微波传输说明

内蒙古移动公司四期基站传输系统微波工程一阶段设计长春电信工程设计院第12页一、设计说明1.概述本设计为内蒙古移动公司GSM四期工程XX交换区工程设计的第XX分册——XX交换区微波传输设备安装工程的一阶段设计，设计编号为XXXXX，负责XX交换区微波传输设备及其附属设备的安装设计。1.1设计依据本设计依据下列文件进行编制。（1）中国内蒙古移动公司《中国内蒙古移动公司GSM数字移动电话网四期工程设计委托书》；（2）2000年北京邮电设计院编制的《中国联通黑龙江GSM网五期工程可行性研究报告》；（3）2000年中国联通计划部《中国联通黑龙江GSM网五期工程可行性研究报告会审纪要》；（4）2000年初中国联通《关于中国联通黑龙江GSM网五期工程XX传输系统可行性研究报告批复》；（5）中国联通数字移动通信GSM网工程概、预算编制若干取费原则和标准（送审稿）；（6）《数字微波（PDH部分）接力通信工程设计规范》（7）《同步数字系列（SDH）微波接力通信系统工程设计暂行规定》（8）现场查勘收集的技术资料。（9）内蒙古移动公司提供的技术资料；1.2建设规模本单项工程是中国内蒙古移动公司数字移动通信网（GSM）四期工程的配套传输工程项目。本期工程光传输为主要的传输手段，微波传输方式只用于那些光缆不易解决的基站。本期工程新增微波线路为XX跳。其中8G微波为XX跳。13G微波为XX跳。微波设备容量根据近期及远期需要配置为8×2Mb/s、4×2Mb/s，分别能提供240条、120条数字电路，本工程主要工程量详见附表一。1.3设计范围和设计分工本单项工程为XX交换区微波设备安装的一阶段设计，设计范围包括新增XX跳微波设备、监控设备、终端复用设备的安装。微波设备包括微波收发信机、调制解调器、1+1倒换设备、公务联络设备、微波天馈线和分路系统。（1）移动交换局：以DDF架2Mb/s输出口为界，数字配线架（DDF）至微波设备侧的传输线由本专业负责，DDF架及DDF架至交换设备的传输线由交换单项工程负责。（2）各无线基站：以DDF架2Mb/s输出口为界，微波设备至DDF架的传输线缆由本专业负责，DDF架跳线及DDF架至基站设备机架两者间的传输线缆由基站设备安装工程负责。（3）各站微波终端复用设备所需-48V供电系统及微波终端设备所需-48V的电力电缆、保护地电缆由电源设备安装工程负责。（4）本工程的外电、机房建设、进站道路、土建改造、铁塔等设计由建设单位委托相关单位设计，本设计负责向相关专业提出工艺要求。2.微波路由站址方案2.1路由选择和技术要求微波通信的路由选择应本着近期和远期需要相结合的方针，力争做到经济、合理。根据视距微波通信的特点，两站间的距离必须在视线范围之内；由于地面对电波传播的影响，线路应尽量避免跨越水面和平坦的开阔地面，以防地面引起强反射使信号造成深衰落，所以路由尽量选择起伏不平的断面，并注意充分利用地形条件。如果在线路上不可避免地要经过强反射地域时，应使一端天线架得很高，另一端天线架得很低，使反射点落在低端，并注意利用障碍物阻挡反射波；每一中继段要有合理的余隙hc；应避免越站干扰。微波通信线路中，一般都采用二频制，即某一中继站所用的工作频率隔一站后又重复使用，所以相邻的四个站不能连在一条直线上；第四个中继站也不能选在第一、二两站连线的延长线上，否则由于气象的变化，在第四个站可能同时收到从两个路径传来的信号，并造成同频干扰。2.2站址选择和技术要求（1）微波站站址选择应以通信网络规划和通信技术要求为主，结合水文地质、交通、城市规划、投资效益等因素及生活设施综合比较选定。（2）站址应选择在交通方便，靠近可靠电源和居民点的地方；不应选择在过于偏僻的地方。（3）站址应有安全的环境，严禁将站址选择在有开采价值的矿山区、古遗址和易受洪水淹灌的地方。站址不应选择在易燃、易爆的建筑物和堆积场附近。站址应选择在土质均匀的地段。应避开断层、土坡边沿、古河道和有可能塌方、滑坡的地方。对有抗震要求的地区，尽量选择在对建筑物抗震有利的地段。（4）站址应有较安静的环境，避开经常有较大震动或强噪声的地方。（5）站址应有较好的卫生环境，不宜选择在生产过程中散发有害气体、多烟雾、粉尘、有害物质的工业企业附近。（6）站址选择应满足通信安全保密、人防、消防等要求。（7）为保障通信畅通，微波站宜有交通道路。为了尽可能少修或不修公路，站址应尽量选择在交通方便的地方。对站址不能变更、修路又十分回难的山区微波站，为减小修公路的巨额投资，宜修上山台阶路。（8）自建公路的标准参照GBJ22《厂矿道路设计规范》中的4级单行公路标准设计。一般路面宽3.5米，路基宽4.5米，考虑排水沟后总宽度5.5～6米。占地指标不宜超过6000m²/Km。2.3本工程路由、站址方案根据上述路由站址选择原则，经过现场勘测及建设单位提供的相关资料，同时结合了XX交换区的传输需求及四期光传输的建设规模，对XX交换区作了以下微波传输方案。鸡东——鸡林乡，，站距9.1Km，13G频段，容量4E1鸡东——东海矿，站距14.8Km，13G频段，容量4E1中心站——广源城，站距0.9Km，13G频段，容量4E1中心站——鸡冠山，站距l.2Km，13G频段，容量4E1中心站——十九中，站距2.5Km，13G频段，容量4E1中心站——富强路，站距1Km，13G频段，容量4E1柳毛——四平山，站距14.5Km，13G频段，容量4E1平阳——三营，站距23.2Km，8G频段，容量4E1大学——张新，站距10Km，13G频段，容量门8E1张新——二道河子，站距11.1Km，13G频段，容量4El煤机厂——市政府，站距10.2Km，13G频段，容量4E1；以上各传输段再利用光传输或原有微波链路与交换中心建立传输通道。详见图纸2000056（4）-C-GSM（WB）-1～2。从分析结果来看，大学——张新和张新——二道河子为C型断面。其余9跳均为A型断面。3.微波频率、波道和极化配置3.1微波频率、波道和极化配置技术要求频段的选择应根据系统传输容量、电信网络规划，并结合己建、通信线路的现状和当地条件综合考虑。射频波道的极化配置原则上尽可能降低系统可能出现的射频干扰。微波频率是十分宝贵有限的资源。在路由站址和微波设备系统选择时充分考虑到近期和远期频率的利用。通常把收信频率高于发信频率的微波站称为高站（G），反之称为低站（D）。在整个线路中高、低站是交替的。3.2本期工程微波频率、波道和极化配置根据上述配置原则及内蒙古XXGSM微波传输通信系统现状，本工程设计在具体选择微波工作频率时，已充分考虑各方面因素以避免产生干扰。”本期工程传输距离较远的选用7.1—8.5GHz频段，传输距离较近的选用12.75—13.25GHz频段，均采用单极化方式，符合ITU-Rec386和ITU-Rec497。本工程频率分配、极化方式、站距和站型详见路由图。4.天线高度和分集间距1.天线高度的确定应满足接力段余隙标准的要求。当需要建立天线塔时，尤其是需要建立较高的天线塔时，还应综合考虑馈线衰耗、天线塔的经济合理性及施工维护的方便。2.天线高度的确定应能满足天线近区的净空要求。3.确定天线高度时应近可能控制电波射束反射点不要落入水面及反射系数较大的区域。4.收发两端天线的海拔高度差宜尽量取大，以尽可能减小K型衰落和波导衰落的影响。5.空间分集接收是克服电波衰落现象的有效措施之一，分集接收天线垂直间距的确定原则是：对于地面反射系数≥0.5的平滑地面路径，以克服K型衰落为主。对于地面反射系数＜0.5的山区及地面起伏较大的路径，以克服波导型衰落为主。各微波站天线挂高情况详见图2000056（4）-C-GSM（WB）-3。5.设备选型及设备配置5.1设备选型8G频段数字微波设备主要性能序号项目性能及指标1工作频率8210～8478MHz，符合ITU一RRec386。2波道带宽29.65MHz3调制方式64QAM4数字接口速率2.048Mb/s5中频频率70MHz6发信机输出功率31.0dBm7接收门限电平BER=10-³时-72.3dBBER=10-6时-69.86dB8系统增益BER=10-3时＞102.1dBBER=10-6时＞99.6dB13G频段数字微波设备主要性能序号项目性能及指标1中心频率12.996GHz2波道频率分配fn=f0-259＋28nfn’=f0+7+28nn为波道数（n=1，2，3，……8）3发信机输出功率18.0dBm（标准）4接收门限电平BER＝10-3时-80dB5系统增益BER=10-3时＞96Db（标准）5.2设备系统配置根据本期工程新增微波设备均在传输末梢的实际情况，新增的微波设备均采用1+1方式。全电路因各移动通信基站都要上下话路，数字倒换段较多，故采用无损伤切换，切换控制点在基带，倒换时间要求小于35毫秒。6.微波天线系统微波天线应采用高性能天线以保证电路质量，本工程拟采用0.6M、1.2M、2.0M或3.2M的天线.天线的主要技术性能序号项目性能及指标1天线工作频率8210～8478MHz，12765～13199MHz2天线口径0.6M、1.2M、2.0M或3.2M四种型式3天线增益（7/8G）2.0米天线增益42.3Db±0.2dB3.2米天线增益45.9Db±0.2dB4天线增益（12/13）0.6米天线增益35.3dB±0.2dB1.2米天线增益41.4dB±0.2dB2.0米天线增益45.0Db±0.2dB5抗风能力正常工作风速35m/s最大极限风速55m/s由于北方的冬季气候较为寒冷，故微波天线应有防冰雪的能力。7.微波监控系统及同步本工程利用原有的监控系统，对微波传输网进行监控。该系统以微处理机为基础，分主站设备和被监控站设备，用以实现微波站的无人值守维护。本工程从XX邮电接口局传输信号中提取时钟。8.勤务联络勤务信号通过微波电路进行传输、保证各微波站之问有勤务联络，并能与勤务中心联络。9.设备直流供电全线各站微波设备及相应的复用设备采用-48V直流供电，13G、8G微波设备功耗分别为30W、95W，SDH部分（1＋1）为140W。微波站通信设备的供电，采取无瞬断的整流浮充蓄电池直充供电系统，微波站的外围控制设备、测试仪表、空调、采暖通风、照明及其他生活用电等采用交流供电。交直流电源供电设备要求稳定可靠、维护方便、操作安全，应选用机内具有分级防雷措施的产品。直流供电系统的标称电压宜采用-48V，电压变动范围和纹波系数应满足通信系统设备的要求。无人值守站的供电系统应符合YD/T501《微波无人值守电源技术要求》的规定。交直流供电设备必须具有遥信、遥控等无人值守的性能。蓄电池容量应考虑远程维护的特点。无人值守站的备用发电机组，应具有自启动、自保护、自切换性能。10.机房改造及工艺要求本工程微波站除中继站外均与GSM移动通信共用机房，机房的改造和机房照明等工艺要求由GSM移动通信专业统一考虑。微波及复用设备对机房荷重要求为6KN/㎡。各机房外开门窗应具有防尘、防火、防虫、隔热、抗风性能。具有较好的密封性，机房内应设置灭火装置。无人值守机房应安装火情自动报警探测器，有人值守监控室应设置火情自动报警设备。微波站的主要生产用房的耐火等级不应低于2级，火灾危险类别为丙类。微波站的抗震设防度和抗震设计，应按照国家现行的有关标准、规范、规定执行。机房面积应根据《通信工程项目建设用地指标》中的相关要求，结合系统规模容量、近远期发展规范和有关要求确定。微波站的主要生产用房的耐久年限为50~100年。11.铁塔工艺要求1.微波铁塔与微波机房尽量靠近，铁塔高度应满足天线挂高的要求，还应符合航空部门有关规定，应在塔顶设置标志信号。2.本工程采用的微波铁塔为自立式铁塔，塔的结构必须有利于天线和馈线的安装及调测与维护。微波馈线加固在铁塔爬梯两侧，每根重0.6Kg/m。微波天线按挂高要求加固在塔身设置的φ114（长2m）的钢管上。挂式天线（高性能型）自重如下表：天线（米）ф0.6ф2.0ф3.2重量（公斤）30195360（1）铁塔在无荷载时，中线垂直倾斜不得超过塔高的1/1500。（2）铁塔在最大外力作用下，塔的最大变位（扰曲、扭转）使微波天线射束轴线偏离通信方向的角度，不应大于天线半功率角的1/2。（最大外力按30年一遇的最大风荷计算）。（3）天线塔的抗震设防裂度和抗震设计应按国家现行有关标准、规范、规定执行。（4）天线塔的结构设计，不仅应满足近期天线安装负荷要求，还应考虑远期天线安装负荷要求。（5）天线塔的防腐年限不应低于30年。12.机房走线架本工程机房走线架的设置与GSM移动通信系统工程一并考虑，本设计只考虑中继站的走线架。13.天线、馈线安装要求13.1微波天线安装要求微波天线安装位置的确定，必须符合下列要求：（1）安装位置应避开天线近场区四周的建筑物、广告牌、各种高塔和地形地物对电波反射引起的干扰。（2）安装位置应避免电磁辐射对人体的有害影响。电磁辐射污染应小于GB8702【电磁辐射防护标准规定】的防护限值。（3）安装位置的确定，应满足馈线长度最短、馈线转弯和扭转最小的要求。13.2馈线安装要求馈线安装，必须符合下列要求：（1）馈线自身应平直，馈线必须固定，加固必须均匀稳定，相邻两个固定点的距离应为：硬波导垂直敷设宜3~4m，水平敷设宜1~2m。椭圆软波导，垂直或水平敷设宜1~1.5m。（2）射频电缆和椭圆软波导转弯处的曲率，应符合产品的曲率半径要求。（3）硬波导在铁塔上固定时，必须考虑温度变化引起塔体和波导长度变化差的影响。（4）馈线系统接头应密封，整条馈线在24小时内气压应不低于15Kpa，否则视为馈线漏气。（5）馈线必须充气，充入馈线内的空气应干燥，以免腐蚀馈线。充入空气的压力在20摄氏度时宜为15~30Kpa，含水量应小于1.5g/m3。（6）在冰凌多发地区，应对天馈线采取防护措施。14.防雷接地要求微波站的工作接地、保护接地和防雷接地，宜采用同一组接地体的联合接地方式。联合接地网的工频接地电阻值应符合：微波中继站应不大于10欧姆。微波枢纽站及终端站应不大于5欧姆。无源中继站宜为20~30欧姆。微波站直流工作接地，应从接地汇集线上就近引接，接地线截面积应满足最大负荷要求，一般为35~95平方毫米，材料为多股铜线。（1）微波站通信设备及供电设备的正常不带电的金属部分，通信设备所设防雷保安器的接地端，均应作保护接地，严禁作接零保护，其接地线截面积应不小于35平方毫米，材料为多股铜线。（2）出入微波站的电缆金属护套在入站处应作保护接地，电缆内芯线在进站处应加装保安器，电缆内的安线对亦应作保护接地。（3）机房内的走线架应每隔5米作一次接地。走线架、吊挂铁件、机架（或机壳）、金属通风管道、金属门窗，以及其它金属管线，均应良好地并相互妥善连通。（4）微波天线的馈线及塔顶航空障碍信号灯馈线的金属外护层，应在顶端及进入机房入口处的外侧就近接地。经走线架上塔的天线的馈线，应在其转弯处上方0.5~1m范围内作良好接地；在进入机房入口处应与地网就近引出的接地线妥善连接地；在进入机房入口处应与地网就近引出的接地线妥善连通。塔灯控制线的每根相线均应在机房入口处分别对地加装氧化锌无间隙避雷器，零线直接接地。微波天线应在避雷针保护范围内。避雷针与引下线应可靠焊接连通，引下线材料为40mm×4mm镀锌扁钢。引下线在地网上连接点与接地引入线在地网上连接点之间的距离宜不小于10m。（5）微波机房屋顶应设避雷网，其网格尺寸不大3m×3m，且与屋顶避雷——焊接连通。微波机房四角应设雷电流引下线，该引下线可利用机房四角房柱内2根以上主钢筋，其上端应与避雷带、下端应与地网焊接连通。机房屋顶上其他金属设施亦应分别就近与避雷带焊接连通。（6）当微波站天线铁塔位于机房旁边时，铁塔地网与机房地网之间，应每间隔3~5m相互焊接连通一次（至少有两处相互连通），铁塔四角应与其地网就近焊接连通。当微波站天线铁塔位于机房屋顶时，其四角应在屋顶与雷电流引下线分别就近连通。由机房屋顶进入机房的缆线和太阳能电池馈电线，应采用具有金属护层的电缆，其金属护层在进入机房入口处，就近与屋顶女儿墙上的避雷带焊接连通，电缆内芯线应在入口处就近对地加装保护器。15.抗震与加固根据原邮电部[1998]201、203号通知，设备安装需考虑搞震加固。为贯彻招待地震工作中以预防为主的方针，在通信设备符合抗震标准的条件下，通信设备安装的铁架及加固点，经抗震设防后，在遭受设防烈度的地震的同时，能够保障通信，减少人员伤亡和经济损失。本期工程的规模，国家规定应按当地基本烈度进行通信建筑及设备安装的抗震设防。在我国的地震区划分中，东北地震区的活动程度为强度小、频率低。XX市为地震基本烈度六度区，故对本工程的设备应按六度设防。设备应和机架底座、楼板作加固，以增强设备的防震能力。16.电磁环境保护根据中华人民共和国国家标准有关“电磁防护规定”，即国标GB8702-88中第2.2.2条规定：公共照射在一天24小时内，环境电磁场辐射场的场量参数在任意连续6分钟内的平均值应满足功率密度小于0.4W/㎡（30~3000MHz）。根据电磁辐射功率计算结果，在微波射束要求的范围以外，各微波站的微波电磁辐射功率密度满足国标GB8702-88要求。17.电路质量指标预测1.根据数字微波（PDH部分）接力通信工程设计规范（YD5004-94），每个射频波道容量大于二次群的数字微波接力通信系统的中级假设参考通道，其最大基本长度为1250Km。在考虑系统内部的衰落、干扰及其它各种恶化因素的影响下，其64Kbit/s输出端误码性能指标应满足：（1）任何月份1.5%以上时间，1分钟平均误比特率不大于1×10^-6。（2）任何月份0.04%以上时间，1秒钟平均误比特率不大于1×10^-3。（3）任何月份误比特秒累积时间不大于全月的1.2%。（4）残余误比特率不大于1.8%×10^-8。2.根据ITU-RRec.594、643等建议及我国国标要求，SDH系统具体指标要求如下：考虑衰落、干扰及其它各种恶化因素的影响下，其64Kbit/s高级HRDP输出端误码性能应满足：（1）任何月份0.4%以上时间，1分钟平均误比特率不大于1×10^-6。（2）任何月份0.54%以上时间，1秒钟平均误比特率不大于1×10^-3。（3）任何月份误比特秒累积时间不大于全月的3.2%。（4）残余误比特率不大于5×10^-9。对于可用指标要求：对高级HRDP其双向年可用性指标要求为99.7%。根据目前的微波通信路由及站址情况，经过对电路质量的自由空间指标计算，各段均可满足上述性能指标要求，详见附表三。长春电信工程设计院第16页XX地区微波工程量表附表一序号地点SDH16x2Mb/s8x2Mb/s4x2Mb/s16x2Mb/s8x2Mb/s4x2Mb/s13G13G频段8G频段123456789101112131415XX地区微波站经纬度表附表二序号微波站名称微波站类型经纬度北纬东经123456789101112131415161718XX地区微波传输链路指标计算表序号链路编号12345678910111A站站名2B站站名3工作频率（GHz）4站距（km）5断面类型6A站馈线长度（米）7B站馈线长度（米）8自由空间损耗（dB）9馈线每百米损耗（dB/100m）10馈线损耗（dB）11分路系统损耗及其他损耗12总损耗13A站天线直径14B站天线直径15A站天线增益（dB）16B站天线增益（dB）17总增益（dB）18净损耗（dB）19发射功率（dBm）20接收电平（dBm）21接收门限电平（dBm）：BER=10-322KQ因子23平衰落储备（dB）24电路指标分配值（SESR）%25瑞利衰落概率（%）长春电信工程设计院第18页二、预算说明1.工程概况及预算总价值本预算为中国内蒙古移动公司数字移动通信GSM四期工程XX交换区微波设备安装单项工程的预算，设计阶段为一阶段设计。本册工程预算总投资：XXX元人民币。2.编制依据（1）中国联通公司下发的《中国联通数字移动通信（GSM）网工程预算编制若干取费原则和标准送审稿》。（2）原邮电部下发的《通信建设工程预算定额》（第一册），《电信设备安装工程》，1995年11月。（3）原邮电部发布的邮部（1995）626号《通信建设工程预算、预算编制办法及费用定额通信工程建设价款结算办法》等标准的通知。（4）原邮电部下发的《通信行业工程勘察设计收费工日定额》。（5）2000年中国联通计字[2000]文：《关于中国联通黑龙江GSM五期可研报告的批复》。（6）2000年中国联通计划市场部《联通黑龙江GSM网五期工程可研报告会审纪要》。（7）建设单位提供的各种费率。（8）现场查勘的基础数据。3.部分费用及费率的取定3.1配套设备费用取定及说明（1）国内配套设备及主材运杂费运距按1500Km计算；（2）国内配套设备运输保险费为0.4%，采保费为0.5%；（3）主材运输保险费为0.1%，采保费为1%；（4）国内部分预备费按单项工程费的3%取定；（5）本工程室内部分安装工日按定额的80%计取，室内部分的调测工日按定额的10%计取，室外部分的安装工日按定额的100%计取。3.2其他费用取定及说明（1）本工程按二类工程，二级施工企业计取各项费用；（2）施工调遣费的调遣距离按各基站到哈尔滨的实际平均距离计取，调遣人数按地区单项工程总工日查表确定；（3）建设期贷款利息=（工程借款额/2）×6.21%；（4）建设单位管理费费率按单项工程费为基础，按100%计取。长春电信工程设计院第2页目录TOC\o"1-3"\h\z一、设计说明 11.概述 11.1设计依据 11.2建设规模 11.3设计范围和设计分工 22.微波路由站址方案 22.1路由选择和技术要求 22.2站址选择和技术要求 32.3本工程路由、站址方案 33.微波频率、波道和极化配置 43.1微波频率、波道和极化配置技术要求 43.2本期工程微波频率、波道和极化配置 44.天线高度和分集间距 55.设备选型及设备配置 55.1设备选型 55.2设备系统配置 66.微波天线系统 67.微波监控系统及同步 78.勤务联络 79.设备直流供电 7HYPERLINK\l"_Toc