浅谈广播电视微波站传输设备搬迁重建

浅谈广播电视微波站传输设备搬迁重建

卢科

海南广播电视总台  海南省海口市  570206

摘要：本文根据某广播电视微波站传输设备搬迁重建的案例，介绍了微波设备选型，安装调试、割接的步骤和注意事项，验收测试方法，维护建议等内容，以期为相关工作提供参考。

关键词：广播电视微波站 设计 安装调试 割接 验收测试

一、引言

微波具有集聚成束、高度定向性及直线传播的特性，在无阻挡的视线自由空间进行传输。某广播电视微波站位于山顶，是海南省广播电视微波传输干线的重要枢纽站，承担着传输广播电视信号的任务。

根据政府建设森林公园的相关规划，原微波站需进行搬迁重建。搬迁重建项目涉及选址、可行性研究与立项、设计、施工与安装调试等环节，主要由土建和工艺两部分组成，土建包括微波站机房组成（含铁塔基础），工艺包括微波传输和节目传输及广播发射工艺系统。本篇文章主要介绍微波传输方面的内容。

二、微波链路设计

T1微波站的搬迁重建共涉及4跳微波传输链路：干线2跳（T1微波站-T2微波站；T1微波站-T3微波站），支线2跳（T1微波站-T4微波站；T1微波站-T5微波站）。

根据《广播电视微波站（台）工程设计规范》等相关标准规范，经过反复讨论、修改，确定了具体设计方案。

（一）微波传输系统

根据广播电视节目传输要求及其它业务发展需求，随着各类业务的IP化趋势，未来微波通信也将是IP化的时代，因此T1微波站传输系统采用面向未来支持IP演进的数字微波系统，并且兼容原SDH的传输系统。

干线和支线均采用IP数字微波设备，具备以下功能：

1、支持多业务类型

在同一硬件平台可以同时提供TDM、Ethernet等业务类型

2、自适应调制

根据天气导致空口环境的变化，能无损地自动调整调制级别（QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM、512QAM、1024QAM）。

3、多波道聚合（LAG）

采用n+0模式，即多个通道捆绑进行传输。当微波通道故障或者调制度降低时，降低通道带宽。当带宽低到不足以传输所有业务时，超出带宽范围的业务就会被丢弃。为了保证重要业务的传输，需要设置业务优先级来排序选择要丢弃的业务。

干线跨段距离50KM左右，采用空间分集全室内型，4+0容量配置；支线跨段距离不超过25KM，采用室内室外型，2+0容量配置。

（二）频率规划

采用U6GHz（6425-7110MHz）频段，全频段带宽分别为685MHz。

（三）波道配置

根据国家无线电管理委员会的有关频率分配与使用规则，U6GHz频段的标准波道间隔为40MHz，收发频率间隔为340MHz，整个频段共分为8对40MHz频点。

在自适应调制方式开启的情况下，全室内型产品目前能支持的最高调制方式为1024QAM，最大可以提供305.35Mbps的净空口速率；室内室外型产品目前能支持的最高调制方式为2048QAM，最大可以提供344.3Mbps净空口速率。

（四）电路传输质量指标

设备在最坏环境条件下应满足的指标为：BER=10-6、可用性(AR)≧99.999%、总衰落储备电平≧30dB

（五）微波传输设备

1、调制解调器

环境条件变化时，自适应调制能从QPSK到1024QAM的8种调制、编码方式中选择传输条件允许的最高调制方式。也可固定调制方式，不随环境变化而变化。

2、收发信机

（1）发信机输出功率：在6GHz、40MHz带宽、1024QAM调制方式条件下，应达到+30dBm或以上。

（2）频率稳定度：≤±5ppm。

（3）接收机噪声系数：≤6dB。

（4）自动发信功率控制：具有ATPC功能，ATPC控制范围≥20dB。

3、天馈线系统

（1）配置水平、垂直双极化高性能天线。

（2）具有抵抗250公里/小时超强阵风的能力。

三、微波传输系统安装调试

安装调试包含天馈线系统、室外单元（ODU）等室外部分和收发信机、室内单元（IDU）等室内部分。具体如下：

（一）安装天线、馈管、波导、室外单元（ODU）。

（二）安装、固定设备机架，接入电源空开。

（三）收发信机、室内单元（IDU）上电试运行。

（四）确认设备软件版本、运行状态、告警信息。

（五）布放同轴电缆、尾纤等线缆。

     由于室外部分长期暴露在外界环境中，务必做好天馈线接口的防水保护和ODU室外单元、同轴电缆的防雷接地保护。

四、微波传输系统割接前期准备

为确保割接的顺利进行，还需要注意做好制定应急预案等方面的准备工作。具体如下：

（一）记录T1微波站旧址设备的性能数据。

（二）割接人员提前到位，熟悉割接流程、相关操作。

（三）制定应急预案，以应对突发事件和设备硬件故障。

（四）确保站内供电等其他配套设施工作正常。

（五）清查设备备件、专用工具、测试仪表。

（六）搭建T1微波站新址与旧址之间的微波临时链路。

为有效缩短因割接所造成的链路中断时间，我们预先在T1微波站的新址、旧址之间，搭建了一条临时链路，用于贯通T1微波站新址、旧址。

临时链路如下图所示：

当完成T2微波站-T1微波站的割接后，干线微波业务路由为T2微波站-T1微波站（新址）-T1微波站（旧址）-T3微波站，从而保证业务的正常传输，即临时链路能确保每一跳割接结束后微波链路的全线贯通，可极大减少割接过程信号停传时间，并确保某环节出现问题时可快速恢复链路传输。

五、微波传输系统割接

按先干线，后支线的顺序进行割接。以T1微波站为例，具体割接步骤如下：

（一）T2微波站-T1微波站（旧址）方向设备下电。

（二）T1微波站（新址）设备开启收发电平，调整T2微波站-T1微波站（新址）方向天线。先调水平方向，再调俯仰方向，确认最优角度后固定天线。

（三）配置T2微波站-T1微波站（新址）的4+0业务，开通链路。

（四）监测链路性能，确认状态正常。

割接过程中的每一步操作严格按流程执行，双人配合，互相监督。

海南广电传输网是以微波链路作为干线，光纤链路（租用运营商）作为保护的传输环网。通知运营商在微波传输系统割接期间对光纤传输链路加强监测，并禁止相关的工程施工和线路维护，确保传输链路安全可靠运行。

为了确保施工安全，避免割接过程中下雨、打雷天气对高空作业带来的影响，申请割接的时长可以适当增加。

六、微波传输系统验收测试（以T2微波站-T1微波站为例）

依据《广播电视SDH数字微波工程安装及验收规范》等相关标准规范，由具备资质的第三方机构对微波传输系统的链路传输指标进行测试，出具验收报告。

链路传输指标测试主要包括：天馈线系统驻波比，收发信机的收、发功率，SDH业务性能，以太网业务性能。

（一）天馈线系统驻波比

1、测试方法：

（1）关闭T1微波站-T2微波站这一微波链路的所有收发信机。

（2）拆除T1微波站天线软波导到室内单元（IDU）的连接件。

（3）安装测试转接头到软波导上。

（4）校准测试仪表。

（5）将测试仪表对接转接头，测试天馈线系统驻波比。

2、测试仪表：Anritsu MS2027C

（二）收发信机的收、发功率

1、测试方法：

（1）收电平测试：

1）确认测试指标的收发信机所在通道。

2）通过微波设备网管登入T2微波站，关闭相应收发信机发电平。

3）拆除T1微波站收发信机收端到滤波器的射频线，将测试仪表连接射频线。

4）通过微波设备网管打开T2微波站收发信机发电平。

5）测试T1微波站该收发信机收电平值。

（2）发电平测试：

1）确认测试指标的收发信机所在通道。

2）通过微波设备网管登入T1微波站，关闭相应收发信机发电平。

3）为保护测试仪表，加上30dB衰减器后，将测试仪表连接收发信机发电平口。

4）通过微波设备网管打开相应收发信机发电平。

5）测试T1微波站该收发信机发电平值。

2、测试仪表：Anritsu ML2437A 

（三）SDH业务性能

1、测试方法：

（1）将测试仪表与T1微波站7-1口（STM-1）对接。

（2）通过微波设备网管登入T2微波站7-1口（STM-1）。

（3）对T2微波站7-1口（STM-1）内环：即7-1口（STM-1）通过微波链路环回T1微波站。

（4）对测试仪表进行SDH VC4设置，开启SDH激光器进行测试。

2、测试仪表：VePAL MX300

（四）以太网业务性能

1、测试方法：

（1）将测试仪表与T1微波站1-5口（ETH）对接。

（2）对T2微波站1-5口（ETH）用LC-LC尾纤环回：即1-5口（ETH）通过微波链路环回T1微波站。

（3）开启GE激光器进行测试。

2、测试仪表：VePAL MX300测试仪

七、后期维护建议

微波站搬迁重建完成后，对于值班员而言是全新的机房、技术、系统，值班员需尽快熟悉周边环境、机房布局、系统设备安装位置及相关操作流程和规程等内容，确保微波链路的安全可靠运行。

（一）值班员应尽快掌握新址机房外电中断后，柴油发电机启动，配电变压器停电、送电等相关流程和规程，确保供配电系统运行稳定。

（二）关注防雷、消防安全设施的工作状态，保障微波站的安全、稳定运行。

（三）微波站地势较高，容易遭受直击雷、雷电感应的影响，需做好设备的防雷接地。

（四）完善系统技术资料，制定应急预案，进行应急演练。

（五）安排设备厂家针对系统、设备、维护操作等内容对值班员进行培训。

八、结语

本次微波站搬迁重建的各环节严格按照相关规范和标准，确保了微波链路功能完整，传输指标符合标准要求。此外，建设单位、业主单位之间积极配合，相互协同，解决了搬迁过程中遇到的相关问题，保证了整个搬迁重建工作的顺利完成。

参考文献：

[1]GY/T 5031-2013，广播电视微波站（台）工程设计规范[S].北京：国家新闻出版广电总局，2013

[2]GY/T 5092-2016，广播电视SDH数字微波线路勘察设计规范[S].北京：国家新闻出版广电总局，2016

[3]GY/T 5032-2012，广播电视SDH数字微波工程安装及验收规范[S].北京：国家新闻出版广电总局，2012