郭金峰 孫慶山 鐘 群
SDH微波通信是新一代的數(shù)字微波傳輸體制。數(shù)字微波通信是用微波作為載體傳送數(shù)字信息的一種通信手段。它兼有SDH數(shù)字通信和微波通信兩者的優(yōu)點，由于微波在空間直線傳輸?shù)奶攸c，故這種通信方式又稱為視距數(shù)字微波中繼通信。
一、SDH微波通信系統(tǒng)的組成
數(shù)字微波傳輸線路的組成形式可以是一條主干線，中間有若干分支，也可以是一個樞紐站向若干方向分支。如圖1所示是一條數(shù)字微波通信線路的示意圖，其主干線可長達幾千公里，另有若干條支線線路，除了線路兩端的終端站外，還有大量中繼站和分路站，構(gòu)成一條數(shù)字微波中繼通信線路�！ �
組成此通信線路設備的連接方框圖如圖2所示。它分為以下幾個部分：
用戶終端，直接為用戶所使用的終端設備，如自動電話機、電傳機、計算機、調(diào)度電話等。
交換機。這是用于功能單元、信道或電路的暫時組合以保證所需通信動作的設備，用戶可通過交換機進行呼叫連接，建立暫時的通信信道或電路。這種交換可以是模擬交換，也可以是數(shù)字交換。目前，大容量干線絕大部分采用數(shù)字程控交換機。
數(shù)字電話終端復用設備（即數(shù)字終端機）。其基本功能是把來自交換機的多路信號變換為時分多路數(shù)字信號，送往數(shù)字微波傳輸信道，以及把數(shù)字微波傳輸信道收到的時分多路數(shù)字信號反變換為交換機所需的信號，送至交換機。對于PDH系統(tǒng)，一般采用編碼調(diào)制數(shù)字電話終端機，它還包括二次群和高次群復接器、保密機及其他數(shù)字接口設備，按工作性質(zhì)不同，它可以組成數(shù)字終端或數(shù)字分路終端機。而對于SDH系統(tǒng)，則采用SDH數(shù)字復用設備，簡稱SDH設備，它由一些基本功能塊靈活地組成不同類型的總的設備。圖中的數(shù)字分路終端機可由分插復用器（ADM）來替代。
微波站。按工作性質(zhì)不同，它可分成數(shù)字微波終端站、數(shù)字微波中繼站和數(shù)字微波分路站。有兩個以上方向的上，下話路的微波站則稱之為數(shù)字微波樞紐站。SDH微波終端站的發(fā)送端完成主信號的發(fā)信基帶處理（包括CMI／NRZ變換、SDH開銷的插入與提取，微波幀開銷的插入及旁路業(yè)務的提取等）、調(diào)制（包括糾錯編碼、擾碼及發(fā)信差分編碼等）、發(fā)信混頻及發(fā)信功率放大等；終端站的收信端完成主信號的低噪聲接收（根據(jù)需要可含分集接收及分集合成）、解調(diào)（含中頻頻域均衡、基帶或中頻時域均衡、收信差分譯碼、解擾碼、糾錯譯碼等）、收信基帶處理（含旁路業(yè)務的提取、微波幀開銷的插入與提取石DH開銷的插入與提取、NRZ／CMI變換等）。在公務聯(lián)絡方面，終端站具有全線公務和選站公務兩種能力。在網(wǎng)絡管理方面，終端站可以通過軟件設定為網(wǎng)管主站或主站，收集各站匯報過來的信息，監(jiān)視線路運行質(zhì)量，執(zhí)行網(wǎng)管系統(tǒng)配置管理及遙控、遙測指令，需要時還可通過Q3接口與電信管理網(wǎng)（TMN）連接。終端站基帶接口與SDH復用設備連接，用于上、下低價支路信號。終端站還具有備用倒換功能，包括倒換基準的識別，倒換指令的發(fā)送與接收，倒換動作的啟動與證實等。
SDH微波中繼站。主要完成信號的雙向接收和轉(zhuǎn)發(fā)。有調(diào)制、解調(diào)設備的中繼站，稱再生中繼站。需要上、下話路的中繼站稱微波分路站，它必須與SDH的分插復用設備連接。再生中繼站具有全線公務聯(lián)絡能力，以及向網(wǎng)管系統(tǒng)匯報站信息。線路運行質(zhì)量的能力，并可執(zhí)行網(wǎng)管系統(tǒng)的配置管理及進行遙控及遙測。再生中繼站也可以上、下旁路業(yè)務信號。
二、SDH數(shù)字微波采用的關鍵技術
SDH微波傳輸設備所采用的基本技術大致與PDH相同，但由于傳輸方式的特點又決定了兩者有所不同，SDH有下述幾個關鍵技術：
1．編碼調(diào)制技術
微波是一種頻帶受限的傳輸媒質(zhì)，根據(jù)ITU-R建議，我國在4～11GHz頻段大都采用的波道間隔為28～30MHz及40MHz（ITU-R相關的頻率配置建議）。要在有限的頻帶內(nèi)傳輸SDH信號，必須采用更高狀態(tài)的調(diào)制技術。SDH微波與PDH微波在相同的波道間隔下，所需調(diào)制狀態(tài)數(shù)的區(qū)別如表1所示。
2．交叉極化干擾抵消以（XPIC）技術
為了進一步增加數(shù)字微波系統(tǒng)的容量，提高頻譜利用率，在數(shù)字微波系統(tǒng)中除了采用多狀態(tài)調(diào)制技術（64QAM，128QAM或512QAM調(diào)制）外，還采用雙極化頻率復用技術，使單波道數(shù)據(jù)傳輸速率成倍增長。但在出現(xiàn)多徑衰落時，交叉極化鑒別率（XPD）會降低，從而產(chǎn)生交叉極化干擾。為此，需要一個交叉極化抵消器，用以減小來自正交極化信號的干擾。
自適應交叉極化干擾抵消技術的基本原理是從所傳輸信號相正交的干擾信道中取出部分信號，經(jīng)過適當處理后與有用信號相加，用以抵消疊加在有用信號上的來自正交極化信號的干擾。原則上干擾抵消過程可以在射頻、中頻或基帶上進行。采用XPIC技術后，對干擾的抑制能力一般可達15dB左右。
3．自適應頻域和時域均衡技術
當系統(tǒng)采用多狀態(tài)0AM調(diào)制方式時，要達到ITU-R所規(guī)定的性能指標，對多徑衰落必須采取相應的對抗措施�？紤]到ITU一R的新建議將不再給數(shù)字微波系統(tǒng)提供額外的差錯性能配額，因此，必須采取強有力的抗衰落措施。在各種抗衰落技術中，除了分集接收技術外，最常用的技術是自適應均衡技術，包括自適應頻域均衡技術和自適應時域均衡技術。
頻域均衡主要用于減少頻率選擇性衰落的影響，即利用中頻通道插入的補償網(wǎng)絡的頻率特性去補償實際信道頻率特性的畸變；時域自適應均衡用于消除各種形式的碼間干擾，可用于最小相位和非最小相位衰落，為消除正交干擾，可引進二維時域均衡器。
4．高線性功率放大器和自動發(fā)射功率控制
多狀態(tài)調(diào)制技術對傳輸信道，特別是高功率放大器的線性提出了嚴格的要求。例如，對采用640AM的系統(tǒng)而言，要求傳輸信道的三階交調(diào)失真要比主信號至少低45dB。若采用128QAM或256QAM調(diào)制技術，則要求更嚴。為滿足系統(tǒng)總傳輸性能的要求，除了對微波高功放采取輸出回退措施外，還要采取一些非線性的補償技術，如加中頻或射頻失真器或采用前饋技術等來改善放大器的線性。
高線性功率放大器和自動發(fā)射功率控制（ATPC）技術的關鍵是微波發(fā)信機的輸出功率在ATPC的控制范圍內(nèi)自動地隨接收端接收電平的變化而變化。采用ATPC技術的優(yōu)點是，降低了同一路由相鄰系統(tǒng)的干擾，減小了上衰落對系統(tǒng)的影響，降低了電源消耗，減小非線性失真。
5．大規(guī)模專用集成電路（ASIC）設計技術
三、SDH微波在SDH電信網(wǎng)中的應用
微波作為三大傳輸手段之一也在SDH網(wǎng)中起著重要作用。盡管光纖傳輸網(wǎng)在容量方面有微波無法比擬的優(yōu)點，但不管是通信干線上還是支線，SDH微波網(wǎng)仍然是光纖網(wǎng)不可缺少的補充和保護手段。SDH微波網(wǎng)可以利用現(xiàn)有模擬或PDH微波網(wǎng)的基礎設施進行建設。其主要應用有下列幾種：用SDH微波系統(tǒng)使光纖電信網(wǎng)形成閉合環(huán)路；與SDH光纖系統(tǒng)串接使用；作為SDH光纖網(wǎng)的保護，以解決整個通信網(wǎng)的安全保護問題；自成鏈路或環(huán)路。
四、工程綜合應用網(wǎng)圖
在許多通信系統(tǒng)工程設計的建設過程中，不可避免地要考慮到已有系統(tǒng)的再利用因素，以及不同型號設備的兼容問題，SDH數(shù)字微波通信系統(tǒng)在此方面具有獨有的優(yōu)勢。它不僅具有光纖級傳輸性能及全面的網(wǎng)絡管理性能，還包括一個開放的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能方便地實現(xiàn)不同型號的ADM（上、下話路復用器）之間的切換和交叉互連。其綜合應用（典型）網(wǎng)絡鏈接如圖3所示。
我國地域遼闊，各地自然條件和經(jīng)濟發(fā)展情況差別相當大，因此，必須因地制宜的安排各種傳輸手段。各國的經(jīng)驗表明，在發(fā)生自然災害的情況下，總是首先靠無線通信方式恢復電信業(yè)務。同時在某些應用場合，如連接到衛(wèi)星地球站、移動通信網(wǎng)基站及其專用網(wǎng)，以及連接到廣大農(nóng)村及偏遠的廠礦等，還是用微波作為傳輸手段比較靈活方便，而且，其性能價格比也十分理想。所以，我國在大力發(fā)展光纖干線傳輸網(wǎng)的同時，也十分注意發(fā)展建設SDH數(shù)字微波通信網(wǎng)。原郵電部已決定在“九五”至“十五”期間新建30條左右的國家一級干線SDH微波電路，總長約30000km。
