采用微波通信方式的無線局域網實現 - 全文

　　1 引言

　　在有線網絡為主體的條件下，需要輔以無線網絡平臺，使網絡廣泛覆蓋并可機動應用。

　　2 通信設計

　　無線網絡通信系統包括1個中心站，最多36個外圍站和若干個轉發器組成。

　　中心站和外圍站設備主要有點對多點通信設備，網管、監控及調度臺，圖像編/解碼器，攝像頭，天線和饋線等，分別裝載在通信車和作戰車上。系統設備組成框圖如圖1所示。

　　2.1 信道分配

　　系統共有18條無線信道、3路圖像信道和1路通播信道，實現中心站與36個外圍站的話音、數據和圖像的傳輸。在中心站，共有18支路的業務數據和3路圖像，而每個外圍站有2個支路業務數據和1路圖像。為保證信道資源的高效利用，采用按需分配策略，保證36個外圍站根據需要占用18條無線信道和3路圖像信道。

　　2.1.1 話音和數據(TDMA信道)

　　中心站申請信道時，由交換機在某個支路上發出信道占用申請，系統在認可后通過信令交互得知該支路要連接的站點，然后為該支路分配一個空閑信道并建立該支路到目標站點的連接，連接建立成功后通知交換機鏈路建立成功。

　　由于外圍站發出的信道占用，必然是去往中心站，所以在外圍站不需告訴要連接目標站點。

　　為了防止信道不穩定造成的鏈接誤拆，鏈路的拆除統一由中心站識別信令來決定。

　　2.1.2 圖像(FDMA信道)

　　由于圖像信息速率最高為2Mbps，并且同時只傳3路，故采用FDMA方式進行傳輸。當某外圍站向中心站傳輸圖像時，首先向中心站提出申請，由中心站調度人員通過調度臺給該外圍站建立圖像傳輸通道，中心站可同時監視3個外圍站上傳的3路圖像信號。其組成示意圖如圖2所示。

　　2.1.3

　　為了提高信道質量，系統采用了多種糾錯及組合糾錯措施，包括8比特(60,50)RS碼、交織(31,21)BCH碼、交織(15,11)BCH碼和交織11中取9雙相大數判糾錯。其中RS碼和BCH碼的糾錯能力如圖3所示。

　　上行管理數據和所有業務數據都采取了GF(8)的(60,50)RS碼糾錯，可糾正5字節數據的錯誤，大大提高了業務數據的通信質量。

　　網管數據通信要求有誤碼率較低的信道，因此采取級聯糾錯的方法。先對異步數據采取BCH糾錯，再進行RS碼糾錯。RS碼糾錯是采用與業務數據相同的編碼方式，而BCH碼采用(15，11)的編碼方式。采用BCH糾錯，用于在RS糾錯基礎上，將信道誤碼率從110-4提高到110-5，從而保證網管數據的通過率。

　　此外還對BCH糾錯后的數據進行了交織編碼，以減小突發誤碼對BCH糾錯性能的影響。

　　下行信令數據也采取級聯糾錯的方法，不同的是，BCH碼采用(31，21)的編碼方式，期望在RS糾錯基礎上，將信道誤碼率從110-4提高到110-6，從而為信令數據提供更高的通信質量。

　　各外圍站的上行信令主要用于鏈路的建立，其數據量小而且分散，但要求及時的傳輸，因而不能采用RS糾錯，而是采用了11中取9的大數判糾錯措施，同時對編碼數據進行簡單的交織處理。中心站信令的接收端對上行信令進行雙相大數判譯碼，當存在嚴重的突發誤碼時，不可靠的信令幀將被拋棄。

　　2.4 勤務設計

　　2.4.1 勤務會議方式

　　勤務采用會議方式，允許各個站點的操作人員可以自由對話，而無需發出呼叫或申請信道。另外，還支持中心站與某一外圍站的

　　勤務話音采用AMBE編碼，數字勤務話音信號自帶幀同步信息。

　　勤務話音發端根據PTT鍵的狀態發送話音信號，當PTT鍵按下時，發出編碼的數字話音信號，否則發全“0”。

　　各個站點的勤務收端不停對勤務數據流進行監測，當檢測到勤務的幀同步信息并正確同步后，將勤務碼流送話音解碼器還原出話音信號。

　　2.5 頻率配置設計

　　2.5.1 頻率規劃

　　系統工作在1350MHz～1850MHz頻段內，為了頻率靈活配置，點對多點微波設備采用步進為1MHz的頻率綜合器和電調雙工濾波器，在直通、1次轉發或2次轉發工作時，需要至少4個工作頻點。

　　2.5.2. 頻帶設計

　　系統工作頻帶的帶寬為48MHz。其中40MHz帶寬傳輸話音/數據信號，8MHz帶寬傳輸圖像信號，頻帶的

　　2.5.3.3 FDMA收、發信機頻率配置

　　各外圍站的圖像信道頻率配置互相關聯，也就是如果其中一個外圍站的圖像信道中心頻率為f0，則另外兩個外圍站的圖像信道中心頻率分別為f0-2.5MHz和f0+2.5MHz。其頻率配置如圖5所示。

　　3 通信設備設計

　　3.1 點對多點微波設備

　　點對多點微波設備主要包括保密、基帶、調制器、上/下變頻、發/收頻率綜合器、功放、電調濾波器、低噪聲

　　在調制變頻單元，首先對下行無線群路碼流進行差分編碼、直序擴頻、限帶成型，再完成DQPSK調制及濾波放大得到70MHz中頻信號。然后利用來自發跳頻綜合器的發本振信號完成上變頻，經帶通濾波器抑制帶外鄰道雜散，緩沖放大送功放單元。

　　功放單元將輸入的射頻小信號放大到額定電平輸出。輸出端的定向耦合器對輸出電平和反射電平分別檢波，且在出現駐波告警時，關閉供電

　　天線接收的中心站信號fr2經接收濾波器濾除帶外干擾后，進入低噪聲放大器放大，然后與本振混頻后變成中頻信號fi1。它經2級中頻濾波器進一步濾除帶外干擾，再由突發AGC及中頻放大器快速穩定輸出中頻電平。該中頻信號又與發端本振進行變頻，經變頻濾波濾除載波和鏡頻成分后變成ft4信號，再經功率放大器放大，由發端濾波器濾除帶外雜散干擾后，經天線輸出，發往外圍站。