廣電微波傳輸IP化改造系統(tǒng)特性探究

吳國舜

【摘要】本文針對廣電微波傳輸IP化改造系統(tǒng)特性探究，采用理論結(jié)合實踐的方法，先分析了SDH微波傳輸?shù)娜秉c和IP微波傳輸?shù)膬?yōu)勢，接著探討了IP化改造的關(guān)鍵技術(shù)，最后論述了廣電微波傳輸IP化改造系統(tǒng)特性。探究結(jié)果表明，和早期SDH微波傳輸相比，IP微波傳輸在傳輸效率、穩(wěn)定性、安全等方面具有更加顯著的優(yōu)勢，也是未來廣電微波傳輸?shù)闹饕到y(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】廣電;微波傳輸;SDH;IP

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.05.002

在廣電傳輸通信系統(tǒng)飛速發(fā)展的背景下，進入了IP化和寬帶業(yè)務(wù)多元化的時代，為更好的適應(yīng)5G技術(shù)，提升傳輸高清信號的需求，使得廣電微波傳輸IP化改造勢在必行。傳統(tǒng)SDH微波傳輸寬度少，業(yè)務(wù)種類單一，已經(jīng)難以滿足時代發(fā)展需求。而IP微波傳輸系統(tǒng)的出現(xiàn)有效解決了這一問題，可面向更加豐富的空口業(yè)務(wù)類型，而且具有靈活高效的自適應(yīng)調(diào)制特性，具有良好的發(fā)展前景。基于此，開展廣電微波傳輸IP化改造系統(tǒng)特性探究就顯得尤為必要。

1 SDH微波傳輸?shù)娜秉c和IP微波傳輸?shù)膬?yōu)勢

1.1 SDH微波傳輸?shù)娜秉c

我國廣電系統(tǒng)在早期尤其獨特的微波傳輸電路，其傳輸系統(tǒng)都是基于SDH傳輸標準體系衍生出來，在保證廣電信號安全、優(yōu)質(zhì)、可靠性傳輸中具有非常重要的作用。與光纖、衛(wèi)星共同組合成了廣電信號傳輸立體化體系，能夠為高山轉(zhuǎn)播臺、地方電視臺等提供良好的信號源。但隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無線通信技術(shù)被研發(fā)出來，并得到了廣泛應(yīng)用，使得SDH傳輸標準的問題愈發(fā)嚴重，主要體現(xiàn)在兩個方面：其一是頻點資源的寬帶利用率問題，其二傳輸信號的適配環(huán)節(jié)問題。具體的傳輸框架圖如圖1所示：

1.2 IP微波傳輸?shù)膬?yōu)勢

和SDH微波傳輸系統(tǒng)相比，IP微波傳輸系統(tǒng)具有更加顯著的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，更快、更好、更有效的傳輸各種信號資源。

第二，具有更好的擴展性和可靠性，可從最原來的N+1變?yōu)镹+0通道。

第三，可針對全業(yè)務(wù)進行分組網(wǎng)設(shè)計，比如：可在9500分組IP微波設(shè)備上同時處理SDH、PDH、以太網(wǎng)等各種業(yè)務(wù)，同時布置了多個結(jié)點。

第四，IP微波傳輸時數(shù)據(jù)包的吞吐更加快捷，IP針頭具有可壓縮性，可大幅度提升業(yè)務(wù)的可用率。其框架圖如圖2所示：

2. 廣電微波傳輸IP化改造的關(guān)鍵技術(shù)

為解決目前SDH微波傳輸中存在的頻點資源的寬帶利用率問題和傳輸信號的適配環(huán)節(jié)問題，就必須盡快完成廣電微波傳輸IP化改造任務(wù)，具體而言，可從以下關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域入手進行系統(tǒng)化的改造。

2.1 TDM和IP分組技術(shù)

為保證廣電微波傳輸IP化改造的有效性，提升信號傳輸質(zhì)量，需要采取豐富的TDM和IP分組技術(shù)聯(lián)合多波道無線聚合技術(shù)進行更加深入的改造。這兩種技術(shù)相互融合的方式，可有效改變傳統(tǒng)波道保護存在的局限性，提升電路的動態(tài)業(yè)務(wù)承載力能力，引入更加先進的QoS和AMR分組網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，采用此種方法，不但可以在IP化微波中提供傳統(tǒng)意義上的SDH電路傳輸特性，同時也可以提供GFP的封裝以太網(wǎng)接口，提供更加多樣化、多元化的業(yè)務(wù)分組功能，滿足GbE網(wǎng)絡(luò)接口的需求，促使廣電微波傳輸IP化改造之后，能夠同時具備VLAN功能和QoS功能，實現(xiàn)了現(xiàn)有IP傳輸系統(tǒng)的無縫對接。同時IP微波傳輸系統(tǒng)還能提供E1、DS3以及STM-1接口，也可以滿足早期SDH微波傳輸?shù)男枨?，促使SDH微波傳輸業(yè)務(wù)能夠和IP微波傳輸業(yè)務(wù)更好的對接過度，不會影響既有廣電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

2.2 完善的網(wǎng)絡(luò)保護技術(shù)

廣電微波傳輸IP化改造之后，在傳輸方面既要做好微波系統(tǒng)的1+1保護，也要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)路保護機制以及以太網(wǎng)接口保護功能，以便對傳輸業(yè)務(wù)的保護能力。為達到這一目標，要充分發(fā)揮出用于業(yè)務(wù)控制主控板的冗余保護作用。并構(gòu)建起多業(yè)務(wù)處理平臺，以保證業(yè)務(wù)匯集和業(yè)務(wù)處理的功能能夠順利實現(xiàn)。IP微波傳輸系統(tǒng)中的多業(yè)務(wù)處理平臺，和SDH微波傳輸系統(tǒng)中的ADM復(fù)用設(shè)備有很多相似之處，但卻具有更加強大的功能。

2.3 自適應(yīng)調(diào)制無線電技術(shù)

自適應(yīng)調(diào)制無線電技術(shù)是廣電微波傳輸IP化改造的重點技術(shù)，應(yīng)用此項技術(shù)，能夠更好的利用線以后頻率資源，提升數(shù)字微波的傳輸碼率。自適應(yīng)調(diào)制無線電技術(shù)的核心內(nèi)容和可在分組傳輸環(huán)境中，利用不同的調(diào)制之間。

無論是SDH微波傳輸，還是IP微波傳輸，在運行中都會受到外界因素的影響，如雨天、雪天、大風天、雷電天氣等，會導致傳輸信號發(fā)生不同程度的衰落，致使信號上下波動。通過自適應(yīng)調(diào)制無線電技術(shù)可有效處理接收電平突然快速上升、下降等突發(fā)情況。如果收到多方面因素的共同影響，調(diào)制結(jié)果無法滿足C/N的要求時，通過自適應(yīng)調(diào)制無線電技術(shù)可自動調(diào)整到適合的鏈路之上，以保證無差錯鏈路的可用性。在IP微波包傳輸過程中，鏈路的連通性、可靠性是非常重要的影響因素。雖然傳輸容量比較少。此外，如果電路傳輸能夠再次獲得良好的鏈路條件，將會自動調(diào)整到較高的調(diào)制水平，微波傳輸容量和調(diào)制方式以及寬帶之間的關(guān)系如表1所示：

在SDH數(shù)字微波傳輸中，多采用64QAM調(diào)制方式，如果選擇的寬帶為40MHz，則傳輸容量為STM-1（155.25bps）。進行廣電微波傳輸IP化改造之后，如果依然使用64QAM的調(diào)制方法，則傳輸容量可達到200Mbps，在保證寬帶不變的前提下，大大提升了傳輸容量，其頻率資源也將得到更加有效的利用。

3. 廣電微波傳輸IP化改造系統(tǒng)特性

3.1 傳輸靈活可靠

在廣電微波傳輸IP化改造中由于采用了自適應(yīng)調(diào)制無線電技術(shù)，在運行中，可按照天氣引起的空口環(huán)境變化，配合多級QoS管理機制，實現(xiàn)無損自動調(diào)整調(diào)制。目前使用的MPT-HL全室內(nèi)IP微波設(shè)備可支持的最高調(diào)制方式為1024AQM，其凈空口速率可達到305.35Mbps。而更加先進的MPT-HC-HQAM室內(nèi)室外型IP微波設(shè)備可支持最高的調(diào)制方式為2048QAM，在具體運行中，其凈空口速率可達到344.3Mbps。

在外界天氣良好的情況下，IP微波傳輸設(shè)備可使用的最高調(diào)制級別為1024QAM和2048QAM，基本上滿足了目前我國廣電事業(yè)發(fā)展的需求。但如果遇到惡劣的天氣，信號傳輸檢測電平超過門限值，會自動下調(diào)到256QAM和1024QAM級別，或者是更低的級別，但需要犧牲部分通道寬帶，信號抗干擾能力隨之加強。等惡劣天氣過去之后，會再恢復(fù)到高調(diào)制模式，并恢復(fù)高寬帶傳輸，具有很強的靈活調(diào)制性，可大幅度提升應(yīng)急微波系統(tǒng)的頻譜效應(yīng)及應(yīng)用范圍，同時降低設(shè)計難度和鏈路規(guī)劃的難度，在多變的環(huán)境下，也可以保證傳輸效率。

3.2 優(yōu)先級設(shè)置確保重要業(yè)務(wù)安全傳輸

在IP微波傳輸系統(tǒng)中，如果微波通道發(fā)生故障時，會連帶著通道寬帶降低，如果寬度持續(xù)下降到不足以支持傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時，超過寬帶范圍的業(yè)務(wù)會被丟棄。但為保證各種重要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)能夠穩(wěn)定傳輸。就需要設(shè)置信號優(yōu)先級來排序，留下重要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，丟棄不重要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，從而保證優(yōu)先級比較高的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸。

4. 結(jié)束語

綜上所述，本文采用理論結(jié)合實踐的方法，探究了廣電微波傳輸IP化改造系統(tǒng)特性，探究結(jié)果表明，在我國廣電事業(yè)飛速發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)SDH微波傳輸方式的局限性愈發(fā)突出，難以滿足數(shù)字化、高效化、穩(wěn)定化傳輸?shù)男枨蟆８脑斐蒊P微波傳輸就能好的解決這一問題，并具有傳輸靈活可靠、優(yōu)先級設(shè)置確保重要業(yè)務(wù)安全傳輸?shù)奶匦?，保證微波數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?、穩(wěn)定性、可靠性。

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