YD 509-1991 国内卫星通信时分多址(60Mbits)方式进网技术要求.pdf

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1、中华人民共和国通信行业标准国内卫星通信时分多址(60 Mbit/s)方式进网技术要求YD 509一911主题内容及适用范围木标准规定了时分多址(TDMA，全称为PCM/TDM/QPSK/TDMA)卫星通信系统用十国内且星通信网时所必须满足的进网技术要求。本标准适用于国内卫星通信系统的卫星固定业务(6/4 GHz频段)中大容量时分多址系统引用标准GB 7611脉冲编码调制通信系统网路数字接II参数GB 3384模拟载波通信系统网路接口参数3术语与代号时分多址;TDMA(Time Division Multiple Access);数字话音内插:DSI(Digital Speech Interpo

2、lation);数字电路倍增设备:DCME(Digital Circuit Multiplication Equiprnet);前向纠错:FEC(Forward Error Correction);误比特率:BER;帧效率:一帧内含有消息信号的时间与帧长之比。a.b.c.吐职L4标称传输速率及标称业务容量每转发器传送一路TDMA载波，标称传输速率60 Mbit/s，标称话路容量900路(不含FEC)o采用数字电路倍增技术时(如ADPCM, DSI等)，该部分容量可提高到25倍。5假设参考数字通道TDM八方式的假设参考数字通道如图I所示。中华人民共和国邮电部1991一12一24批准1992一09

3、一01实施YD 509一91尸、DDF卫星链路图1假设参考数字通道S通信卫星;R- IF/RF设备;M一调制、解调设备;DM一数字复用设备(包括时分复用、话音内插、低速编码等);DDF一数字配线架6系统主要性能6.1 BER在作为电路交换的64 kbit/s综合业务数字网的一部分的卫星固定业务，假设参考数字通道输出端BER允许值为:a.任何月份不多于10%的时间的BER劣于1X10-;b.任何月份不多于2%的时间，1 min平均BER劣于1X10-;c.任何月份不多于。.03%的时间，is平均BER劣于1 X 10-1;d.任何出现误比特秒的时间百分数不多于1.6%0上述指标不包含不可用时间的

4、影响。不可用时间的开始定义为在连续105内侮秒BER劣于lx10-3或数字信号中断(定时或定位丢失)，该10s做为不可用时间计算。不可用时间的结束定义为在连续10 s内每秒BER优于1X10-，该10s做为可用时间计算。由日蚀或太阳干扰造成的业务中断也作为不可用时间计算。注:该系统不作为综合业务数字网的一部分时，BER指标可相应放宽6.2调制解调器特性采用相干解调的四相相移键控。在独特码后任何640 bit窗口内测得的经等效非线性信道传输后的BER应满足表1要求:表1EbINo(dB)?，011.014.015.GBER超5X10-毛1X10-镇X10镇IXIO6.3地球站发送频率容差士1 k

5、Hz(包括初始调整不确定性或发送链路中所有振荡源的漂移)。6.4地球站发送EIRP稳定度士。5 dB(指向卫星方向。非恶劣天气条件。包括天线发射增益不稳定性和天线波束指向及跟踪误差，取均方根值)。6.5地球站发送EIRP能力EIRP=E一0. 02(a一10)一R dBw式中:a地球站仰角，以度计算;R地球站相对于波束边缘的地理增益，以dB计算;81.5(东方红一3号)(低增益档)83(国际通信卫星V号)(高增益档，36 MHz转发器)85.5(亚洲卫星一号)(低增益档)应有向下调节EIRP能力，至少低于上述值20 dBYD 509一916.6地球站的幅度及群时延均衡能力6.6.1对地球站收/

6、发链路均应分别满足图2及图3中的幅度及群时延响应的要求6.6. 2对卫星信道地球站应能均衡通信卫星转发器的线性幅度失真、线性群时延失真及抛物线型群时延失q- ,共范旧应达到下述值(不含6.6.1节部分)线性群时延:。.。到士0. 250 ns/MHz线性幅度:0.000到士0. 050 dB/MHz抛物线型群时延0.000到一。.025 ns/MHz6.7地球站射频带外辐射容限6了.1高功率放大器非线性造成的频谱扩散发射EIRP落在分配频带以外，而在5. 925一6. 425 GHz频带以内EIRP簇23. 0一0.02 (a一10)dBw/4kHz式中:a地球站仰角，以度计算6.了.2杂散输

7、出虚假信号、噪声带和其它不希望信号(不含6.7.1节所述部分)落在分配带宽以外，而在5.925-6. 425 GHz带内的总杂散辐射EIRP应不大于4dBw/4kHz./l夕%l/.2冷冷众0.5dBl.0d81熟乙-24MHz38MHz中心频率图2地球站幅度/频率响应中心频率图3地球站群时延/频率响应6.7-3空闲态发射EIRP应低于有用信号载波至少40 dB.了卫星通信系统干扰容限7门引入8 bitPCM电话卫星通信系统中的干扰容限_终口YD 509一91工作在同一频带的一R星固定业务网中，所有其它网路中的地球站和空间发射机产生并落到一个8bitPCM电话卫星固定业务系统中的总干扰量，应符

8、合卜述限值。采用频率再用的系统任何月份不多于20%的时间内，任何10 min内平均干扰功率电平允许超过相当于产生1 X 10-IBER的解调器输入端总噪声功率的20Yo0不采用频率再用系统，任何月份不多于20%的时间内，任何10 s内平均干扰功率电平允许超过相当于产生1 X 10-0BER的解调器输入端总噪声功率的25 0/a o任何月份不多干20%时间内，由另一个卫星固定业务网产生并落到一个8 bitPCM电话卫星固定业务系统中的任何10 min内平均最大干扰功率电平，允许超过相当于产生1 X 10 BER的解调器输人端总噪声功率的6ioa了2共用频带陆上微波接力系统进入8 bitPCM电话

9、卫星通信系统的十扰容限来自陆上微波接力站的干扰并落到一个8 bitPCM电话卫星固定业务系统内的千扰量，应符合卜述限值。在任何月份不多于20%的时间内，任何10 min内平均干扰功率允许超过相当于产生I X 10-BER的解调器输入端七总噪声功率的100a.在任何月份不多干0.03环的时间内，任何1 min内平均干扰功率允许产生超过1 X 10-BER在任何月份不多于0.005%的时间内，任何is内平均干扰功率允许产生超过1 X lo-BER a8基本帧结构及系统运行方式8-1基本帧结构分帧及超帧两级。帧长建议取10 ms，超帧由N -F 1帧组成，N为同一TDMA系统中的地球站数每超帧中有两

10、个基准子帧，每帧有N个站的信息子帧及根据需要设w的按需分配子帧。典型基本帧结构如图4所示。其中，第N -f- 1帧的基准子帧位置供测试各站备份设备用。第I顿I第2帧1第3枝保护时隙伯息N信息3信息2信息1按需分配网控广播基准及各站控制信总注:该子帧在每超帧的各帧中依次为基准1.基准2及其它各站控制信息。每帧也可安排两个it-准子V图4典型基本帧结构侮站信息子帧中应含有至少一条勤务信道，以进行网内各站间勤务联络82帧效率帧效率不低于90 % .YD 509一918.3跳频允许多转发器联合工作，采用跳频技术。转发器间跳频运行时，要求参与跳频运行的各转发器的帧之间应同步，即各转发器之间有公共的帧定时

11、系统。TDMA系统中的两个基准站应同时发送基准信号到参与跳频运行的各转发器。8.4系统工作方式该系统允许以下任种方式单独或同时运行:a.预分配工作方式。适合于全日占用的电路，如千线电路、立即接通的热线电话及连续工作的问步数据等;b.动态重新分配工作方式;c.按需分配工作方式任何一种业务，如电话、电报、传真、数据、可视电话、可视会议、可视图文、气象云图或其它数字信息，都可以使用上述任何一种、两种或三种方式同时工作原则上工作方式是按呼叫的频繁程度(或电路的占用程度)选定。预分配方式不需要地面传输设备与TDMA终端设备之间的信令信号接口(即没有节点间的信令交换)动态重新分配方式不中断业务，可重新安排

12、三种参数:a.每节点地面信道与卫星信道间连接状态;b.每子帧宽度、c.节点带宽。按需分配方式采用收端/发端全可变方式，以最大限度地节省卫星空间段电路。这种方式信令信号在传输中需变换到TDMA卫星信道中独立的信令信道上。9同步技术要求9.1 TDMA卫星通信系统在国内通信网中的运用TDMA卫星通信系统是用于我国长途电话网干线的传输手段之一，是数字同步网中传输系统的一个组成部分。TDMA传输系统用于连接两个长途交换中心，或与一个国际交换中心相连，也有可能与接有长途电路的汇接中心相连。这些连接一般经过一段地面传输电路。9.2同步方式同步运行方式示意图如图5所示。YD 509一91拢OTDMA设备内部

13、主时钟_ i+latHN内部时钟发生器一长途交换中心TDMA IV46M一一-一，.t一一一一一一TDMA基准站和卜长途交换中图5 TDMA系统同步运行方式示意图B一缓冲存储器9.2.1 TDMA系统卫星网路内部按主从同步方式运行，以其基准站时钟为主钟，非基准站时钟同步于基准站的主钟9.2.2a.TDMA系统基准站时钟有两种运用方式。TDMA基准站与地面数字同步网相连时，按主从同步方式工作，基准站时钟应同步于国内数字同步网的基准时钟;b.与TDMA基准站相连的地面数字同步网时钟故障时，基准站使用本站时钟9.2.3 TDMA系统非基准站时钟运用方式有两种情况，一是TDMA系统中非基准地球与地面数

14、字同步网相连，二是TDMA系统中非基准地球站与所在地尚未纳入地面数字同步网的数字制交换机相连.形成数字岛。这两种情况下都采用地球站内卫星侧与地面侧之间准同步运行，地面侧从属于交换机时钟，井应将来自数字交换机的定时在地球站环回，以避免在数字交换机入口处的缓冲器产生滑动9.2.4 TDMA系统应能适应最大多普勒偏移175 ns/s及峰一峰卫星漂移4.8 ms的时延变化。由TDMA系统与相连的地面电路准同步运行产生的滑动率建议应不劣干每24 h一次9-3对TDMA系统中地球站内时钟的主要技术要求基准地球站内时钟应满足数字网二级时钟主要性能要求，即设置有记忆功能的高稳品体时钟其主要性能要求如下;a.最

15、低准确度:+4X10-b.最大频率偏移:5X1。一“/天c，牵引范围1能与准确度为士4X10-，的时钟同步d.初始最大频率偏差;5 X l0-to注:最低准确度系指时钟频率相对其标称频率的最大长期偏离最大频率偏移系指时钟在失去频率基准的情况下，时钟频率的单向最大变化率牵引范围系指时钟能承受其它时钟同步的最大输入颇率偏离(与标称时钟频率相比初始最大颇率偏差系指时钟在失去颇率基准后时钟的最大初始频率偏差。e.时钟可靠性每个时钟平均故障时间(MTBF)应不少于10年。f.该时钟频率应能进行现场周期性调整(粗调、细调)。不作为基准站或备份基准站的地球站，上述各项要求可适当降低。9. 4近期的过渡措施Y

16、D 509一91在国内数字同步网基准时钟建立以前,TDMA系统主基准站可用木站时钟(二级)或受、1几地数宇交换机时钟(二级)同步口非基准地球站同步方式如9.2节所述10接口技术要求TDMA系统典型地球站接口示意图见图6。界面I界面n图6 TDMA系统典型地球站接口示意图注:DOME:数字电路倍增设备ni正整数(n5蕊4)010.1地球站与地面电路的接口地球站与地面电路的接口为数字制群路接日(见图6界面I所示)。数字制群路接口应符合GB 7611的要求。10. 2 TDMA公用设备与地面接口设备的接日TDMA公用设备与地面接口设备的接口(见图6界面II所示)有三类，其接口要求分述如下a.电话业务

17、数字制群路接口均为一次群接口，其特性应符合GB 7611的要求;b.高速数据接口的标称速率有64 kbit/s ,384 kbit/s ,2 048 kbit/s三种，接口特性应符合(:B7611的要求;c.模拟话路接口应符合GB 3384第2节的要求10. 3 TDMA接口设备功能10. 3.1 TDMA设备应能接入预分配的话音及数据信道和按需分配的话音及数据信道、10. 2 -P中的接口设备应具有分裂信道(split channel)运行功能;即群口盘上各个信道可以分别连接到任何节点10.3.2 TDMA接口设备与长途交换机间的DCME用于点对点传输，具有下列功能:a.具有DSI信道及数字

18、非内插信道(亦称畅通信道，clear channel)以及数据信道，其比例按需要设定;b.具有低比特速率编码功能。能将64 kbit/s的PCM信道转换为32 kbit/s的ADPCM信道.并具有过载控制编码能力;c.具有传输9 600 bit/s话带内数据的能力;d.与交换机间传送动态负载控制(DLO等必要的监控信息10-3.3具有直接与少最模拟话路接日的能力YD 509一9110-3.4使用DCME时，应注意保证它与TDMA终端接11的帧结构的一致性10.4电话III!务信号方式TDMA系统应能传输我国电话业务的随路信令在长途自动电路接续，其信令方式应采用带内2 600 Hz脉冲线路信号和

19、多频不互控(脉冲)记发器信号，同时增加请发码脉冲(15。上20 ms)后向信号在人工长话接续中采用与陆上电路一样的带内单频2 100 Hz振铃信号。将来应能传输7号信令该信号方式在数字群中的动用方式应符合GB 7611中的要求。TDMA系统中按需分配的部分在TDMA系统内应采用独立的公用信令信道。11系统可用性系统可用性=1一系统不可用性由设备引起的假设参考数字链路的不可用性应不大于一年的。.2%时间由传播引起的假设参考数字链路的不可用性应不大于一年的。.1%时间12操作维护要求12.1操作维护的一般要求系统应具有必要的维护功能，包括检测、故障定位、告警及排除故障等功能。应有在系统建设、验收测

20、试、开通业务、网路运行时对系统、设备的维护功能。应支持维护管理活动(如数据库、备件、故障统计等等)。还应具有系统性能及状态的统计分析功能。维护措施应使故障率及故障影响降至最小故障分只个等级:异常、有损伤及失去功能。对应不同等级的故障应设有不同类型的可闻、可见的告警措施。告警分为三类:立即维护、延迟维护及潜伏故障。检测设备应能通过对系统性能的定期或连续的测试，控测出异常及有损伤的情况，并对其进行分析和核查。在发现故障时应能向操作人员报告。12.2对TDMA系统的主要维护要求12.2.1勤务电路每节点应配有TDMA系统内的勤务信道，至少一条。每节点与基准站之间配有不经TDMA系统而经卫星或地面电路

21、传输的勤务信道一条，以协助业务开通或业务恢复。12-2.2告警信息12.2.2.1各业务站之间应能传递以下两种告警信息a.独特码丢失;b. BER过高。12.2-2.2当接口处地面电路部分出现下述故障时，地球站应能向地面电路远端回传告警信息a.帧同步丢失;b.输入信号丢失;c. BER过高;d.复帧定位丢失(当使用16时隙时)。12.2.3应具有系统故障诊断功能及隔离故障的各层次环回能力(如基带、中频、射频等)12-2.4系统内监测维护设备应能使网路控制中心获取各节点的工作状态信息及告警信息。网路控制中心应能控制基准站的倒换、各站环路状态及备份倒换等。12.2.5丁DMA系统应具有将有关监测维护信息输出及传送的功能。12-2.6对TDMA系统的监测应不少于以下儿项:YD 509一91a.突发电平;b.突发载频频率;c.突发位置;d. BER;e.转发器输入补偿。12-2.7为控制滑动率，应定期对地球站TDMA设备内主要时钟进行维护性校准。其校准维护周期按与其相连的交换机性能及引入TDMA系统的准同步局间受控滑动率指标及对本站设备内主时钟的指标要求确定。12.2.8 TDMA系统在运行中单站故障应不影响全网其它站的正常运行。附加说明:本标准由中华人民共和国邮电部提出。本标准由邮电部电信传输研究所归口。本标准由邮电部电信传输研究所负责起草。本标准主要起草人李金星、戈丽达。