微波基础原理.ppt
微波基础原理,目录,微波设备的应用,应用/解决方案,点到点数字微波传输系统,移动网应用,SDH,PSTN：公共交换电话网 MSC ： 移动交换中心 BSC ：基站控制器 BTS ： 基站,蜂窝网应用（1）,UMTS:通用移动通讯系统,蜂窝网应用（2）,RNC：区域控制中心 ADM：分插复用器 MUX：复用器 STM：同步传输模块,以太网应用 (1),LAN to LAN Bridge,以太网应用(2),以太网应用(3),小结,现代的主要传输方式有哪些？ 微波设备主要应用在哪些领域？,微波通信原理,微波原理介绍,不同的传输系统,微波频率,频率：300MHZ 300GHZ 波长 ： 1m1mm,频带： UHF: 0.3-1.12G X：8.2-12.4G L: 1.12-1.7G KU：12.4-18G LS：1.7-2.6 G K: 18-26G S：2.6-3.95 G Ka: 26.5-40G C：3.95-5.85G U: 40-60G XC：5.85-8.2G,微波传输的特性,波长短/频率高,频带宽,视距传播、反射、衍射、散射,存在自由空间损耗,其它类型的路径损耗会引起的衰落,存在干扰，误码积累，噪声不积累可纠错,1,2,3,4,5,6,无线频谱利用（1）容量与频率无关，本图也不准确,无线频谱利用（2）,信道带宽,信道间隔间隔,无线电波传播（1）,无线链路传播是直线视距传播，要求收发天线间有较好的传播条件。 传播媒质主要是低层大气。 （地面以的几米到几百米之间）,非均匀大气对电波传播影响: 1. 传播路径弯曲 2. 反射、绕射等突发性事件,自由空间损耗（Lfs）=92.4+20×log(f×d) (dB) 其中, f:GHz, d:km,n1×sin i.1 = n2×sin i.2,气体与水雾的影响,Freq. 15 GHz insignificant 20 GHz : 0.1 dB / km,降雨的影响,Freq. 10 GHz,无线电波传播（2）,大气影响,吸收,部分反射,几乎是水平程度,散射,折射,无线电波传播（3）,地面影响,反射,衍射,球面衍射,发生在突起处的衍射,R 假想地球半径,实际地球半径,Ro,标准大气 N = - 39 N km,K = R/Ro = 4/3,h,h,N = 315 N units,N : 大气折射率指数,N 可能会超出此值范围： + 250 或 - 350, 在少数时间里,无线电波传播（4）,海平面的大气折射率 : n = 1.000 315,用一个假想的地球，地球半径为8500km,则会简化电波的折射传播分析。,N,衰落,原因,引起衰落的因素有：,传播媒质改变,表面反射,大气,降雨,1,2,3,4,类型,快衰落与慢衰落,上衰落与下衰落,频率选择性衰落与平衰落,1,2,3,选择性衰落,起因：,多径传播,直射信号大于反射信号,最小相位衰落,非最小相位衰落,雨雪衰落,主因：,频率10GHz,抗衰落措施,频率分集 多频率发射 择优接受,1,2,3,非分集技术,分集技术,空间分集 单频发射，多接受,降低地面反射程度,增加路径的一致性,各种均衡器,1,2,10.2/F0H37/F0,干扰,分类,A,B,同波道干扰,邻波道干扰,对抗干扰措施,A,B,增加发射功率,改善带通滤波器特性。,微波无线链路,TX/Rx,Hop No.1,或,TX/Rx,Hop No.2,Hop No.n,TX/Rx,TX/Rx,收发间距（D）, 几 km D 100 km,可用性与质量，与ITU-R建议所述的距离有关。,终端站,有线,中继站（无源）,终端站,中继站（有源）,有线,无线链路,中继,终端站中间站（放大、再生）再生中继站（上下业务+放大再生，采用基带中继）枢纽站（多方向+中继站）终端站 1.直接中继（无源） )低功放大频移高功放( 2.外插中继（有源） )LNA（下变频）中频中频放大（上变频）射频高功放( 3.基带中继（再生中继、有源） )LNA（下变频）中频（解调）基带（放大、调制）中频射频高功放( 上下业务,终端站,无源中继站（实物照片）,双抛物面无源中继站 Parabolic reflectors,反射板式无源中继站 Plane reflectors,系统结构,数字系统结构,2400/19200 bit/s,Data,VF,TN 1,64 kbit/s,2.048 Mbit/s,8.448 Mbit/s,34.268 Mbit/s,139.264 Mbit/s,TN 2,TN 3,TN 4,4 x 480 channels,1920 channels,4 x 120 channels,480 channels,4 x 30 channels,120 channels,+ frame + stuffing,30 channels 64 kbit/s + 64 kbit/s signalling + 64 kbit/s frame,32 x 64 = 2048 kbit/s,Data,MUX,PCM,传输速率级别,小结,1、微波的频率范围是多少？300MHZ 300GHZ 2、简述微波传输的特性。 3、大气对微波传播的影响有哪些？ 4、引起衰落的因素有哪些？ 5、引起选择性衰落的主要因素是什么？ 6、抗衰落措施分哪两类？分别是什么？其中的主要措 施有哪些？ 7、无源中继有哪几种形式？,网络规划,分析客户需求,商业需求是什么?,业务量和系统容量,传输数据速率,性能目标可用性与可靠性,安装地点经济性,1,2,3,4,规格可测量,网管系统,互通性,5,6,7,在网络设计之前需要知道什么?,确定性能目标,Microwave links,2.28,差错性能,差错性能指标定义如下：,说明：建议一个月评估一次差错性能。,差错秒(Errored Second):一个或多个差错块的秒。,严重差错秒(Severely Errored Second):包含有不少于30%的差错块或者至少出现一次缺陷的秒。,严重差错秒率（Severely Errored Second Ratio，SESR) 背景块差错率（Background Block Errored Ratio ，BBER) 差错秒率（Errored Second Ratio ，ESR),差错性能参数如下：,背景差错块(Background Block Error):在规定的测量时间间隔内，扣除严重差错秒和不可用 时间之后，其余时间内的差错块数。,通常情况下，当SESR满足时，ESR与BBER也会自动满足。,一个月的可用性建议值,可用性是链路可用时间与总时间的比值。,频率规划配置,频率申请,ITU-R 建议的微波频率带宽:,频率选择,信号频率越低，传播越远。,低频率容易对周围区域产生干扰。,更高的频率能获得更高的天线增益。,更高的频率，有更小的菲涅耳区。,1,2,3,4,更高的频带，有更宽的带宽，可用 于更高的数据传输率，更小的干扰。,5,选择设备,PASOLINK外观,0.6m 天线,抱杆,室外单元（ODU）,室内单元（IDU）,PASO+外观,0.3m 天线,抱杆,室外单元（ODU）,室内单元（IDU）,PASOLINK NEO/c外观,ZXMW PR10外观,IDU,中频电缆,ODU,ZXMW SR10外观,IDU,中频电缆,ODU,单跳系统的网络配置,多跳系统的网络配置,环状系统的网络配置,多分支系统的网络配置,链路性能估算,使用计算工具 (Pathloss) 进行链路预算分析。,小结,1、我们要了解的客户需求有哪些？ 2、我们常用的频段有哪些？ 3、频率选择的原则有哪些？ 4、我们常用的设备有哪些？ 5、微波常见的网络组网方式有哪些？,
