景開宇

遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心(沈陽 110000)

PDH數(shù)字微波傳輸技術(shù)及其應(yīng)用

景開宇

遼寧省廣播電視傳輸發(fā)射中心(沈陽 110000)

簡述了數(shù)字傳輸技術(shù)特點(diǎn)，并以省沈陽微波站到033中波發(fā)射臺(tái)的數(shù)字微波電路為例，介紹了PDH技術(shù)在廣電系統(tǒng)中的應(yīng)用。

PDH 數(shù)字微波 應(yīng)用

數(shù)字傳輸技術(shù)有兩種體制，即PDH（準(zhǔn)同步數(shù)字體系）和SDH（同步數(shù)字體系）。這兩種傳輸體制最初都是用于通信技術(shù)，后被引入到廣播電視領(lǐng)域中。

采用PDH的系統(tǒng)，是在數(shù)字通信網(wǎng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)上都分別設(shè)置高精度的時(shí)鐘，這些時(shí)鐘的信號(hào)都具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)速率。盡管每個(gè)時(shí)鐘的精度都很高，但總還是有一些微小的差別。為了保證通信的質(zhì)量，要求這些時(shí)鐘的差別不能超過規(guī)定的范圍。因此，這種同步方式嚴(yán)格來說不是真正的同步，所以叫做“準(zhǔn)同步”。

PDH對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)一次傳輸有較好的適應(yīng)性。而隨著數(shù)字通信的迅速發(fā)展，點(diǎn)到點(diǎn)的直接傳輸越來越少，而大部分?jǐn)?shù)字傳輸都要經(jīng)過轉(zhuǎn)接，因而PDH便不能適合現(xiàn)代通信業(yè)務(wù)發(fā)展以及通信網(wǎng)管理的需要。SDH就是適應(yīng)這種新的需要而出現(xiàn)的傳輸體系。

SDH的主要特點(diǎn)是，統(tǒng)一的數(shù)字信號(hào)速率和幀結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，同步復(fù)用方式，標(biāo)準(zhǔn)光接口，強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理功能。

對(duì)于大容量、多站點(diǎn)、組網(wǎng)復(fù)雜的傳輸系統(tǒng)都采用SDH技術(shù)，而在與SDH干線網(wǎng)連接的支路和叉路上，PDH設(shè)備仍將有用武之地。

另外，在用于傳輸級(jí)別低、容量小、距離短、不需要轉(zhuǎn)接的路由上，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的一次傳輸，PDH技術(shù)是一種較好的選擇。PDH傳輸設(shè)備因其價(jià)格比SDH便宜，投入少，所以可用其開通專線業(yè)務(wù)。

沈陽微波站到033中波臺(tái)之間的微波路由正是符合了PDH傳輸體制的特點(diǎn)。

1 PDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)

沈陽微波站到033中波臺(tái)的微波線路的數(shù)字化改造即采用了PDH數(shù)字微波方式。該系統(tǒng)選用了桂林南方通訊設(shè)備工程公司引進(jìn)日本NEC技術(shù)生產(chǎn)的8GHz頻段的SMART－45Mb數(shù)字微波傳輸設(shè)備和北京環(huán)路網(wǎng)數(shù)字圖像技術(shù)有限公司生產(chǎn)的音頻編解碼設(shè)備。

1.1 系統(tǒng)組成

沈陽微波站為發(fā)送端，其組成圖如圖1所示。

圖1 微波發(fā)送設(shè)備組成方框圖

033中波臺(tái)為接收端，其組成方框圖如圖2所示。

圖2 微波接收設(shè)備組成方框圖

1.2 信號(hào)傳輸過程

在發(fā)送端，首先將主、備路廣播音頻模擬信號(hào)分別輸入至各自的編碼器，每個(gè)編碼器輸出數(shù)字信號(hào)E1；其次將兩路E1信號(hào)輸入給分復(fù)接器，將其復(fù)接成DS3（45 Mbps）信號(hào)；DS3信號(hào)再經(jīng)過QPSK調(diào)制解調(diào)器調(diào)制輸出為70 MHz的中頻信號(hào)；最后中頻信號(hào)經(jīng)過微波收發(fā)信機(jī)混頻變成微波信號(hào)，并進(jìn)行功率放大后發(fā)射出去。

在接收端，收到的微波信號(hào)分別經(jīng)過微波收發(fā)信機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、分復(fù)接器和解碼器后，輸出各路音頻信號(hào)。

2 單元設(shè)備介紹

單元設(shè)備總體分為三部分，即編碼器、解碼器和數(shù)字微波傳輸設(shè)備。

2.1 編碼器和解碼器

編碼器和解碼器為AE1200多路音頻編、解碼器。

AE1200完全符合MPEG-2/DVB標(biāo)準(zhǔn)，具有完善的功能和可靠穩(wěn)定的傳輸性能，達(dá)到了廣播級(jí)的聲音標(biāo)準(zhǔn)，可在光纖、數(shù)字微波、衛(wèi)星、同軸電纜等多種信道中使用。

AE1200提供豐富的輸入、輸出接口，適合多種信道的選擇，為整體方案設(shè)計(jì)提供最大的靈活性。

AE1200接口包含多路模擬音頻、數(shù)字音頻AES/EBU、ASI和E1，以及RS232串口、以太網(wǎng)RJ45網(wǎng)管插座。

我們選用了模擬音頻輸入、輸出和E1接口。

AE1200最多可同時(shí)傳輸6路數(shù)字音頻AES/EBU和12路模擬音頻的廣播信號(hào)。

E1碼率為2.048 Mbps，符合G.703標(biāo)準(zhǔn)，含RS糾錯(cuò)編碼。

2.2 SMART－45 Mb數(shù)字微波傳輸設(shè)備

SMART－45 Mb數(shù)字微波傳輸設(shè)備是按照國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的一種綜合業(yè)務(wù)數(shù)字傳輸設(shè)備，適合于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信和廣播電視網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化應(yīng)用。該設(shè)備具有DS3接口，可與SDH光纖網(wǎng)或微波網(wǎng)無障礙連接，真正起到了與各傳輸網(wǎng)間互聯(lián)互通、互為備份的作用，達(dá)到了確保傳輸安全、可靠的目的。同時(shí)，設(shè)備具備網(wǎng)管接口、公務(wù)聯(lián)絡(luò)功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸網(wǎng)的監(jiān)測(cè)、監(jiān)控和運(yùn)行管理，是作為干線或支線數(shù)字業(yè)務(wù)傳輸最經(jīng)濟(jì)、最靈活、最安全的設(shè)備。

數(shù)字微波設(shè)備由45Mb分復(fù)接器、調(diào)制解調(diào)器、收發(fā)信機(jī)和天線等部分組成。

2.2.1 45Mb分復(fù)接器

Smart系列45Mb分復(fù)接器專門提供E1/DS3之間的轉(zhuǎn)換。它可實(shí)現(xiàn)21個(gè)E1（2 048 kbps）支路數(shù)字信號(hào)與1個(gè)DS3（44 736 kbps）群路數(shù)字信號(hào)之間的復(fù)接與分接功能，確保數(shù)據(jù)的透明傳輸。

45Mb分復(fù)接器可與DS3數(shù)字傳輸設(shè)備互連使用，DS3傳輸信道經(jīng)分復(fù)接器與E1傳輸信道或E1數(shù)字終端互連。

由于對(duì)多標(biāo)準(zhǔn)的支持，45Mb分復(fù)接設(shè)備具備良好的兼容性和通用性，凡是以E1接口的數(shù)字終端設(shè)備，均可以通過本設(shè)備與45Mb數(shù)字微波或SDH光網(wǎng)干線鏈接。

2.2.2 QPSK調(diào)制解調(diào)器

QPSK調(diào)制解調(diào)器用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，可直接提供標(biāo)準(zhǔn)的45 Mbps（DS3）接口。

數(shù)字調(diào)制器的主要任務(wù)是將數(shù)字基帶信號(hào)調(diào)制到70 MHz中頻上。QPSK調(diào)制器先將45 Mbps的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行整形、單雙變換、差分編碼，然后再調(diào)制到70 MHz載波上。

解調(diào)器采用相干解調(diào)方式，即利用兩個(gè)互相正交的參考相位的載波進(jìn)行相干檢測(cè)（即同步解調(diào)），并經(jīng)過差分譯碼、雙單變換輸出45 Mbps數(shù)字信號(hào)。

采用QPSK調(diào)制方式，系統(tǒng)抗噪聲性最好，頻譜利用率高，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，特別適合數(shù)字微波傳輸。2.2.3微波收發(fā)信機(jī)和天線

微波收發(fā)信機(jī)完成中頻到微波及微波到中頻的頻率變換。

微波收發(fā)信機(jī)分為發(fā)信和收信兩部分。

發(fā)信的作用是，將輸入的70MHz中頻信號(hào)通過與本振的混頻后搬移到8 GHz的微波射頻上，并通過功率放大器的放大后，送給天線發(fā)射出去。

收信的作用是，對(duì)來自天線的微波射頻信號(hào)進(jìn)行下變頻后變換為140 MHz中頻信號(hào)，再經(jīng)過中頻放大后，輸出至QPSK調(diào)制解調(diào)器。

3 結(jié)語

目前，除了沈陽微波站到033中波臺(tái)采用了PDH微波外，還有一些微波線路也先后采用該技術(shù)。

以上微波線路的共同特點(diǎn)是站間距離近，節(jié)目容量不大，DS3速率的信號(hào)，點(diǎn)到點(diǎn)一站式傳輸，加之技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡單，建設(shè)成本相對(duì)較低，這些都體現(xiàn)了PDH技術(shù)在廣電系統(tǒng)應(yīng)用的明顯優(yōu)勢(shì)和良好的發(fā)展前景。

（責(zé)任編輯：興安）