Tiêu chuẩn ngành TCN 68-158:1996 về tiêu chuẩn kỹ thuật thiết bị vi ba số 140 Mbit/s - yêu cầu kỹ thuật

TIÊU CHUẨN NGÀNH

TCN 68-158:1996

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

1. Phạm vi áp dụng

2. Định nghĩa và thuật ngữ

3. Tiêu chuẩn kỹ thuật của thiết bị vi ba 140 Mbit/s

3.1. Tiêu chuẩn kỹ thuật của giao diện số 140 Mbit/s

3.2. Tín hiệu điều chế vô tuyến

3.3. Phân bố tần số

3.4. Điều chế

3.5. Chỉ tiêu hệ thống

3.6. Chỉ tiêu phần phát

3.7. Chỉ tiêu phần thu

3.8. Bộ chuyển mạch bảo vệ

3.9. Anten cho vi ba

3.10. Ống dẫn sóng

3.11. Bộ nén khí khô

3.12. Chỉ tiêu nguồn cung cấp

3.13. Môi trường làm việc

Phụ lục B1

Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết bị vi ba số 140 Mbit/s

Yêu cầu kỹ thuật

140 Mbit/s Microwave Equipment

Technical Standard

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này áp dụng cho các thiết bị vi ba 140 Mbit/s để đảm bảo chất lượng truyền dẫn tín hiệu số trong mạng viễn thông quốc gia.

Tiêu chuẩn này làm cơ sở cho việc:

- lựa chọn thiết bị

- vận hành, khai thác

- bảo dưỡng, đo thử.

2. Định nghĩa và thuật ngữ

2.1. Mã đường CMI (A)

Mã đường CMI là mã NRZ hai mức, trong đó mức logic 0 được mã hóa thành hai mức biên độ A₁ và A₂ liên tiếp trong nửa khoảng thời gian đơn vị (T/2), mức logic I được mã hóa thành mức biên độ A₁ hoặc A₂ trong một khoảng thời gian đơn vị (T) một cách luân phiên (xem hình 1).

Hình 1. Mã đường truyền CMI

2.2. Điều chế biên độ cầu phương - QAM (A)

2.3. Tỷ số công suất sóng mang trên công suất tạp âm - P_c/P_N (A)

3.1.4. Đặc tính của tín hiệu tại đầu vào của giao diện 140 Mbit/s

Tín hiệu tại đầu vào phải tuân theo bảng 1. Suy hao tín hiệu trên cáp đồng trục tuân theo luật và có giá trị cực đại là 12 dB tại tần số 70 MHz.

Độ chịu đựng rung pha tối thiểu tại đầu vào:

≤ 1,5 UI trong băng tần từ 200 đến 500 Hz.

≤ 0,075 UI trong băng tần từ 10 đến 3500 kHz.

Tại đây: 1 UI = 7,18 ns.

Hình 2. Mặt nạ xung ứng với mức “0” của tín hiệu 140 Mbit/s

Hình 3. Mặt nạ xung ứng với mức “1” của tín hiệu 140 Mbit/s

3.2. Tín hiệu điều chế vô tuyến

Thiết bị vi ba, ngoài dãy tín hiệu 140 Mbit/s, phải có các tín hiệu sau:

- Các bit khung: dùng để sắp xếp cấu trúc của luồng tín hiệu.

- Các bit phân biệt kênh: dùng để phân biệt hiện tượng tín hiệu thu giả do nhiễu giao thoa.

- Các bit dịch vụ: dùng cho các kênh nghiệp vụ giám sát và kiểm tra từ xa của hệ thống vô tuyến.

- Các bit kiểm tra chất lượng.

- Các bit lệnh chuyển kênh: sử dụng đối với cấu hình dự phòng N +1.

- Các bit chèn.

Tất cả mức tăng tốc độ băng tần cơ bản không vượt quá 4% của tốc độ 140 Mbit/s

3.3. Phân bố tần số:

Đối với thiết bị vi ba số 140 Mbit/s các băng tần số sau đây được khuyến nghị sử dụng: 4, 6, 13 và 15 GHz.

3.3.1. Băng tần 4 GHz.

- Băng tần: từ 3,6 đến 4,2 GHz.

- Bố trí sắp xếp (Theo hình 4)

- Tần số trung tâm của các kênh vô tuyến nửa băng dưới f_n (MHz) sẽ là:

f_n = 4200 - 10m, MHz

với m = 58, 54, 50, 46, 42, 38, 34

- Tần số trung tâm của các kênh vô tuyến nửa băng trên f'_n (MHz) sẽ là:

f'_n = 4200 - 10m, MHz

với m =2, 6, 10, 14, 18, 22, 26

n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

- Số kênh vô tuyến lớn nhất sẽ là:

7 kênh sử dụng đồng phân cực.

14 kênh đồng kênh (cùng tần số, khác phân cực).

- XS = 80 MHz.

- YS = 80 MHz.

- Z1S = 20 MHz.

- Z2S = 20 MHz.

Hình 4. Phân bố kênh tần số vô tuyến của thiết bị vi ba 140 Mbit/s trong băng tần 4 GHz.

- Băng tần: từ 4,4 đến 5 GHz.

- Bố trí sắp xếp (theo hình 5).

- Tần số trung tâm của các kênh vô tuyến nửa băng dưới f_n (MHz) sẽ là:

f_n = f_o - 310 + 40n, MHz

- Tần số trung tâm của các kênh vô tuyến nửa băng trên f'_n (MHz) sẽ là:

f'_n = f_o - 10 + 40n, MHz

Với f_o = 4700 MHz

n = 1, 2, …, 7

- XS = 80 MHz.

- YS = 60 MHz.

- ZS = 30 MHz.

Hình 5. Phân bố kênh tần số vô tuyến của thiết bị vi ba 140 Mbit/s trong băng tần từ 4,4 đến 5 GHz.

3.3.2. Băng tần 6 GHz.

- Băng tần: từ 6,43 đến 7,11 GHz.

- Bố trí sắp xếp (theo hình 6).

- Tần số trung tâm của kênh vô tuyến nửa băng dưới f_n (MHz) sẽ là:

f_n = f_o - 350 + 40n, MHz

- Tần số trung tâm của kênh vô tuyến nửa trên băng f'_n (MHz) sẽ là:

f'_n = f_o - 10 + 40n, MHz

Với f_o = 6770 MHz

n = 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

- Số kênh vô tuyến lớn nhất sẽ là:

8 kênh sử dụng đồng phân cực

16 kênh sử dụng đồng kênh (cùng tần số, khác phân cực)

- XS = 80 MHz.

- YS = 60 MHz.

- ZS = 30 MHz.

Hình 6. Phân bố kênh tần số vô tuyến của thiết bị vi ba 140 Mbit/s trong băng tần 6 GHz.

3.3.3. Băng tần 13 GHz

- Băng tần: từ 12,875 đến 13,265 GHz.

- Bố trí sắp xếp (theo hình 7).

- Tần số trung tâm của các kênh vô tuyến nửa băng dưới f_n (MHz) sẽ là:

f_n = f_o - 259 + 28n, MHz

- Tần số trung tâm của kênh vô tuyến nửa trên băng f'_n (MHz) sẽ là:

f'_n = f_o + 7 + 28n, MHz

Với f_o = 12996 MHz

n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

- XS = 28 MHz.

- YS = 70 MHz.

- Z1S = 15 MHz.

- Z2S = 23 MHz.

Hình 7. Phân bố kênh tần số vô tuyến của thiết bị vi ba 140 Mbit/s trong băng tần 13 Ghz

3.3.4. Băng tần 15 Ghz.

- Băng tần: từ 14,25 đến 14,5 GHz.

- Bố trí sắp xếp (theo hình 8).

- Tần số trung tâm của kênh vô tuyến nửa băng dưới f_n (MHz) sẽ là:

f_n = f_r + 2549 + 10n, MHz

- Tần số trung tâm của kênh vô tuyến nửa trên băng f'_n (MHz) sẽ là:

f'_n = f_r + 2679 + 10n, MHz

Với f_r = 11701 MHz

n = 1, 3, 5, 7, 9, 11

- XS = 20 MHz.

- YS = 30 MHz.

- ZS = 10 MHz.

Hình 8. Phân bố kênh tần số vô tuyến của thiết bị vi ba 140 Mbit/s trong băng tần 15 GHz. (Các tần số tính theo đơn vị MHz).

3.4. Điều chế

Sử dụng hai loại điều chế với 140 Mbit/s.

- Điều chế 16 QAM - điều chế biên độ cầu phương 16 mức.

- Điều chế 64 QAM - điều chế biên độ cầu phương 64 mức.

Cách điều chế:

- Điều chế trực tiếp cao tần RF.

- Điều chế trung tần IF.

Bảng 2 - Mối tương quan giữa điều chế, tỷ số tín hiệu trên tạp âm và độ rộng băng ứng với BER = 10^-6

Với B = 140 MHz.

3.5. Chỉ tiêu hệ thống:

Độ tăng ích với BER = 10^-3, dB                                                    ≥ 103

3.6. Chỉ tiêu phần phát.

3.6.1. Chỉ tiêu kỹ thuật phần phát tại băng tần 4 - 6 GHz.

- Công suất phát tại đầu vào bộ lọc rẽ hướng, dBm                       Từ 28 đến 30.

- Độ ổn định tần số dao động phát, MHz                                       ± 2 x 10^-5

- Mức bức xạ phụ, dB                                                                 < -70

3.6.2. Chỉ tiêu kỹ thuật phần phát tại băng tần 13 - 15 GHz.

- Công suất phát tại đầu vào bộ lọc rẽ hướng, dBm                       Từ 26 đến 30.

- Độ ổn định tần số dao động phát                                                ± 1 x 10^-5

- Đối với điều chế thực hiện tại trung tần thì tần số trung tần sẽ là 140 MHz.

- Mức vào trung tần IF, dBm                                                        - 5,2.

3.7. Chỉ tiêu phần thu

3.7.1. Chỉ tiêu kỹ thuật phần thu tại băng tần 4-6 GHz.

- Mức thu tín hiệu danh định, dBm                                               = -34.

- Mức tín hiệu thu với BER = 10^-3 (không có phân tập), dBm          ≤ -73.

- Mức tín hiệu thu với BER = 10^-6                                                 -70

- Khoảng mức thu, dBm                                                              từ -80 đến -17

- Mức tạp âm nền, dB                                                                 ≤ 4,5

3.7.2. Chỉ tiêu kỹ thuật phần thu tại băng tần 13 và 15 GHz

- Mức thu tín hiệu danh định, dBm                                               = -35.

- Mức tín hiệu thu với BER = 10^-3 (không có phân tập), dBm          ≤ -74.

- Mức tín hiệu thu với BER = 10^-6                                                 -70

- Khoảng mức thu, dBm                                                              -80 đến -18

- Mức tạp âm nền, dB                                                                 ≤ 5,5

- Độ ổn định tần số dao động nội cao tần RF                                 ± 1 x 10^-5

- Đối với thiết bị dùng trung tần thì tần số trung tần IF là 140 MHz  

- Mức đầu ra trung tần IF, dBm                                                    -5,2

3.8. Bộ chuyển mạch bảo vệ

Bộ chuyển mạch bảo vệ có các chức năng kỹ thuật sau:

- Phía thu phải nhận biết được lỗi.

- Có khả năng bảo vệ kênh.

- Các kênh phát song song.

- Truyền dẫn song song.

3.8.1. Kênh làm việc

3.8.1.1. Phía phát:

- Tín hiệu đầu vào, V                                                                   1

- Suy hao lớn nhất do cáp nối đo tại tần số 70 MHz, dB                 12

- Suy hao truyền dẫn giữa đầu vào và đầu ra, dB                           0±0,5 tại tần số 140 MHz

- Trở kháng vào/ra, Ω                                                                  75 (không đối xứng)

- Độ cách biệt về mức công suất giữa kênh hoạt động và kênh dự phòng, dB ≥ 25.

3.8.1.2. Phía thu:

- Tín hiệu đầu vào, V                                                                   1

- Suy hao lớn nhất do cáp nối đo tại tần số 70 MHz, dB                 9

- Mã tín hiệu đầu ra                                                                     CMI

- Tín hiệu đầu ra, V                                                                     1

- Trở kháng vào/ra, Ω                                                                  75

- Loại chuyển mạch                                                                    Hitless

- Cân bằng trễ tự động, bit                                                           ± 6.

3.8.2. Kênh dự phòng

3.8.1.2. Phía phát:

- Tín hiệu đầu vào, V                                                                   1

- Suy hao truyền dẫn giữa đầu vào và đầu ra, dB                           ≥ 15.

- Trở kháng vào/ra, Ω                                                                  75

- Độ phân cách về mức công suất đầu vào/đầu ra, dB                    ≥ 25.

- Suy hao truyền dẫn đối với tần số 140 MHz, dB                          0 ± 1.

3.8.2.2. Phía thu:

- Tín hiệu đầu vào, V                                                                   1

- Suy hao truyền dẫn tần số 140 MHz, dB                                     0 ± 0,5

- Trở kháng vào/ra, Ω                                                                  75

- Thời gian chuyển mạch, ms                                                      < 15.

3.9. Anten cho vi ba

Phân loại anten dựa trên tần số và kiểu phân cực ta có các loại anten như trong bảng 3.

3.10. Ống dẫn sóng

Có thể dùng ống dẫn sóng loại elip Heliax, chữ nhật, tròn. Đối với thiết bị vi ba tần số lớn đã nói trên thì ống dẫn sóng loại elip là thích hợp (Xem phụ lục B1).

3.11. Bộ nén khí khô (DEHYDRATOR)

- Các hệ thống anten và ống dẫn sóng có áp suất chịu tải khoảng 10 1b/in2 (70 kPa).

- Ta nên dùng bộ nén khí khô từ 3 - 8 1b/in2 (21 - 55 kPa)

- Các bộ Dehydrator nên có các tính năng kỹ thuật sau:

+ Nhỏ gọn

+ Tiếng ồn nhỏ

+ Dễ dàng lắp đặt

+ Có thể thay đổi các chế độ theo chương trình

+ Tự động bơm và dừng bơm

+ Nên dùng loại môtơ chạy điện DC 48V.

3.12. Chỉ tiêu nguồn cung cấp

+ Nguồn danh định, V                                        48

+ Dải làm việc, V                                               từ 38 đến 70

+ Dương nguồn đấu đất

3.13. Môi trường làm việc

Thiết bị vi ba 140 Mbit/s phải làm việc trong các điều kiện môi trường sau:

+ Khoảng nhiệt độ làm việc, ^oC                           Từ +5 đến +40 với độ ẩm 85%

+ Khoảng nhiệt độ tới hạn, ^oC                             Từ -5 đến +55 với độ ẩm 95%

Khi vận chuyển hoặc để trong kho thiết bị phải chịu được điều kiện sau:

+ Nhiệt độ, ^oC                                                    ≤ 70

+ Độ ẩm, %                                                      ≤ 99

PHỤ LỤC B1

Bảng B1 - Chi tiết cơ bản loại ống dẫn sóng elip của Andrew