数字微波系统框图

终端在内的地面设备。
图7-14 卫星移动通信系统的基本组成
（1）按一定规则分布的卫星构成一
个卫星移动通信系统的卫星星座。
（2）网络操作中心具有管理卫星移
动通信业务的功能。
（3）卫星测控中心负责卫星星座的
管理功能，即卫星轨道修正、卫星工作 状态的故障诊断等功能。
（4）卫星移动终端是一终端设备，
(3)用户终端：这是由用户使用的终端
设备，如自动电话机、电传机和计算机等。
（4）数字终端机：它实际是一个数字
电话终端复用设备，其功能是将交换机送
来的多路信号变换为时分多路数字信号， 并送往数字微波传输信道，或者是将数字 微波传输信道所接收的时分多路数字信号 反变换为交换机所要求的信号，并同时送 至交换机。
如主叫或被叫终端是否有权使用此系统及其权限
（即鉴权）。
（5）如双方都拥有使用权限，则系统将某
卫星信道分配给此主叫终端和被叫终端，以供连
接，并同时向被叫终端发起呼叫。 （6）通话完毕后，主叫和被叫终端释放通 信链路，并由本地关口站通过卫星链路向双方的 归属关口站发送相应的通信记录，以供主叫和被 叫终端的归属关口站计费等项使用。
4.卫星移动通信系统的使用频段
当电波穿过地球周围的大气层，在地
球站与卫星之间传播时，会遇到电离层中
自由电子和离子的吸收作用，还会受到对
流层中的氧、水汽和雨、雪、雾的吸收和
散射影响，从而产生一定的衰减。
7.2.2 卫星移动通信的特点和
面对的技术问题
1.卫星移动通信的特点
（1）通信距离远，具有全球覆盖能力，能 满足陆地上、海洋中、空中立体化的、全方位的 多址通信的需求，从而实现真正意义上的全球通 信和个人通信。
（2）利用现代化、智能化、数字化及多媒 体技术，在网络设计、系统构成、星间协调、星 上处理和系统运营等方面取得重大进展，力求获 得良好的性能价格比，提高产品的市场竞争力。
(3)卫星无线波束应能根据地面覆盖区 域的变化，保持指向。通常卫星移动通信 系统中的用户链路的工作频段限制在 200~10×103GHz之内。
用多级调制技术（64QAM，128QAM或
512QAM调制）外，还采用了双极化频率复
用技术，使单波道数据传输速率成倍增长。
4.自适应频域和时域均衡技术
在SDH数字微波通信中，采用了无线通信方 式，因而多径衰落的影响不容忽视。加之系统中 采用了多级调制方式，要达到ITU-R所规定的性 能指标的要求，就必须采用相应的措施抑制多径 衰落的影响。
②对TDMA的卫星移动通信系统，移动环境 的变化，如降雨、植被遮蔽等损耗，也要求发射 机随不同的移动环境调整其发射功率，如铱星系 统。
③对CDMA的卫星移动通信系统，主要的 干扰是码间干扰。采用适当的上行链路功率控制 以保持各接收机具有基本相同的输入载干比，进 而提高系统容量。
（2） 上行链路功率控制方法与特点
所有进入接收机通带内的、与本信道
频率相同的或相近的无用信号都会对本信
道信号构成干扰，这种干扰就是同频干扰。
（2）近端对远端比干扰
这种干扰同样存在于地面移动通信系 统中，当两个以同频工作的移动台各自与 基站之间的距离相差较大（一个移动台距 基站较近，另一个移动台距基站较远）， 当它们以相同的发射功率向基站发射信号 时，基站接收机接收的近端移动台所发的 信号功率较大，而远端移动台所发的信号 较小。
SDH
7.2 卫星移动通信系统
卫星通信具有覆盖面积大、受地 理条件限制少、通信频带宽的特点， 因而成为现代通信不可缺少的通信手
段。Leabharlann Baidu
7.2.1 卫星移动通信系统的基
本概念及其分类
1.卫星移动通信系统的分类
卫星移动通信系统的性质、用途不同，所采 用的技术手段也不同，因此存在多种分类方法， 它们各自反映了卫星移动通信的不同侧面。具体 分类如下。
（2）系统容量大，可提供多种通信业
务，从而使通信业务向多样化和综合化方
向发展，满足用户多方面的需求。
（3）在使用静止轨道的同时，也可使
用中、低轨道卫星，使业务性能更优良，
但在星座设计和技术上更为复杂。
2.面对的技术问题
（1）由于要求卫星移动终端的体积、重量、 发射功率、天线尺寸趋于小型化，因此对技术的 要求更高。
通过该终端设备，移动用户可在移动环 境中，如空中、海上及陆地上实现各种 业务通信。 （5）关口站一方面负责为卫星移动 通信系统与地面固定网、地面移动通信 网提供接口以实现彼此间的互通，另一 方面，还负责卫星移动终端的接入控制 工作，从而保证通信的正常运行。
3.卫星移动通信系统的工作过程
其呼叫过程如下。
（1）微波站：按不同工作性质，它可以分 为数字微波端站、数字微波中继站、数字微波分 路站和枢纽站。 ① 终端站 终端站是指位于线路两端或分支线路终点的 站。 ② 中继站 中继站是指位于线路中间、不上下话路的站， 可分为再生中继站、中频转接站、射频有源转接 站和无源转接站。
③ 分路站
(4)因移动终端的EIRP（等效全向辐 射功率）是有限的，故此要求卫星转发器 和星上天线应采取多点波束技术和大功率 技术。
(5)在有多颗卫星构成的星座系统中，
要求具有星际链路建立、星上处理和星上
交换功能，同时地面关口站也应具有相应
交换和处理功能。
(6)寻求对频段资源的不断扩张，以满
足通信业务发展的要求。
（3）多址访问干扰
CDMA系统中的用户信号首先需要经 过信息调制，从而获得窄带已调信号，然 后再将该已调信号与作为地址码的伪随机 码进行调制，并产生发送信号此时发送信 号的带宽将远大于传输用户信息的频谱宽 度。
为了克服多址干扰，因而在CDMA系统中 有必要采用相应措施。具体如下。 ① 采用正交的地址码用以避免相邻用户间 由于地址码的相关作用而带来的干扰。 ② 采用功率控制技术，这样可以减少由于 远近效应所带来的干扰，同时在某种程度上也限 制了多址干扰的影响。 ③ 采用干扰抵消技术，即采用数字处理技 术（通常利用维特比算法），同时配以匹配滤波 器，将多址干扰限制在允许的范围之内。
卫星通信线路的组成
合
卫 星 转 发 器 组 成 的 方 框 图
地球站的总体方框图
数字微波 变频式发信机方框图
微波通信接收系统的FM解调过程
数字微波通信外差式收信机方框 图
数字微波 接收系统的FM解调过程
3.交叉极化干扰抵消（XPIC）技术
由于SDH微波传输容量大，为了能够提
高频谱利用率，因此在数字微波系统中除采
（1）卫星移动终端开机后，便自动向其归 属关口站发出一个移动终端开机通知信息，并告 知其具体所在位置。 （2）移动用户向卫星移动终端（主叫终端） 输入被叫号码。
（3）卫星移动终端向该终端视线内的卫星
发出一个包括该终端注册号码和被叫终端号码的
请求服务信息，并通过卫星将此信息传送到本地 服务关口站，以建立呼叫。 （4）本地关口站又通过卫星线路分别向主 叫终端和被叫终端的归属关口站发出询问信息，
2. SDH微波的综合应用
其主要应用如图7-13所示，有以下几种方式：
（1）用SDH微波系统使光纤通信网
形成闭合环路。
（2）与SDH光纤系统串联使用。 （3）作为SDH光纤网的保护，以解
决整个通信网的安全保护问题。
（4）自成链路或环路。
图7-13 SDH微波应用图例
图 7 13 微 波 应 用 图 例
图7-10 信号接收流程
7.1.4 SDH微波通信系统
数字微波通信是指以微波作为载体传送数字 信息的一种通信手段，因而SDH微波通信将兼有 SDH数字通信与微波通信两者的优点。下面来对 其系统组成进行讨论。
1. SDH微波通信系统组成
图7-11数字微波中继通信线路示意图数字微 波传输线路的组成形式可以是一条主干线，中间 有若干分支，也可以是一个枢纽站向若干方向分 支。
7.2.3 卫星移动通信技术
1.抗干扰技术
在卫星通信系统中同样存在热噪声、交调干 扰、邻道干扰、交叉极化干扰以及码间干扰，但 由于卫星移动通信的特点决定了在其系统中既具 有卫星通信系统的特性，又具有移动通信系统的 特性，因而首先讨论一下卫星移动系统中还会受 到哪些干扰的影响。
（1）同频干扰
（1）按卫星移动通信系统的业
务进行划分
有海事卫星移动通信系统（MMSS）、 航空卫星移动通信系统（AMSS）和陆地 卫星移动通信系统（LMSS）。
（2）按卫星移动通信系统的卫星轨
道进行划分
静止轨道卫星移动通信系统：其系统卫星位 于地球赤道上空约35786km附近的地球同步轨道 上,卫星绕地球公转与地球自转的周期和方向相同。
7.1.3 SDH微波通信设备
在SDH微波通信系统中，STM-4的传 输速率为622.08Mbit/s, 占用两个微波波道。 终端站设备基本结构如图7-6所示。它主要
由SDH复用设备和SDH微波传输设备构成。
图7-6 终端站的电路配置
（1）复用设备
从上图中可以看出，复用设备主要负 责完成4个STM-1或4×63个2Mbit/s数据流 的复用，这样在复用器的输出端将以STM4数据流输出，并通过STM-4光接口送到 SDH微波传输设备中的中频调制解调器 （IF.Moden）。
（3）按卫星移动通信系统的通信覆
盖区域进行划分
有国际卫星移动通信系统、区域卫星移动通 信系统和国内卫星移动通信系统。
2.卫星移动通信系统的结构
如图7-14所示，卫星移动通信系统通 常包括空间段和地面段两部分。空间段是 指卫星星座，而地面段是指包括卫星测控 中心、网络操作中心、关口站和卫星移动
目前在上行链路中所采用的功率控制方法分
为三类。
开环法：即根据所接收的下行卫星链路信号
或导频信号功率来决定发射功率。这种方法简单，
但精度不高。
闭环法：地面通信终端首先发射信号，相应 的接收机将所接收的信号电平大小通知关口站或 网络操作中心，由其进行分析，并经下行链路给 地面通信终端发出指令，要求其调整发射功率， 地面发射机则按此指令进行发射功率调整。 混合法：混合法实际上是上述两种方法的综 合，即首先以开环法确定初始功率电平，随后系 统按闭环法的思路工作。
（2） SDH微波传输设备
SDH微波传输设备主要包括中频调制 解调器部分、微波收发信机部分和操作、 管理、维护和参数配置部分（OAMP）。
① 光传输接口
光传输接口（OTI）的结构如图7-7所 示。下面我们就以发送信号为例来进行说 明。
图7-7 光传输接口
② 数字处理器DSP
DSP主要用于完成SDH微波传输中所 要求的信号处理功能的，如图7-8所示。图 中可以看出，从公务信道和开销接入电路 来的段开销(SOH)数据插入到RC6数据流 中，然后再经扰码后插入微波辅助开销 （RFCOH）。
分路站是指位于线路中间的站，它既 可以上、下某收、发信波道的部分支路， 也可以沟通干线上两个方向之间的通信。
④ 枢纽站
枢纽站是指位于干线上的、需完成多 个方向通信任务的站。
(2)交换机：这是用于功能单元、信道
或电路的暂时组合以保证所需通信动作的
设备，用户可通过交换机进行呼叫连接，
建立暂时的通信信道或电路。
③ 中频调制解调器
如图7-9所示的是波道A，B信号发送 编程。 发信过程 STM-4群路数据流经光传输接口 （OTI）接入A，B波道的数字信号在中频 调制解调器中包括两个光传输接口OTI， 并采用1+1保护方式，互为备份。
图 7 9 信 号 发 送 流 程
-
收信过程 如图7-10所示的为信号接收流程。由 于不同微波站其地理条件不同，因而通常 采用2重或3重空间分集接收，但不同分集 信号都将经过收波道分路带通滤波器 （BPF）、低噪声放大（LNA）和下变频 器处理后进入三重空间分集接收组合器。
2.功率控制
在卫星移动通信系统中，一个卫星发 射天线覆盖区中的卫星传输分为上行链路 和下行链路。下行链路是指由卫星至卫星 移动终端或关口站的链路为下行链路。一 般卫星移动通信系统中的下行链路无需采 用功率控制方式，功率控制使用于上行链 路之中。
（1） 采用功率控制的原因
由于通信卫星处于外层空间，卫星移动通信 环境十分复杂，并随时会发生变化。当地面发射 机以固定功率发射时，无论通信卫星使用哪种转 发器，其接收信号都存在不同程度的衰落现象。 ①对FDMA 的卫星移动通信系统，某一地 面发射机的上行链路功率过高会侵占透明转发器 分配给其他上行链路的功率，从而影响其他上行 链路的通信质量。