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1、PTN 微波特性介绍,前言,本课程介绍了微波的基本技术原理以及是怎么实现的，结合PTN产品的具体应用场景详细介绍了微波的配置过程。目前PTN910和PTN950产品已支持微波链路，PTN3900和PTN1900产品也即将支持微波链路。,培训目标,学完本课程后，您应该能：掌握微波的基本原理了解微波在PTN组网中的典型应用了解微波在PTN产品中的配置步骤,目 录,PTN微波基本原理 PTN微波应用场景 PTN910&950过微波支持的主要特性 PTN910&950业务配置举例,IP时代的到来,2G-3G-3G+-LTE,移动基站回传业务从TDM发展到IP。微波传送网络从传统TDM微波向分组微波演进
2、。,Packet in air,TDM in air,TDM 微波:接入采用PDH微波，汇聚采用SDH微波 以太网业务使用EOS技术在空间传播QPSK128QAM,固定调制方式，低容量用于2G和3G早期阶段。,Hybrid 微波:Native TDM+Native Ethernet QPSK256QAM,AM,大带宽用于 TDM&IP 共存的场景，主要是2G向3G过渡的初期。移动业务仍然是语音为主数据为辅，为了保护原有设备的投资和既有语音业务的传送，在原有TDM微波设备上增加分组交换能力无疑是移动传送网络演进过渡期首选的解决方案。,Packet Radio:纯分组QPSK256QAM,AM,大
3、带宽用于3G ALL IP阶段。运营商自建一张新的移动IP传送网，最佳选择就是纯分组微波。,微波的三种形态,Hybrid in air,ETH,IDU,Real-time,Real-time,TDM,TDM,Packet,微波概述,利用微波作为载体的通信称为微波通信基带传输信号为数字信号的微波通信是数字微波通信微波通信的理论基础是电磁场理论视距传播：微波波段频率很高，电波沿地面传播时衰减很大，遇到障碍时绕射能力很弱，照射到高空电离层时不能反射，所以，在这一波段只能使用视线距离内直接到达接收点的空间波来达到通信的目的。因为是视距，长距离的通信就需要中继站转接。这样的通信系统称为微波中继通信系统。
4、在微波传送网络不可避免地向分组传送演进的趋势下，由TDM微波演进到Hybrid微波，最后再演进到纯分组微波的解决方案，结合了保护现有网络投资，灵活升级，兼容并收等优势，成为当前运营商可选择的最具性价比的微波传送解决方案。,微波频率划分,数字微波传输常用频段包括：4/5/6/7/8/11/13/15/18/23/26/32/38 GHz（ITU-R建议规定）,微波原理框图,分组微波满足IP化移动Backhaul需求,E1,E1,CES,Packet Radio,Hybrid Radio,新一代分组微波更大的容量，支持256QAM/56MHz 空口可达360Mbps传送容量，满足HSPA、LTE传
5、送需求业务接入支持QoS调度，可根据业务优先级保证高优先级业务的可靠传送支持自适应调制（AM），满足IP化网络业务动态传送需求，优化大带宽传送与低成本组网支持1588v2时间传送,IP Radio,Packet微波特性简介,Packet微波是指将各种业务用PWE3技术封装后以分组形式传送的微波，Packet微波支持AM功能。Packet微波可以提高微波带宽的利用率，使分组网络统计复用的优势延伸到接入层。,Packet微波承载方式,Packet微波支持MPLS/PWE3技术。当接入TDM E1业务时，通过PWE3技术实现CES电路仿真，将E1业务封装为PW报文。当接入IMA E1业务或以太网业务
6、时，则通过PWE3技术直接封装为PW报文。各种业务封装后形成的PW报文，经过分组处理平台统一处理后传送到微波端口，映射成微波帧，从而实现在Packet微波统一传送各种类型的业务。,Packet 微波业务容量,不同的微波帧长，packet微波空口容量是不同，因此以太网吞吐量是一个范围值。具体帧长对应的端口以太网吞吐量请查阅附录。,1/2,Packet 微波业务容量,2/2,Modulation&Channel Spacing,提高单载波的吞吐量:10Mbps to 400Mbps相对传统微波，单载波的空口利用率提升25,Channel Bandwidth(MHz),Legacy PDH/SDH,
7、Huawei Hybrid,100,200,300,400,500,Capacity(Mbps),Enhanced Ethernet Throughput,14,28,56,7,10M,60M,80M,120M,160M,400M,以太网吞吐量单载波可传 400M，效率提升25%,以太网吞吐量,Packet微波调制方式简介,Packet微波支持固定调制和自适应调制两种方式。固定调制：微波链路运行状态下，恒定采用一种调制模式进行工作的调制方式。采用固定调制方式时，可通过软件设置使用的调制模式，调制方式可设置QPSK256QAM。AM(自适应调制）：根据信道质量自动调整调制模式的技术。采用AM方式
8、时，可通过软件设置最低调制模式（也称为Reference Mode）和最高调制模式（也称为Nominal Mode）。,微波基本特性1：AM技术,AM(Adaptive Modulation,自适应调制)是一项根据信道质量自动调整调制模式的技术。在相同的波道间隔下，调制模式不同，微波的业务带宽也不同，调制模式越高，传送的业务带宽越高，但链路的抗干扰能力越低。在信道质量良好时（如晴天），设备采用高调制模式，尽力传送更多的用户业务，以提高系统的传输效率和频谱利用率。当信道质量恶化时（如雷雨、大雾天气），网元采用低调制模式方式，只传送可用带宽内的高优先级业务，对低优先级的业务进行丢弃，以提高链路的抗
9、干扰能力，保证高优先级业务的链路可用性。,微波基本特性1：AM技术,Packet微波设备采用AM技术时，需要根据当前调制模式对应的业务带宽和业务的QoS策略，控制业务的传送。业务报文根据业务类型标识调度到不同优先级的队列中。各个优先级队列中的业务通过SP或WFQ算法传送到微波端口，当微波带宽不足导致某些优先级队列拥塞时，这些优先级队列通过尾丢弃或WRED算法丢弃部分或全部业务。右下图形象的表述了AM引起的业务变化。蓝色部分表示分组业务，且越靠近边缘部分的蓝色部分代表的业务的优先级越低。在各种信道条件下业务的带宽是变化的，在信道质量差时，低优先级的业务就被丢弃了。,微波基本特性1：AM实现,接收
10、端的接收通道监测接收到的信噪比(SNR)，如果接收到的SNR值低于阈值时，则输出接收信号质量指示信号给AM引擎。接收端的AM引擎将切换指示信号放在分组微波帧的开销中通过发送通道发送给本端。本端的中频单元处理中频信号，将AM的切换指示信号发送给AM引擎。AM引擎将切换指示信号发送给分组交换单元和复接单元，指示在第n帧后业务发送信号单元、复接单元同时完成业务帧的切换和调制模式的改变。,切换前,调制模式改变后，分组交换单元根据业务带宽的变化对业务做Qos处理，然后将相应的业务调度到中频端口。如向低调制模式切换时，根据Qos的处理结果，丢弃低优先级的业务，将高优先级的业务调度到中频端口，分组微波帧带宽
11、变小，如右图所示。收端的接收通道会检测到调制模式的改变，从而立即输出当前帧接收模式改变信号给复接单元，从而使复接信号单元按照新的调制模式来接收和处理业务信号。,切换后,微波基本特性1：AM特点,Detected SNR decreased,Prepare to Switch to 32QAM,Detected SNR Increased,64QAM,32QAM Massage,64QAM Message,Prepare to Switch to 64QAM,AM可以使用QPSK/16QAM/32QAM/64QAM/128QAM/256QAM调试模式。AM实际使用的最低调制模式（也称为Refer
12、ence Mode）和最高调制模式（也称为Nominal Mode）可以设置。切换AM调制模式时，发送频率、接收频率和波道间隔都不会改变。切换AM调制模式时，采用Step By Step的方式逐级进行切换。切换AM调制模式时，在丢弃低优先级业务的同时，高优先级业务不产生误码和滑码，切换速度满足100dB/s的信道快衰落无误码。,微波基本特性2：ATPC,ATPC：Automatic Transmit Power Control 自适应发信功率控制ATPC能够使发信机的发射功率在ATPC控制范围内自动跟踪接收端接收电平的变化。若路径条件比较差，衰落较大，接收端的收信电平低于接收端设置的ATPC调
13、整下门限时，接收端通知发送端提高ODU的发射功率，从而避免较大误码率的出现。若路径条件好，接收端通知发送端适当降低ODU的发射功率，这样可以减小对其他系统的干扰，也可以降低系统功耗。目前，PTN910和PTN950中频板IFE2支持ATPC。,微波链路11保护,在数字微波中系统中，提高通信系统的可靠性而采用的备份波道和设备的方法备份工作方式波道备份（HSM，Hitless Switch Mode）业务误码恶化到一定门限，或者存在影响业务的相关告警，触发HSM倒换设备备份（HSB，Hot Standby）设备侧（中射频部分设备）故障或者远端RDI告警微波1+1的三种保护模式，目前，PTN910和
14、PTN950产品均支持以下微波特性：HSB:Hot Standby，设备侧热备份FD:Frequency Diversity，设备侧热备份波道侧频率分集SD:Space Diversity，设备侧热备份波道侧空间分集,微波链路11保护,PTN950对偶槽位,PTN910对偶槽位,对于HSB没有对偶槽位的限制，SD和FD需要在如上对偶下才能配置。原因是波道侧的保护需要通过背板总线在主备板之前互送业务。,PTN微波保护1+1HSB,交换单元,业务板,主用中频板,主用ODU,合路器,天线,备用中频板,备用ODU,静默,静默,PTN微波保护1+1 SD,交换单元,业务板,主用中频板,主用ODU,天线1
15、,备用中频板,备用ODU,天线2,静默,静默,PTN微波保护1+1FD,交换单元,业务板,主用中频板,主用ODU,合路器,天线,备用中频板,备用ODU,tf2,rf2,tf1,rf1,目 录,PTN微波基本原理 PTN微波应用场景 PTN910&950过微波支持的主要特性 PTN910&950业务配置举例,业务承载方案,Packet微波支持MPLS/PWE3技术。当接入TDM E1业务时，通过PWE3技术实现CES电路仿真，将E1业务封装为PW报文。当接入IMA E1业务或以太网业务时，则通过PWE3技术直接封装为PW报文。各种业务封装后形成的PW报文，经过分组处理平台统一处理后传送到微波端口
16、，映射成微波帧，从而实现在Packet微波统一传送各种类型的业务。,保护方案,IP,TDM E1,FE,GE,IMA E1,PTN 910,GE,设备级保护电源11热备份控制、交换、时钟 11热备份,微波链路保护11 HSB/SD/FD,全面的网络级保护、微波链路保护、设备级保护；针对不同业务提供不同保护机制：E1、Ethernet；,BSC,RNC,PTN 910,PTN 910,PTN 910,PTN 950,PTN 950,网络级保护MPLS:MPLS tunnel 1+1保护 MPLS tunnel 1+1保护 LSP FRR保护 以太网：LAG保护ATM over E1：IMA保护分
17、组E1：ML_PPP保护,ML-PPP E1/FE/POSLeased Line,PTN微波应用场景一,光网络补网：移动基站接收无线信号后，要将信号回传到BSC 以进入核心网进行传输，这个过程就叫做移动基站的回程传输。在传输光网络和BSC 之间，由于地理位置等其他原因，不便于铺设光缆，则需要采用微波传输的方式。,PTN微波应用场景二,重要链路备份：在两个主要传输站点之间，为了防止在光缆断裂的情况下，将对信息传输的影响降到最低点，将微波传输作为光传输的一种备份。,primary,Radio Backup,PTN微波应用场景三,应急通讯，可用于灾后临时通信备份，组网简单快捷。,目 录,PTN微波基
18、本原理 PTN微波应用场景 PTN910&950过微波支持的主要特性 PTN910&950业务配置举例,PTN910&950过微波支持的主要特性,PTN910&950过微波支持的主要特性,微波通过微波帧把以太报文进行透传,微波帧开销,DATA：用户侧报文DA和SA：设备加入的以太头，目的MAC地址和源MAC地址PW：用户配置的PW标签TNL：用户配置的TNL标签MW：微波帧开销,PTN910&950过微波支持的主要特性,微波帧开销,PTN910&950过微波支持的主要特性,EOW：公务联络字节X1、F1：异步、同步数据口J0：类似再生段踪迹字段，在RTN910950中用于纤缆搜索协议字节MVR
19、EI、MVRDI：远端误码指示、远端缺陷指示ATPC1、ATPC0：用于11主备ATPC调整LINKID：微波链路IDH4：微波帧复帧号D1、D2、D3：数据通信通路PWR：功率回退保留字节ACM：PVG610的ACM HDLC通道,目 录,PTN微波基本原理 PTN微波应用场景 PTN910&950过微波支持的主要特性 PTN910&950业务配置举例,中频单板普通业务配置,下面以配置一个专线E-Line业务为例，介绍典型的配置步骤采用中频IFE2单板承载业务配置可以将中频端口看作一个FE口，其属性、配置与之类似。唯一不同的是需要首先配置微波的链路，使其连通，相当于先保证FE口之间使用网线连
20、接起来一样。,实验室典型组网图,中频单板E-LINE业务配置(1),左图为中频单板的本地E-LINE业务配置流程。与FE口上的业务配置类似，只是配置的接口是中频端口（IFE2）,中频单板E-LINE业务配置(2),左图为中频单板的远端E-LINE业务配置流程。与FE口上的业务配置类似，只是配置的接口是中频端口（IFE2）,添加逻辑板,配置ODU和中频工作模式,配置微波端口属性1,配置微波端口属性2,建立动/静态Tunnel,添加动静态PW,创建E-LINE远端业务,按照频率配置中收信频率和发信频率逐站更换的特点，微波线路上有两种ODU：一种是发信频率比收信频率高的ODU，称为“高”站，一种是发信频率比收信频率低的ODU，称为“低”站。,附录知识点一：高低站,
