延 有 可 能 不 一 样• 及 时 预 测 各 路 误 码 率 , 以 便 提 前 切 换 到• 伪 误 码 技 术-19-

波 道 及 射 频 频 率 配 置• 波 道无 线 通 信技 术• 微 波 线 路 的 可 用 带 宽 划 分 成 若 干 频 率 小 段 , 并在 每 一 个 频 率 小 段 上 设 置 一 套 微 波 收 发 信 机 ,构 成 一 条 微 波 通 信 的 传 输 通 道• 波 道 频 率 配 置• 一 条 微 波 线 路 上 允 许 有 多 套 微 波 收 发 信 机 同 时工 作 , 这 就 必 须 对 各 波 道 的 微 波 频 率 进 行 分 配• 频 率 的 分 配 应 尽 可 能 做 到 :• 在 给 定 的 可 用 频 率 范 围 内 尽 可 能 多 安 排 波 道 数 量• 尽 可 能 减 少 各 波 道 间 的 干 扰• 尽 可 能 地 有 利 于 通 信 设 备 的 标 准 化 、 系 列 化-20-

单 波 道 频 率 配 置无 线 通 信技 术• 二 频 制反 向 干扰越 站 干扰f1f2f1f2f2f1f2f1A B C D二 频 制 频 率 分配-21-

单 波 道 频 率 配 置无 线 通 信技 术• 四 频 制越 站 干扰f1f2f1f2f3f4f3f4A B C D四 频 制 频 率 分配-22-

有 效 减 小 越 站 干 扰无 线 通 信技 术越 站 干扰越 站 干扰1 2 3 4 1 24312无 越 站 干扰34-23-

二 频 制 vs. 四 频 制无 线 通 信技 术• 四 频 制 : 多 用 一 倍 频 率 ; 但 二 频 制 有 反向 干 扰 的 问 题• 天 线 前 后 隔 离 度 : 好 的 在 40dB 上 下• 二 频 制 下 , 若 前 向 发 生 衰 落 , 后 向 没 有发 生 衰 落 , 则 发 生 后 向 对 前 向 的 干 扰• 因 为 频 率 相 同-24-

多 波 道 频 率 配 置无 线 通 信技 术• 收 发 频 率 相 间 排 列收 发 频 率 集 中 排 列f 1'f 1f 2'f 2f 3'f 3f 4'f 4f 5'f 5f 6'f 6f 1f 2f 3f 4f 5f 6'f 1'f 2'f 3'f 4'f 5'f 6A 方 向A 方 向B 方 向B 方 向f1'f 1f 2f 3' ' 'f 2f 3f4 f 4图 a、 收 发 频 率 相 间 方案f 5'f 5f 6'f 6f1f 2f3f4f5f6'f 1图 b、 收 发 频 率 集 中 方案'f 2'f 3'f 4'f 5'f 6-25-

射 频 波 道 的 频 率 再 用无 线 通 信技 术主 用 频率再 用 频率主 用 频率再 用 频率水 平 极化图 a、 同 波 道 型 频 率 再用垂 直 极化图 b、 插 入 波 道 型 频 率 再用-26-

微 波 通 信 中 的 备 份 与 切 换无 线 通 信技 术• 备 份• 设 备 备 份• 波 道 备 份 :1:1 备 份 、n:1 备 份• 切 换• 人 工 切 换• 自 动 切 换-27-

小 节无 线 通 信技 术• 10.6 数 字 微 波 通 信• 概 述• 在 整 个 通 信 网 中 的 位 置• 数 字 微 波 线 路• 波 道 及 其 射 频 配 置-28-