SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)原理及應(yīng)用

摘要：SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)廣泛用于國家級及省級廣播電視微波傳輸干線電路中，它具有傳輸容量大，遠(yuǎn)距離傳輸質(zhì)量高、抗自然災(zāi)害性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是廣播電視節(jié)目信號傳輸?shù)闹髁υO(shè)備。在此簡明闡述了數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)的基本原理，并結(jié)合實(shí)際詳細(xì)分析了SDH數(shù)字微波傳輸設(shè)備在我站的具體應(yīng)用，為提高微波傳輸電路維護(hù)水平具有一定意義。
關(guān)鍵詞：SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)；編碼；解碼；多進(jìn)制正交幅度調(diào)整；分復(fù)接

1 數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)原理

    數(shù)字微波傳輸就是先把音、視頻信號(信源)編碼壓縮(信源編碼如MPEG-2)，然后通過數(shù)字微波信道調(diào)制(如MQAM)，再通過天線發(fā)射出去(信道)，接收端則相反，天線接收信號，微波解擴(kuò)，音、視頻解壓縮(信源解碼)，最后還原模擬的音、視頻信號(信宿)。

2 SDH復(fù)用原理

    SDH采用的信息結(jié)構(gòu)等級稱為同步傳送模塊STM-N(Synchronous Transport，N=1，4，16，64)，最基本的模塊為STM-1，4個STM-1同步復(fù)用構(gòu)成STM-4，16個STM-1或4個STM-4同步復(fù)用構(gòu)成STM-16；STM(同步傳送模塊)是SDH系統(tǒng)的基本設(shè)備。它的第一級稱為STM-1，實(shí)際上是一個帶有線路終端功能的準(zhǔn)同步數(shù)字復(fù)用器，它將63個2 Mbit／s信號或3個34 Mbit／s信號或1個140 Mbit／s信號復(fù)用或適配為155 Mbit／s，在155 Mbit／s信號幀中預(yù)留了相當(dāng)多的比特開銷，從155 Mbit／s往上，則完全采用了同步字節(jié)復(fù)用，從而形成了速率為622 080 kbit／s的STM-4和速率為2 488 320 kbit／s的STM-16，以及更高速率的STM-N。STM設(shè)備除了可作為復(fù)用器和線路終端設(shè)備外，還可以組成分插復(fù)用設(shè)備和數(shù)字交叉連接設(shè)備。以它們?yōu)榛A(chǔ)構(gòu)成SDH傳送網(wǎng)。
    SDH采用塊狀的幀結(jié)構(gòu)來承載信息，每幀由縱向9行和橫向270×N列字節(jié)組成，每個字節(jié)含8bit，整個幀結(jié)構(gòu)分成段開銷(Section Over Head，SDH)區(qū)、STM-N凈負(fù)荷區(qū)和管理單元指針(AU PTR)區(qū)三個區(qū)域，其中段開銷區(qū)主要用于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理、維護(hù)及指配以保證信息能夠正常靈活地傳送，它又分為再生段開銷(Rege nerator Section OverHead，RSOH)和復(fù)用段開銷(Multiplex Section OverHead，MSOH)；凈負(fù)荷區(qū)用于存放真正用于信息業(yè)務(wù)的比特和少量的用于通道維護(hù)管理的通道開銷字節(jié)；管理單元指針用來指示凈負(fù)荷區(qū)內(nèi)的信息首字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置以便接收時(shí)能正確分離凈負(fù)荷。SDH的幀傳輸時(shí)按由左到右、由上到下的順序排成串型碼流依次傳輸，每幀傳輸時(shí)間為125 μs，每秒傳輸1／125×1000 000幀，對STM-1而言每幀字節(jié)為8bit×(9×270×1)=19440bit，則STM-1的傳輸速率為19 440×8000=155．520 Mbit／s；而STM-4的傳輸速率為4×155．520 Mbit／s=622．080 Mbit／s；STM-16的傳輸速率為16×155．520(或4×622．080)=2 488．320 Mbit／s。
    SDH傳輸業(yè)務(wù)信號時(shí)各種業(yè)務(wù)信號要進(jìn)入SDH的幀都要經(jīng)過映射、定位和復(fù)用三個步驟：(1)映射是將各種速率的信號先經(jīng)過碼速調(diào)整裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器(C)，再加入通道開銷(POH)形成虛容器(VC)的過程，幀相位發(fā)生偏差稱為幀偏移；(2)定位即是將幀偏移信息收進(jìn)支路單元(TU)或管理單元(AU)的過程，它通過支路單元指針(TU PIR)或管理單元指針(AU PTR)的功能來實(shí)現(xiàn)；(3)復(fù)用則是將多個低價(jià)通道層信號通過碼速調(diào)整使之進(jìn)入高價(jià)通道或?qū)⒍鄠€高價(jià)通道層信號通過碼速調(diào)整使之進(jìn)入復(fù)用層的過程。

3 SMS-150V分、復(fù)接設(shè)備在我站的應(yīng)用
3．1 我站部分復(fù)接子架的連線圖
    圖3、圖4、圖5給出了我站部分復(fù)接子架的連線圖。

3．2 分、復(fù)接設(shè)備的具體應(yīng)用
    我省微波網(wǎng)干線是NEC 3000S型SDH數(shù)字微波設(shè)備，傳輸容量為155MB。
    數(shù)字微波傳輸網(wǎng)的特點(diǎn)就是單向傳輸，點(diǎn)對多點(diǎn)傳輸。
    在我們的數(shù)字微波電路中，正傳線路就具有這一特點(diǎn)，為此我們采取了一些專門措施，如大量使用的45M數(shù)據(jù)分配器、2M數(shù)據(jù)分配器以及為單向接收而配置的分接器等。
    在我省數(shù)字微波電路中，反傳線路也是采用復(fù)用技術(shù)，我們將45M數(shù)據(jù)分成21個2M的數(shù)據(jù)，按規(guī)定分配給各地市使用，各地市的2M數(shù)據(jù)經(jīng)復(fù)接器復(fù)用成45M數(shù)據(jù)傳到分支站，最后再通過SDH的E1通道傳回太原。
    下面具體用圖3來介紹SMS-150V分、復(fù)接設(shè)備在我站數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用。
    SMS-150V(以下簡稱150V)是NEC公司開發(fā)的SDH系列產(chǎn)品中STM-1(155．520 Mbit／s)等級的分、復(fù)接設(shè)備，主要完成45Mbit／s、2Mbit ／s與155Mbit／s間的分接、復(fù)接的功能。它主要是由端子區(qū)和插盤區(qū)組成。插盤區(qū)單元盤有：STM1e、2M、45M、TSI1(時(shí)隙交換)、SC(系統(tǒng)控制)、AGENT(網(wǎng)絡(luò)管理)、OHP(開銷處理)、OI(局內(nèi)接口)、PWR(電源)等。插盤區(qū)可以根據(jù)不同的需要靈活配置45M和2M兩種類型的單元盤，1個2M單元盤對應(yīng)端子區(qū)中3對7*2 Mbit／s的物理接口(3個輸入和3個輸出)，如*39，*40，*41為3個輸出接口，*42，*43，*44為3個輸入接口；1個45M單元盤對應(yīng)2個45Mbit／s物理接口(輸入和輸出)，并且配有保護(hù)單元盤插槽區(qū)。簡單來說150V的分插復(fù)用功能可以用數(shù)學(xué)等式155Mbit／s=3*45Mbit／s=3*21*2Mbit／s=1*45Mbit／s+2*21*2Mbit／s=……表示。
    我站南線復(fù)接子架的主要任務(wù)是將太原(南)方向SDH設(shè)備送來的155 Mbit／s信號分接成為45Mbit／s和2Mbit／s兩種類型的信號，供我站使用及作為528方向PDH設(shè)備的信號源，并將回傳的信號進(jìn)行復(fù)接。為了上下信號方便，在插盤區(qū)配置了1個45M單元盤，2個2M單元盤(對應(yīng)端子區(qū)的6對7*2 Mbit／s接口)，并配有1個45M和1個2M保護(hù)單元盤，這樣在端子區(qū)中就可以分接出1路45Mbit／s和2路2Mbit／s信號，其中分接出的1路45Mbit／s信號通過解碼器解出的山西衛(wèi)視信號作為我臺9頻道電視發(fā)射機(jī)的信號源，2路2Mbit／s信號中的*39，*40，*41，*47通過DDF跳線架由PDH設(shè)備傳給528臺。插盤區(qū)配置的IGA和IGB均為1：1的配置，需要特別注意的是端子區(qū)的155Mbit／s接口為一對輸入輸出接口，而太原(南)來的155Mbit／s信號需送給428和7402兩個方向，所以將南線復(fù)接子架的155M輸出接口的輸出信號經(jīng)一分二的分路器后，分配成兩路155Mbit／s信號，分別送給428和7402方向的SDH微波設(shè)備。而陽泉方向的回傳新聞經(jīng)7402由我臺用155Mbit／s信號送回太原，我臺采用的方法是將7402 SDH設(shè)備系統(tǒng)4輸出的回傳信號通過C-Node分復(fù)接設(shè)備分接出2Mbit／s信號，再通過DDF跳線架接與南線復(fù)接子架端子區(qū)的*42和*44相連，這樣就將7402回傳信號傳回到太原。

4 維護(hù)
    (1)相同的設(shè)備、插件及部件一般都可以直接互換。
    (2)在我們的線路中，相同級別的接口，如收發(fā)信機(jī)的70MHz中頻接口、調(diào)制解調(diào)機(jī)的中頻和45M數(shù)據(jù)接口、分復(fù)接器的45M數(shù)據(jù)接口、電視編解碼器的輸入輸出接口等，一般都可以用數(shù)據(jù)線自環(huán)或?qū)Νh(huán)。各站應(yīng)配置一些必要的數(shù)據(jù)電纜。
    (3)更換監(jiān)控機(jī)插件和數(shù)據(jù)交換機(jī)，設(shè)置好相應(yīng)的地址碼后再去更換。更換公務(wù)機(jī)要注意重新設(shè)置選呼號碼。