---

2-1. Структурная схема современного радиорелейного микроволнового оборудования

   Обобщенная структурная схема возможного варианта построения современной аппаратуры микроволновой связи приведена на рис. 2-1-1. В данном примере оборудование состоит из внутреннего модуля, внешнего модуля и антенны. Внутренний модуль (часто называемый модулем доступа) располагается в помещении и соединяется с внешним модулем одним или несколькими кабелями, длиной до 300-400 м. Внешний модуль устанавливается на антенной опоре и состыковывается с антенной непосредственно или при помощи короткого гибкого волновода. Обработка цифровых потоков производится в трактах основной полосы (ТОП), модуляция и демодуляция сигналов проводится в модемном оборудовании, а передатчики и приемники осуществляют операции преобразования частоты и усиления сигналов. Цифровые потоки проходят по соединительным линиям между оборудованием станции РРС и оборудованием мультиплексирования/демультиплексирования (мульдексами). Протяженность соединительных линий может быть абсолютно разной (от нескольких метров до нескольких километров).

   Более подробная структура оборудования, содержащая важнейшие элементы цифровой микроволновой аппаратуры малой, средней и большой емкости, показана на рис.2-1-2. Внутренний модуль, устанавливаемый в помещении (узел доступа), содержит входные и выходные интерфейсы для исходных цифровых потоков, модемы и устройства контроля и управления. Входные и выходные интерфейсы могут быть электрическими (ЭИ) или оптическими (ОИ), причем некоторые типы аппаратуры содержат оба интерфейса или они устанавливаются по заказу. Возможно применение беспроводных соединительных линий в виде микроволновой системы или атмосферной оптической линии связи.

   В интерфейсах проводится согласование сигналов, поступающих по соединительным линиям от аппаратуры мультиплексирования цифровых потоков, преобразование кодов (квазитроичный в NRZ и обратно) и выделение тактовой частоты (во входных устройствах).

  Основная обработка сигналов перед модуляцией и после демодуляции осуществляется в соответствующих цифровых процессорах.

   В передающей части внутреннего модуля цифровой процессор выполняет следующие операции:

• перемежение кодовых последовательностей (для защиты от длительных пакетных ошибок и нарушений в системах синхронизации);
• предкоррекция ошибок (FEC) с использованием сверточных или блоковых корректирующих кодов;
• скремблирование (для улучшения статистических свойств цифровых сигналов);
• формирование сигналов кадровой (цикловой) синхронизации;
• ввод сигналов служебной связи (СС);
• формирование цифровых потоков синфазных (I) и квадратурных (Q) каналов для последующей многоуровневой модуляции,
• цифро-аналоговое преобразование (ЦАП), где происходит формирование многоуровневых сигналов из цифровых потоков I и Q каналов в соответствии с применяемым видом модуляции. К примеру, при модуляции 4ФМ используются 2-уровневые сигналы, а при 16КАМ - четырехуровневые.

   Модулированный сигнал промежуточной частоты проходит по коаксиальному кабелю на внешний блок через устройство фильтрации (УФ). Предварительно сигнал промежуточной частоты дополнительно модулируется различной служебной информацией и цифровыми данными управления системой.

   В приемной части внутреннего модуля проводятся операции, обратные произведенным операциям в передающей части. На вход приемной части поступает сигнал промежуточной частоты от внешнего блока по коаксиальному кабелю. Для устранения взаимных влияний в кабеле сигналы промежуточной частоты передачи и приема выбираются различными (на передачу - 300 - 800 МГц, на прием, чаще всего, 70 - 140 МГц).

   По центральной жиле и оплетке того же кабеля подается питание (20 - 80 В постоянного тока) на внешний модуль оборудования. Также по кабелю передаются сигналы управления оборудованием.

Рис. 2-1-3. Спектр сигналов, проходящих в коаксиальном кабеле, соединяющих внутренний и внешний блоки оборудования.

   Внешний модуль содержит передатчик и приемник и устанавливается на антенной опоре в непосредственной близости от антенны или пристыковывается к ней.

   Передатчик преобразует сигнал промежуточной частоты в рабочий диапазон частот и обеспечивает необходимую мощность выходного излучения.. Основной сигнал промежуточной частоты поступает через мощный усилитель ПЧ (МУПЧ) на вход преобразователя частоты, состоящего из смесителя (СМ) и задающего генератора. Колебания задающего генератора образуются в блоке гетеродинных частот (синтезаторе частоты).

   Полученный в процессе преобразования сигнал, состоящий из несущей частоты задающего генератора и двух боковых полос, поступает через полосовой фильтр (ПФ) на блок усиления СВЧ (УСВЧ). Полосовой фильтр выделяет из преобразованного сигнала одну их боковых полос.

   Обычно в современной аппаратуре перед УСВЧ устанавливается управляемый аттенюатор, предназначенный для регулирования излучаемой мощности передатчика. Часто этот аттенюатор обеспечивает работу системы адаптивной регулировки мощности передатчика (АРМП) в зависимости от условий распространения сигнала на трассе.

   Для улучшения линейности амплитудной характеристики передатчика применяются компенсаторы искажений по третьей гармонике, которые могут устанавливаться в тракте ПЧ (ПсК) или в тракте СВЧ (LNZ).

   Сигнал с выхода передатчика проходит к антенне через блоки разделительных фильтров (РФ) или дуплексеры (Д), выполняющих следующие функции:

   Контроль за работой приемного оборудования и прохождением электромагнитных волн по интервалам системы связи осуществляется в процессоре ПЧ приемника. Здесь применяются высокоточные анализаторы уровней сигналов, и вырабатывается информация для функционирования системы АРМП.

   Обработанный в приемнике сигнал промежуточной частоты проходит по соединительному кабелю в приемную часть внутреннего модуля где осуществляется его демодуляция (Дм). Полученные в результате демодуляции цифровые сигналы могут быть подвергнуты коррекции в адаптивных эквалайзерах (АЭ). Адаптивные корректоры позволяют бороться с межсимвольными искажениями в цифровых потоках, возникающих из-за частотно-селективных замираний на трассах системы связи и некоторых других факторов.

   После коррекции осуществляется выделение кадровых (цикловых) импульсов синхронизации для работы синхрогенератора и последующих узлов.

   В цифровом процессоре (ЦП) приемной части внутреннего модуля проводятся операции, обратные аналогичным действиям в цифровом процессоре передающей части. После цифрового процессора сигналы поступают в выходной интерфейс и, дальше, по соединительной линии в демультиплексорное оборудование цифровой системы связи.

Упрощенная структурная схема одного пролета радиорелейной микроволновой системы связи представлена на рис. 2-1-4.

Рис 2-1-4

Далее...