SDH数字微波传输系统原理及应用

摘要：SDH数字微波传输系统广泛用于国家级及省级广播电视微波传输干线电路中，它具有传输容量大，远距离传输质量高、抗自然灾害性强等优点，是广播电视节目信号传输的主力设备。在此简明阐述了数字微波传输系统的基本原理，并结合实际详细分析了SDH数字微波传输设备在我站的具体应用，为提高微波传输电路维护水平具有一定意义。
关键词：SDH数字微波传输系统；编码；解码；多进制正交幅度调整；分复接

1 数字微波传输系统原理

    数字微波传输就是先把音、视频信号(信源)编码压缩(信源编码如MPEG-2)，然后通过数字微波信道调制(如MQAM)，再通过天线发射出去(信道)，接收端则相反，天线接收信号，微波解扩，音、视频解压缩(信源解码)，最后还原模拟的音、视频信号(信宿)。

2 SDH复用原理

    SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N(Synchronous Transport，N=1，4，16，64)，最基本的模块为STM-1，4个STM-1同步复用构成STM-4，16个STM-1或4个STM-4同步复用构成STM-16；STM(同步传送模块)是SDH系统的基本设备。它的第一级称为STM-1，实际上是一个带有线路终端功能的准同步数字复用器，它将63个2 Mbit／s信号或3个34 Mbit／s信号或1个140 Mbit／s信号复用或适配为155 Mbit／s，在155 Mbit／s信号帧中预留了相当多的比特开销，从155 Mbit／s往上，则完全采用了同步字节复用，从而形成了速率为622 080 kbit／s的STM-4和速率为2 488 320 kbit／s的STM-16，以及更高速率的STM-N。STM设备除了可作为复用器和线路终端设备外，还可以组成分插复用设备和数字交叉连接设备。以它们为基础构成SDH传送网。
    SDH采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向270×N列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段开销(Section Over Head，SDH)区、STM-N净负荷区和管理单元指针(AU PTR)区三个区域，其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送，它又分为再生段开销(Rege nerator Section OverHead，RSOH)和复用段开销(Multiplex Section OverHead，MSOH)；净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节；管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输，每帧传输时间为125 μs，每秒传输1／125×1000 000帧，对STM-1而言每帧字节为8bit×(9×270×1)=19440bit，则STM-1的传输速率为19 440×8000=155．520 Mbit／s；而STM-4的传输速率为4×155．520 Mbit／s=622．080 Mbit／s；STM-16的传输速率为16×155．520(或4×622．080)=2 488．320 Mbit／s。
    SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤：(1)映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器(C)，再加入通道开销(POH)形成虚容器(VC)的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移；(2)定位即是将帧偏移信息收进支路单元(TU)或管理单元(AU)的过程，它通过支路单元指针(TU PIR)或管理单元指针(AU PTR)的功能来实现；(3)复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。

3 SMS-150V分、复接设备在我站的应用
3．1 我站部分复接子架的连线图
    图3、图4、图5给出了我站部分复接子架的连线图。

3．2 分、复接设备的具体应用
    我省微波网干线是NEC 3000S型SDH数字微波设备，传输容量为155MB。
    数字微波传输网的特点就是单向传输，点对多点传输。
    在我们的数字微波电路中，正传线路就具有这一特点，为此我们采取了一些专门措施，如大量使用的45M数据分配器、2M数据分配器以及为单向接收而配置的分接器等。
    在我省数字微波电路中，反传线路也是采用复用技术，我们将45M数据分成21个2M的数据，按规定分配给各地市使用，各地市的2M数据经复接器复用成45M数据传到分支站，最后再通过SDH的E1通道传回太原。
    下面具体用图3来介绍SMS-150V分、复接设备在我站数字微波传输系统中的应用。
    SMS-150V(以下简称150V)是NEC公司开发的SDH系列产品中STM-1(155．520 Mbit／s)等级的分、复接设备，主要完成45Mbit／s、2Mbit ／s与155Mbit／s间的分接、复接的功能。它主要是由端子区和插盘区组成。插盘区单元盘有：STM1e、2M、45M、TSI1(时隙交换)、SC(系统控制)、AGENT(网络管理)、OHP(开销处理)、OI(局内接口)、PWR(电源)等。插盘区可以根据不同的需要灵活配置45M和2M两种类型的单元盘，1个2M单元盘对应端子区中3对7*2 Mbit／s的物理接口(3个输入和3个输出)，如*39，*40，*41为3个输出接口，*42，*43，*44为3个输入接口；1个45M单元盘对应2个45Mbit／s物理接口(输入和输出)，并且配有保护单元盘插槽区。简单来说150V的分插复用功能可以用数学等式155Mbit／s=3*45Mbit／s=3*21*2Mbit／s=1*45Mbit／s+2*21*2Mbit／s=……表示。
    我站南线复接子架的主要任务是将太原(南)方向SDH设备送来的155 Mbit／s信号分接成为45Mbit／s和2Mbit／s两种类型的信号，供我站使用及作为528方向PDH设备的信号源，并将回传的信号进行复接。为了上下信号方便，在插盘区配置了1个45M单元盘，2个2M单元盘(对应端子区的6对7*2 Mbit／s接口)，并配有1个45M和1个2M保护单元盘，这样在端子区中就可以分接出1路45Mbit／s和2路2Mbit／s信号，其中分接出的1路45Mbit／s信号通过解码器解出的山西卫视信号作为我台9频道电视发射机的信号源，2路2Mbit／s信号中的*39，*40，*41，*47通过DDF跳线架由PDH设备传给528台。插盘区配置的IGA和IGB均为1：1的配置，需要特别注意的是端子区的155Mbit／s接口为一对输入输出接口，而太原(南)来的155Mbit／s信号需送给428和7402两个方向，所以将南线复接子架的155M输出接口的输出信号经一分二的分路器后，分配成两路155Mbit／s信号，分别送给428和7402方向的SDH微波设备。而阳泉方向的回传新闻经7402由我台用155Mbit／s信号送回太原，我台采用的方法是将7402 SDH设备系统4输出的回传信号通过C-Node分复接设备分接出2Mbit／s信号，再通过DDF跳线架接与南线复接子架端子区的*42和*44相连，这样就将7402回传信号传回到太原。

4 维护
    (1)相同的设备、插件及部件一般都可以直接互换。
    (2)在我们的线路中，相同级别的接口，如收发信机的70MHz中频接口、调制解调机的中频和45M数据接口、分复接器的45M数据接口、电视编解码器的输入输出接口等，一般都可以用数据线自环或对环。各站应配置一些必要的数据电缆。
    (3)更换监控机插件和数据交换机，设置好相应的地址码后再去更换。更换公务机要注意重新设置选呼号码。