基于NEC5000s数字微波在河南广电102台的应用

白卫立

摘要：河南广电局102台投入的数字微波NEC5000s设备项目，用于该台广播电视节目的信号传输。本文主要阐述该设备项目的必要性、可行性，设备实施的方案，设计理念，结合数字微波NEC 5000s收发信机的技术特点，从NEC5000s设备原理框图，安装，应用，调试等方面说明需要注意的事项。

关键词：155M；数字微波；NEC 5000s[1]；SDH；STM-1；QAM

中图分类号：TN948.55 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）02-0113-02

近年来，河南广电为适应新阶段条件下广播电视发展的需要，对河南省电视台20楼网络机房到五指岭102台用于传输广播电视的微波设备进行改造升级，原使用的45M数字微波设备[2]，因其是老模拟微波NEC设备改造的产物，其使用的微波高频设备部分和码流解码设备均是国内生产的通信设备，在使用过程中经常发生因抗干扰能力差，温漂等造成的设备故障率高，不稳定，码流解码设备死机，信号出现马赛克等现象，鉴于该45M PDH数字微波用于广播电视在传输容量和质量要求下的短板，为了满足河南广电102台对电视广播传输容量和质量的要求，通过公开招标，由供货商和广电局102台共同完成155M数字微波设备项目，并组织设备安装、调试与应用；102台投入使用了桂林NEC通信公司的5000s系列8GHz STM-1/OC3 1+0数字微波设备系统（64/128QAM），为广电局102台的广播电视节目转播打造坚实的平台，为以郑州为中心的中原城市群9市4000万人口更好地服务，满足广大群众的文化生活需要，并为广播电视事业发展、经营创收提供有力的技术保障和增加我省广播电视事业的经济效益和社会效益。

1 155M数字微波设备项目方案设计思想

（1）项目设计符合总局62号令对102台节目传输信号源系统的技术要求，对于102台来说 ，为河南主干廣播电视发射台，所播出的节目应配置至少两路不同传输路由的信号源[3]，SDH 155M数字微波设备为102台传输路由的重要一路，该设备安装投入使用后应能够满足河南省广播电视信号源的传输要求，通过该通信设备进行传输的信号为省电视台电视信号的主、备包，省电台广播信号的备包。

（2）数字微波 NEC5000s项目在广电局102台的应用，可以解决由于广播电视事业的迅速发展，越来越多的广播电视节目实现开路覆盖的信号源瓶颈问题，确保广电局102台的省级龙头骨干台的作用；它能够使广电局102台节目传输设备具备强有力的硬件保障和技术支撑，解决广播电视信号无备用信号源问题；同时可以改善广电局102台发射的广播电视信号传输质量，从而完成广电局102台广播电视传输系统信号由模拟向数字转变，大大提升广电局102台为广播电视事业服务的水平和质量，减少停播率，实现广播电视信号大容量、高质量传输配置要求[3]。

（3）项目方案选用进口设备 NEC 5000s系列8GHz STM-1/OC3 1+0数字微波设备系统（64/128QAM），为端对端的一跳设备，工作频段在8GHZ，技术上要求其传输性能稳定、可靠。

（4）设备系统配置主要包括SDH微波设备、复接设备（MAX板）、天、馈线系统设备（空间分集，发端一幅天线，收端两幅天线）。数字微波1+1配置，波道传输速率为1×STM-1（155.520Mb/s），复接设备下到3Χ DS3接口；经适配器、分配器后送至解码器解码还原传输多路广播信号及多路电视信号；为保证节目传输的安全，满足不断增加的节目传输容量要求，并且本项目的数字微波能扩容。

2 5000S系列8GHZ STM-1/OC3 1+0微波系统（64/128QAM）设备的特性

102台使用的5000S系列同步数字序列（SDH）长距离微波系统是为同步传输模块（STM-1）或光载波OC-3的传输而设计的。其中该微波设备的网元均为SDH可兼容，其标准符合相关的ITR-R和ITU-T建议和欧洲电信标准ETS，由于该SDH系统采用先进的技术，广泛使用了微波集成电路（MICS）和定制的大规模集成电路，因此其收发信单元TRP经久耐用且结构紧凑，而且还广泛使用低功耗高速的FPGA门陈列，因此其功耗更小。

其工作频率使用8GHZ三波道，其发信频率为8118MHZ，收信频率7807MHZ，系统调制采用128正交幅度调制（QAM），传输容量为一个波道STM-1或OC-3，属于端对端站，其一端在河南电视台网络机房20楼，另一端在102台节目传输机房，设备采用空间分集方式，采用一个ETSI机架装备，冷却方式为自然风冷方式[3-5]。

3 5000S系列8GHZ STM-1/OC3 1+0微波系统（64/128QAM）设备的先进的技术

SDH微波系统先进性除了上述特性中的能耗低，易安装外，还主要表现以下几个方面：

（1）多种系统应用，扩容容易，只需在现有的配置下增加模块或子架以增加传输容量，最大的保护传输容量为9+1，N+1保护倒换是无损伤的，热备份的保护倒换系统使倒换操作无误码。

（2）具有自动发信功率控制（ATPC）能力，这一功能的实现可以减少对相邻系统的干扰，减少由上衰传输引起的不良影响，可以改善残余BER特性，降低功率消耗，提高设备的可靠性。

（3）具有前向纠错（FEC）功能改善误码性能，低密度奇偶校验（LDPC）码用于前向纠错系统确保极好的误码改善性能。

（4）具有优越的自适应均衡，可以使基带时域自适应均衡器（ATDE）在时域均衡波形失真和码间干扰的能力大大增强。

（5）信道具有一个电接口或STM-1光接口，适用于局内或远距离间的应用，同时具有自动保护切换（APS），1+1光纤尾缆，提供备用保护，还具有数字勤务信道及a路旁传输，具有告警状态及性能监视，公务电话信道和基于jav的NMS网络管理界面，使用PNMTj的本地管理和使用PNMSj的中心管理，NMS系统结构通过自动搜索网元的IP地址而更简单[3-5]。

4 设备的原理框图

5000S系列8GHZ STM-1/OC3 1+0微波系统（64/128QAM）设备的原理框图，如图1所示。

（1）原理框图只显示微波设备在102台的部分，在电视台20楼网络机房的部分设备相同，只是其设备的微波天线为一幅天线。

（2）设备原理：微波信号经过其微波天线从电视台20楼发射出去，由102台的主用天线或空间分集天线接收，经过馈源、波道管、滤波器电路、分路器电路BR-CKT进入收发信设备TRP，经过设备的调制解调设备MDP输出STM-1主用码流，经过光纤输出给设备复用器输出三路DS3码流用于解码[3-5]。

（3）端对端系统信号结构流程框图，如图2所示。

在端站，光或电STM-1信号被送到调制解调器（MDP）的接口部分单元，然后，信号送到MODEM的调制部分完成64QAM或128QAM调制成中频IF信号，调制过的IF信号被送到TRX的发信部分，它能将IF信号转换成RF信号。在对端站，TRX的收信部分接收到RF信号并将RF信号转换成IF信号。在MODEM的解调部分解调并进行纠错。解调的基带信号被送到MDP的接口部分单元，它提取了微波部分的SOH字节，又在链路部分插入SOH字节，若需要，则提供无损伤倒换及电光转换。

5 设备的安装与调试

5000S系列8GHZ STM-1/OC3 1+0微波系统（64/128QAM）设备的安装与调试，需要注意的事项如下：

（1）要了解开通5000S系列的步骤，System Maintenance------Ctrl 01 Maintenance设置为ON[3-5]，打开维护，TX功率设置为最大，打开MTPC，设置为0，天线调整模式打开。

（2）要了解5000S接收电平和电压的关系。

（3）要了解5000S的电源系统输出电压正常是否，直流電源正常的输出电压应是-48V，检查机柜顶上的电源排螺丝是否上进去，没上进去的情况下对应的系统是无电状态。

（4）要进行IP设置和PNMT设置，PNMT设置中重点要注意TX功率控制的设置、Antenna 调整模式的设置、ATPC功能设置，ATPC的门限，为了保险，我们需要修改ATPC启动门限，提高传输可靠性，一般情况下修改成-50dBm。

（5）外接测量点Z5接口的调整，对于接收电平来说，当存在SD的情况下，我们的测量点接收电平为，主天线：Main RX Input Level Monitor，SD天线：SD RX Input Level Monitor，RX Input Level Monitor为主天线信号和SD信号形合成以后的信号，一般大于Main RX；当没有存在SD的情况下，我们的测量点接收电平为， RX Input Level Monitor。

（6）SD DADE调整，当Main和SD的天线都调整完成以后，调整了一端的时延以后，网管不能登陆远端，远端的Sweep for DADE V打开以后，近端就会出现解调告警，网管也就不能登陆远端。解决方案：把两端的sys1的SD RF IN电缆松开，因为网管传输是使用sys1和sys2，把sys1的SD甩开后，就可以监控远端了，调整完成系统的delay，再把sys1的SD RF IN接上。调整方法：首先把对端的Manual Transmit level control调整为“0”；其次把对端的Sweep for DADE V打开；再次调整本端的时延，分别对应SD和MAIN，调整低位的天线时延，哪个RF cable短，调整哪个。调整的时候需要用电压表测量Z5的SD DADE V口，调整为200mv以下，电压越小时延越小。

（7）接口盘切换保护的调整，首先是TIM ALM告警需要调整，TX test Operation设置为‘on，delay adjust调整；其次是系统切换保护优先级的调整。

（8）系统维护、网管和运行工具，主要包括IP的在线修改，添加站点，上传和下传数据，站点名称的修改，站点名有两种方式进行修改，一种是用offline tools，执行一次external DI/DO configenation就能产生一个MIB cfg文件。另一种是直接下载MIB cfg修改，上传 MIB cfg文件，记事本打开后修改站点名，然后再下载。

设备调试心得：调试的时候，一般都接SYS1，当天线调试人员测试电压时，天线调整模式开与不开没有区别，这可能是这个版本的问题；5000S的时间设置，断电以后经常出现时间数据无法保存，重新开启后，出现LMS DATE告警，需要重新设置时间；5000S的极化接反的情况下（比如一端水平，一端垂直），接收电平会下降大概10dBm，而且调制解调模块在-60dBm的时候还是会告警，无法解调，如果是多系统的话，各个系统的接收电平相差较大；如果一端的接收隔离器有问题或者接触不好，就会出现单端接收电平低的问题，这时需要重点检查隔离器和软跳线。

6 结语

5000S设备的安装调试是设备开通的关健点，对设备的正常运行起着非常重要的作用，由于它涉及的面广，调试的事情较多，一定要做到认真、细致、周到、全面，稍有不慎，就会在设备的调试工作中走弯路，从而影响设备的正常开播。

参考文献

[1]郝建强.NEC 5000S型SDH数字微波收发信机维护和故障处理[J].山西电子技术，2015，（05）：42-44+66.

[2]杨宗建，郑科鹏，师莉萍.NEC5000S型数字微波故障检测及排除实例[J].现代电视技术，2010，（04）：148-151.

[3]杨一曼.无线发射台微波[M].北京：中国广播电视出版社，2012.

[4]孙凤坤，邢泽炳.微波技术原理及其发展与应用[J].科技创新与应用，2014，（06）：3-4.

[5]杨中正，丁保华.微波技术的研究进展[J].中国陶瓷，2008，（10）：3-6.