我省SDH数字微波扩容改造中几个难题及解决方案

郭祥武

摘要：数字微波传输作为广播电视传输体系中的一种最经济、可靠的传输手段，我省在数字微波扩容改造过程中遇到了一些困难，其中有几跳微波站，其站间距离属于超长站距及站间视距存在阻挡等技术难题，本文详细介绍了解决这些微波建设中此类技术难题的设计思路、指标计算以及最终的解决方法并进行了经验总结，为今后新建或改造数字微波电路提供参考，将积累的经验与大家分享。

关键词：数字微波 空间衰落 SDH 天线增益 空间分集

中图分类号：TN943.2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）09-0032-02

1 我省广播电视干线微波电路概况

山西广播电视干线微波电路现有干线站28座，电路全长约1400公里，主要任务是向各地市所在地及骨干发射台传输山西电视台、黄河电视台电视节目及多套省电台节目，也为部分地市传输中央一套、中央七套电视节目和中央人民广播电台多套广播节目。

在资金短缺的情况下，我们根据山西微波干线网的特点，对南北干线电路采用SDH传输方式，通过骨干站分支至地市的电路采用小容量PDH方式传输，传输速率为45Mbit/s。2006年，微波通往11个地市微波站PDH 45Mbit/s工程开始建设。为保证以后微波电路综合应用，全部采用2M接口，每个地市共开通21*2Mbps，编解码也采用N*2M接口。山西广播电视微波电路先后完成北线、东线、南线的微波数字化改造，形成主干线为SDH 155Mbit/s方式传输，其余支线为PDH45Mbit/s方式传输的SDH、PDH混合数字微波传输网。

随着广播电视的迅猛发展，45Mbit/s的数字微波容量已经不能满足我省干线微波传输的需要，为此决定分三次将45Mbit/s的PDH数字微波扩容改造为1+1的155Mbit/s容量的SDH数字微波。在改造过程中有几跳长站距微波改造难度比较大，下面对这几跳微波的扩容改造进行具体分析。

2 改造中遇到的难题

由于本工程微波路由中大部分为已有的微波路由，故已有路由频率按照原有的频率L8GHz考虑，新建的微波站频率规划在不干扰的前提下按照L8GHz（7.725～8.275GHz ）中的频点规划。霍山—伊侯山、霍山—稷王山、霍山—老顶山、霍山—木孤台都是超过100Km的超长站距，这在数字微波传输时需要充分考虑长站距所带来的空间衰落，一定要经过精密的技术指标计算，从而制定出正确的技术方案，保证扩容改造后数字微波电路能够可靠运行。

在这几个长站距中，霍山—稷王山、霍山—木孤台、霍山—老顶山这三跳是站距超过100Km的超长站距，但是中间没有阻挡，传输界面比较好，都属于A型传输断面。霍山—伊侯山这一跳由于视距有部分阻挡，余隙不够，需要改变微波路由。经过地图作业和多次实地勘察，最后选择在晋城市沁水县大尖山增加一个有源直放站，用以实现霍山-伊侯山之间的微波中继传输。

下面对这几跳微波进行理论计算。

2.1 电路计算指标

本工程作为ITU-T G.826中所定义的27500km假设参考通道国内部分中的一段考虑。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，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表1的规定值。

表中：B=1%×[L]/500+2.5%

[L]=路由长度化整到最接近的500km的整倍数

本次工程参考距离按照：太原-运城距离考虑，总长为L=368.66Km，每公里指标为：0.002*3.5/368.66（%）。

故本工程电路实施的电路的SESR误码性能指标要求汇总如下表2所示：

2.2 断面分析

本次工程传播地形为山区，断面类型按均A型考虑。

余隙分析标准：

微波线路路径余隙参考以下标准：

主天线

1）K=4/3：大于1.0F

2）K=2/3

2.1）在平坦地区：大于0.577F（高于7GHz时）

大于0.4F（低于7GHz时）

2.2）障碍物是山时：大于0F

2.3）障碍物不是山时：大于0.3F

F：第一费涅尔半径K：有效地球半径因子

本工程各微波段为已有电路，霍山—稷王山、霍山—老顶山、霍山—木孤台这三跳是现有电路，未发现由于阻挡造成的传输问题，因此路径余隙按满足要求考虑。由于霍山—老顶山和霍山—木孤台这两跳传输断面和霍山—稷王山同属于A型，且中间没有阻挡，所以上面只列了最长站距的霍山—稷王山的计算，它的储备达到28dB，其它两跳要大于28dB。

3 解决方法

霍山-伊候山这一跳在霍山采用两重空间分集，微波设备按照1+1混合分集配置，在伊候山采用单天线配置；在霍山-伊候山两站之间的新增的大尖山直放站，配置天线2面。

霍山—稷王山这一跳按照1+1两重空间分集（SD）配置。

霍山—老顶山、霍山—木孤台等两跳按照1+1混合分集配置。

3.1 霍山—伊侯山的解决方法

霍山—大尖山路由上有部分阻挡，余隙不够，需要更改路由，在两站中间增加一个微波站。我们经过反复地图作业和多次实地勘察，最后选择在晋城市沁水县大尖山这个地方，这里有个林场，水泥公路直接通往山顶，电力供应也没有问题，是个理想的微波站站点，由于人员和经费等原因，新建有人值守的微波站困难多多，最后确定建成一个有源直放站，用以实现霍山-伊侯山之间的微波中继传输。有源直放站建设简单，只需要将微波信号在射频直接放大转接到下一站，霍山-伊候山这一跳在霍山采用两重空间分集、微波设备按照1+1混合分集配置，在伊候山采用单天线配置；在霍山-伊候山两站之间的新增的大尖山直放站，配置天线2面。

3.2 霍山—稷王山解决方法

霍山—稷王山这一跳站距长达141.43KM，这么长的微波站距在国内罕见，由于霍山和稷王山都满足装分集天线的条件，决定按照1+1两重空间分集（SD）配置来设计，空间分集设备包含分集接收机、中频合成器和微处理机单元。

3.3 霍山—老顶山、霍山—木孤台解决方法

霍山—老顶山、霍山—木孤台这两跳的老顶山和木孤台不满足安装分集天线的条件，没有办法安装1+1两重空间分集，经过和微波设备厂家反复讨论，最后选择按照1+1混合分集配置。在霍山分别安装两面天线，在老顶山和木孤台分别安装一面3.2米的微波天线。

综合以上计算结果来看，霍山—稷王山的收信电平为-43.2dBm，储备为28dBm，霍山—大尖山的收信电平为-33.6dBm，储备为27dBm，大尖山-伊侯山的收信电平为-41.2dBm，储备为27dBm，符合SDH数字微波的传输需要。扩容改造工程结束后，从实际的运行情况来看，这几跳微波传输情况还是令人满意的。

4 经验总结

SDH数字微波的标准站距为50Km，对于超长站距的SDH数字微波建设来看，在微波建设前期进行路径勘察是十分必要的，在符合传输的情况下（传输断面类型最好是A型），经过精确的理论计算，再采用空间分集、频率分集等技术，例如霍山—稷王山站距超过140Km也可以进行正常传输，对于传输路径不理想的霍山—伊侯山这一跳，可以采用增加比较经济的无人值守的有源中继站，都能够达到满意的传输效果。