国内卫星通信地球站发射、接收和地面通信设备技术要求第四部分中速数据传输设备

国内卫星通信地球站发射、接收和地面通信设备技术要求第四部分中速数据传输设备

国家标准 GB/T11444.4一1996 国内卫星通信地球站发射、 接收和地面通信设备技术要求 第四部分中速数据传输设备 Transmitter,receiverandgroundcommunicationequipmentusedin domesticsatellitecommunicationearthstations一Technicalrequirements Part4.Intermediatedatarate(IDR)transmissionequipment 1996-12-18发布 1997-12-01实施 国家技术监督局 发布国家标准
GB/T11444.4一1996 目 次 前言 范围 引用标准 3 设备组成 设备工作条件 5 设备输入、输出连接器 发射设备 接收设备 8 地面通信设备
GB/T11444.4一1996 前 言 本标准规定的各项规则涉及国内卫星通信地球站内中速数据传输的各种设备,本标准的制定有利 于目前在网上运行的各种进口设备、,国产设备的规范化,有利于这类设备的研制生产和通信网的正常 运行 本标准参考国际通信卫星组织(INTELSAT)的IESS-308(Rev.6)标准和国标GB11443.5一94制 定 本标准在内容上是GB11444.1一-89~GB11444.3一89三个标准的继续,与这三个标准配套 本标准由邮电部提出; 本标准由邮电部电信科学研究规划院归口 本标准起草单位;邮电部第一研究所; 本标准主要起草人张培康,诸应琪、吴寿康、潘新康,洪筏培
国家标准 国内卫星通信地球站发射、 接收和地面通信设备技术要求 第四部分中速数据传输设备 GB/T11444.4-1996 Iransmitter,receive”andgroundcommunicatonequipmentusedinm domesticsatelitecommunicationearthstations一-Technicalrequirements Part 4:lntermediatedatarate(IDR)transmissioneguipment 范围 本标准规定了在卫星通信地球站中,除天线分系统和终端设备分系统外,中速数据传输的发射,接 收和地面通信设备的技术要求 本标准适用于4/6GH频段,信息速率为2048kbit/s和8448kbt/s的中速数据传输设备 本标准适用于卫星通信地球站的建立和技术改造,井作为制造设备的技术依据 引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构或为本标准的条文 本标准出版时,所示版本均 为有效 所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性 GB11443.5一94国内卫星通信地球站总技术要求第五部分;中速数据数字载波通道 GB7611一87 脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数 ccrTTv.35使用0一10ok让基群电路的48kbiu/速率的数据传输 设备组成 中速数据传输设备主要由高功率放大器,中功率放大器(选用),低嗓声放大器、上变频器、下变频 器,调制器和解调器等组成 各单元之间接口电平为推荐典型值 各功能单元应提供监控接口,并且- 般应有主备用,适应自动或人工倒换 设备工作条件 a》温度;室内5C~十40C; 室外一35C十55C; b)相对湿度:室内5%一85% 室外5%95%; c)气压:70kPa~106kPa; d电源:单相交流,电压(220士22)V,频率(50士1)Hz; 或三相交流,电压(380土38)v,频率(50士1)Hz 国家技术监督局1996-12-18批准 1997-12-01实施
GB/T11444.4一1996 设备输人,输出连接器 5 5.1射频 同轴N-50K 5.2中频 同轴BNC-75K 5.3高功率放大器输出 FDM-70波导法兰 5.4低嗓声放大器输入 FDM-40波导法兰 发射设备 包括高功率放大器和中功率放大器(选用),高功率放大器通常可为速调管放大器、行波管放大器或 固态功率放大器 6.1高功率放大器 6.1.1频率范围 5925MHz一6425MHz(或扩展为5850MHz~6650MHz). 6.1.2输出功率 6.12.1速调管放大器或行波管敕大器(饱和输出功率) 400w~1000w各等级 61.22固态功率放大器(1dB增益压缩点 50w500w各等级 6.1.3射频电平调节 0~20dB连续可调 6.1.4增益 6.1.4.1速调管放大器和行波管放大器(低于饱和输出功率标称值6dB时 分为三个等级: a)>75dB b >70dB; c>65dB 6.142固态功率放大器 分为三个等级 a>65dB; >60dB bb e >50dB 6.1.5增益斜率 不劣于士0.04dB/MHz(士14.4MHHz) 注#为放大器工作频带的中心频率,以下同 6.1.6增益稳定度 不劣于士0.25dB/d(在恒温、恒定电源电压下,恒定激励 6.1.7瞬时带宽 速调瞥放大器，>36MHz(带内增益波动1dB); 行波管放大器>500MHz(带内增益波动3dB);
GB/T11444.4-1996 固态功率放大器>500MHz(带内增益波动2dB). 6.1.8振幅/频率特性 <0.4dB(p-p)(f 士14.4MHa); <1dB(p-p>(f士18MHz). 6.1.g输入驻波比 速调管放大器和固态功率放大器，1.25;1(最大); 行波管放大器 1.31(最大). 6.1.10输出驻波比(冷态) 速调管放大器和固态功率放大器，1.25:1(最大); 行波管放大器 1.3:1(最大). 61.11负载驻波比 速调管放大器;2.01(最大); 行波管放大器1.51(最大). 6.1.12多载波互调比 速调管放大器;<一29dBc(两相等载波总功率低于饱和输出功率7dB时); 行波管放大器<一24dBc(两相等载波总功率低于饱和输出功率7dB时); 固态功率放大器:<一33dBc(两相等载波总功率低于1dB增益压缩点输出功率7dB时. 6.1.13调幅/调相转换系数 速调管放大器<4?/dB(低于饱和输出功率6dB时); 行波管放大器:<3"/dB(低于饱和输出功率6dB时); 固态功率放大器，<1"/aB(低于1dB增益压缩点6dB时 6.1.14残余调幅 -40dBc(F,<4kHz); < -20(1十gF)dBc(4kkHz500kHz) 注，F,为所测量的4kH频谱的中心频率,ka 6.1.15残余调频 不劣于一60dB(相对于任意5MHz带宽内的4MHz峰-峰频偏) 6.1.16群时延/频率特性 速调管放大器和行波管放大器(每36MH带宽中): 线性:优于士0.05ns/MHz; 抛物线;优于士0.01ns/MHz'; 波动;<1ns(p-p. 固态功率放大器: 线性;优于士0.04ns/MHz 抛物线优于士0.005ns/MHz; 波动;<1ns(p-p). 6.1.17嗓声和杂散 一65dBw/4kHz4.2GHz12.0GHz); 一130dBW/4kHz3.7GHz4.2GHz); -110dBw/MHz(12GHz40GHz 61.18射频泄漏(机柜福射 <1mw/em离机柜5cm
GB/T11444.4一1996 6.2中功率放大器(选用 6.2.1频率范围 5925MHH一6425MHa(或扩展为5850MHa一6650MHta). 622输出功率(dB增益压缩点) 100mW -Iw各等级 623增益 分为三个尊级 20dB; a) b)>30dB; c40dB 6.24增益平坦度 不劣于士1dB(s00MHa). 6.2.5输入驻波比 1.5;1(最大). 6.2.6输出驻波比 1.51(最大. 6.2.7嗓声系数 <10dB. 6.2.8三阶互调截取点 >40dBm(对1w输出时),其余类推 接收设备 通常采用低噪声场效应放大器 7.1频率范围 3700MHz4200MHz(或扩展为3400MHz~4200MHz). 7.2噪声温度 -K各等级(c5c时. 30K 7.3振幅/频率特性 7.31在500.MH带宽内 <1dB(p-p) 7.3.2每36MH带宽中: <0.8dB(p-p). 7.4增益 分为两个等级 a>60dB; b)>50dB 7.5增益斜率 不劣于士0.03dB/MHz 7.6增益稳定度 7.6.1增益稳定度分为 短期:不劣于士0.1dB/h; 中期;不劣于士0.2dB/d; 长期;不劣于士0.5dB/周
GB/T11444.4-1996 7.6.2在一35C~十55C温度范围内,允许增益变化士2.7dB 7.7最大输出(1dB增益压缩点 10dBm 7.8输入驻波比 1.25:1(最大) 7.9输出驻波比 1.25:1(最大) 710群时延/颗率特性(每36MH带宽中》 线性;优于士0.5ns/MH2; 抛物线，优于士0.01ns/MH 波动:<0.5ns(p-p). 7.11多载波互调比 -51dBe(两相等载波总输出为一7dBm时 7.12调幅/调相转换系数 S0.5"/dB(输出-7dBnm时). 7.13带内过载性能 -10dBm输入时,性能不水久性恶化 7.14带外特性 -10dBm的发射频带范围内的信号输入时,正常工作 7.15杂散 低于热噪声功率(100kH带宽测试) 地面通信设备 8.1上变频器 8.1.1变频方式 两次变频 8.1.2输入频率 70MHz士18MHz(或140MHz士36MHa2) 81.3输入阻抗 75n 81.4输入回渡损耗 >26dB 8.1.5输出频率 5925MHz~6425MHz(或扩展为5850MHz一6650MHHz) 8.1.6输出阻抗 50Q. 8.1.7输出回波损耗 >20dB. 81.8额定输出电平 >-10dBm 8.1.9增益 >10dB 8.1.10输出电平稳定度
GB/T114444一1996 不劣于士0.25dB/d. 8.1.11频率稳定度 不劣于士5×10-"/月 81.12振幅/频率特性 <0.5dB(p-p(士18MH2 <1dB(p-p土36MHz) 洼，为变频器工作频带的中心频率,以下同 8.1.13群时延/频率特性(每36MH带宽中 线性优于士0.03us/MHz 抛物线，优于士0.0s/Mt 波动，<1ns(p-p). &.1.14多载波互调比 <一40dBc(两相等载波总输出比额定输出电平低7dB时). 8.1.15本振泄漏 一70dBm 8.1.16杂散 <一80dBm/4kHz 8.1.17相位嗓声 100H <一63dBc/Hz; 1kHa <一73dBc/Hz; 10kHz <一83dBc/Hz; 100kHz <一93dBc/Ha 8.1.18频率控制 由频率合戚器调整,步级125kHz(或250kHz). 8.2下变频器 8.2.1变频方式 两次变频 8.2.2输入频率 3700MHz4200MHz(或扩展为3400MHz4200MHz2 8.2.3输入阻抗 50n. 8.2.4输入回波损耗 >20dB 8.2.5输入电平范围 一70dBm 40dBm 8.2.6输出频率 70MHz士18MHz(或140MHz士36MHz). 8.2.7输出阻抗 75n 82.8输出回波损耗 >26dB 829增益 >30dB 8.2.10增益稳定度
GB/T11444.4一1996 不劣于士0.25dB/d 8.2.11频率稳定度 不劣于士5×10-"/月 8.2.12噪声系数 <15dB 8.2.13振幅/频率特性 <0.5dB(p-p(f士18MHa2 <1dB(p-p)土38MH2 8.2.14群时延/频率特性(每36MHz带宽中 线性优于士0.03ns/MHz 抛物线优于士0.01ns/MHa 波动:<1ns(p-p) 8.2.15多载波互调比 <一45dBc(两相等载波总输出为一15dBm时. 8.216本振泄漏 <一75dBmm 8.217杂散 <一75dBm/4kHz 8.2.18镜频抑制比 >60dBc 8.2.19相位噪声 100Ha S一63dBc/Hz; 1kHz <一73dBc/Hz; 10kHz <一83dBc/Hz; 100kH2 93dB/Hz 8.2.20频率控制 由频率合成器调整,步级125kHz(或250kHz) 8.3调制器 调制/解调器方框图见图1 8.3.1调制方式 四相移相键控调制,所传输的比特码与调制器输出载波相位之间的关系如表1 表1l 被传输的比待码 合 成 的 相 位 道 信 道 0° 90” 180" 270*(一90' 调制器的输出相位精度优于士2",幅度精度优于士0.2dB调制器为绝对调相 由FEC编码器中的 差分编码来消除180"的载波相位模糊度 8.3.2输出功率 -30dBnm-10dBm步级0.5dB. 8.3.3稳定度 不劣于士0.25dB/d
-1996 GB/T11444.4- 8.3.4输出频率 8.3.4.1范围 70MHz士18MHz(或140MHz士36MHz). 8.3.4.2步级 <22.5kHz(或2.5kHaz). 8.3.43稳定度 不劣于3X10-'/月 8.3.5杂散输出 带内 <一50dBc: 带外 <一40dBc 83.6输出阻抗 75n 8.37输出回波损耗 >20dB &38发射迷波器特性 8.3.8.1滤波器幅度响应特性 见图2 8.3.8.2滤波器群时延响应特性 见图3. 8.3.8.3输出的功率谱密度容限 见图4. 8.3.9信息速率 信息速率分为以下两种;2048kbit/s、8448kbit/s 8.3.10相位噪声 100Hz <一63dBc/Hz; 100kHz -93dBc/Ha2 么 8.3.11扰码器 按cCITTV.35 8.3.12编码器 见图5 8.3.12.1编码方式 卷积编码(见图5). 83.12.2编码率 3/4 83123约束长度 K=7 8.4解调器 8.4.1解调方式 相干四相解调 8.4.2输入电平 8.4.2.1范围 -55dBm-35dBm 8.4.2.2最大的合成输入电平 一10dBm
GB/T11444.4-1996 8.4.3输入频率 8.4.3.1范围 70MHz士18MHz(或140MH士36MHHa) 8.43.2步级 <22.5kHz(或2.5kHz). 8.44输入阻抗 75n 8.45输入回波损耗 20dB 8.46捕获范围 8.4.6.1载波捕获范围 士25kHz(相对于标称输入频率). 8.4.6.2时钟捕获范围 士10- 8.4.7信息速率 信息速率分为以下两种;2048kbit/s、8448kbit/s 8.4.8接收滤波器特性 8.4.8-.1滤波器幅度响应特性 见图6 8.48.2滤波器群时延响应特性 见图3. 8.49解码器 8.4.91解码方式 软判决维特比解码 B4g.2解码率 3/4. 8.4g.3约束长度 K=7 8410误比特率性能(调制解调器中频环测时 P E/N - 5.3dB 10 10- 8.3dB )~ 10 8.8dB &.411解扰器 按CCITTV.35 8.5帧单元 8.5.1顿首发生器 8.5.1.1报头帧发生器 见图7(信息速率为2048kbit/)和图8(信息速率为8448kbit/s) 领首(oH)长12比特,被分成三部分 a>前4比特用于告警信令和数字EsC数据,每组告警信号和信令在8顿内传毕,因此每8顿构成 一复帧 复帧周期为1ms b》第5一8比特为第一个EsC话音信道,速率为32kbit/s
GB/T11444.4一1996 c》第912比特为第二个ESC话音信道,速率为32kbit/s 8.5.1.2顿与复帧的定位 顿与复帧的定位由复顿中每个帧的顿首“定位比特"来标志 定位比特包括各帧首的第一比特和复 帧中第一、三、,五、七帧的第23、4比恃,这些比特的格式如图7,图8所示 当顿失步时,若连续搜索4个复顿同步码均无误码时,表示帧同步;当帧同步时,若连续搜索4个复 顿同步码皆有误码时,表示帧失步,需要重新捕捉同步码 8.5.2多普勒与准同步缓冲器 缓冲器容量大小与卫星摄动大小和定时精度有关,其最小容量按GB11443.5的要求 8.5.3工程勤务电路(ESC> a)ESC设备中的时钟应从接收和发射的数据流中提取; b)ESC能提供2路ADPCM(32kbit/s)公务电话; c)ESC能提供1路低速8kbit/s)EsC数据在不用时该信息应置入“1”); d话音接口 一2dBr 发电平一20dBr;收电平 8.5.4终端(或DCME)接口 见GB7611一87有关章节 8.5.5监控功能 帧单元具有对调制器、解调器、上变频器、下变频器,发射设备和接收设备工作状态采样的功能,并 在监控面板上指示、音响告警 同时在采样的基础上对告警指示信号(AIS)进行处理,处理结果也在面 板上显示,并将处理结果馈送到对端或本端 告警示意图见图9. 85.6AIS信号状态与故障情况见表2. 8.5.7本地备用时钟 1x10-/月 表2 检测到的障 故障处理措施 位置 情况 站内 经接口H至地面网” 经接口D至卫星线路 FS1 As1 AD1 站内 FS2 AS1 AHn AD2 从地面网经接口 FA1 AS1 AD1 A至调制信道 FE1 As1 AH1 AD2 从卫星线路经 FE2 ASl AH AD2 FE3 AD2 接口E至解调信道 As1 AS2 FE4 10
GB/T11444.4一1996 表2(完 检测到的故障 故障处理措施 1只在实际情况下可实现该功能 AH部分非强制性的 2 FS1: 调制器、上变频器、发射设备故障 FS2: 解调器、下变频器、接收设备故障 FA1: 地面方向信号丢失(数据或时钟 FE1: 卫星方向信号丢失 FE2. 顿失步 FE3 误码大于1X10- FE4 远端站告警 AS1: 紧急维护告警 As2 维护告警 AHl: 向地面方向告警 AD1 向对端站告警 AD2 向对端站告警 到 FEC QPSK 组 变 解码器 调制器 族 器 FEC QPSK 下 解码器 解调器 终端 图1调制/解调器方框图 的 坐 标 +10 点 点 幅度,dB 归化频率,Hz 9 0.o +O. O? -0.25 0.0 -10 +0. 40 0.05R D -0.25 0.05R -20 E +0.8o 0.10R 0. 10R +0.15 -30 十2.70 0.20R 1 e 0.20R 十2.60 0.225R 0.25R +1.90 0.1R0.2R0.3R0,4R0.5R0.6R0.7R0.8R -0.10 0.25R 偏移中心的归一化频率,Hz -3.10 0.30R M -6.10 0.30R -16.0o 45R 0. -27.00 0.53R R=传输速率(bit/s 注滤波器响应特性不是强制要求,但它是用来规定必须要求的发射频谱 图2调制器滤波器幅度响应特性 11
GB/T11444.4-1996 0.5/R +0.28/R +0,25/R 0.0 0.125R 0.25R 0.375R 偏移中心的归-化频率(Han -0.25R -0.28/R -0.5/R R-传输速率(bt/s) 注 逮波器响应特性不是强制要求,但它是用来规定必须要求的发射载波频谱 上图的群时延响应特性或线性相移偏移小于士4的相位响应特性(在中心频率士0.25R的频率范围内)都可使 用 图3调制器和解调器滤波器群时延响应特性 点的坐标 +10r CE 幅度,dB 归一化频率,Hz A 0.25 0.0 言 0.0 -0.25 等 -1o 0.05R +0.25 -20 一0， 40 a.05R +0.25 a.10R -30 0.40 0.10R +0.25 0.20R 一4o H 一1.00 0.20R -0.50 0.225R a.1R0.2R9.30,ARa,5RA.6R0.7R0.8R 偏移中心的归-化颊本 -2.00o 0.25R -4.00 0.25R t -9.00 0.30R 0.30R -12.00 .00 0.45R -35. -16.00 0.35R Q -24.00 0.40R -40.00 0.53R R=传输速率(bit/s 注 A至N点对应于图2调制器逮波器幅度响应特性的A至N点 相对未调制载波功率一10log(R/2)dB/H处的值为0dB. 图4调制器输出功率谱密度掩膜 12
GB/T11444.4一1996 1/2码率的编码数据 3/4码率的收缩编码数据 生成多项式=133(八进制 到脸比特的登土 -110 比特选择器 比特选推器 测除比特的程式-1o1 差分 编码器 生成多项式-171(八进制 注 符号田表示一个模2加法器 2 在别除比特的程式中,1表示传送,而0表示别除 图5卷积码编码方框图 +10 点 的 坐 标 点 幅度,dB 归一化频率,H +0.25 0.0 兽 B 0.0 -0.25 +0.25 0.15R -20 D -0.25 0.15R +0.25 0.20R -30 F ..0o 0.20R -0.50 0.225R -40 一2.00 0.25R -4.00 0.25R a.1R0.2R0.3R0.4R0,.5R0.5R0.7R0.8R 偏移中心的归一化频本,H2 -9.00 0.30R -12.00 0.30R K L -35.00 0.50R M -40.00 0.55R R-传输速率(bit/s 图6解调器滤波器幅度响应特性 l
GB/T11444.4一1996 顿周期 125s 12bt 256bit 信息数据 报 头 (2048kbit/s) 被传送的 第一比特 械# 10 1 BIT' 12 P P2 的" P a 0 即 o 0 d A2 吃 0 P 0 ds ds P1 P1 A4 d8 P 帧和复定位， EsC话音通道 反向告警,ESC数据 一第i个EsC话音信道的比特(G=1,2)(如果不用,置1). a,一对i端的反向告警(i=1,2,3,4)未告警=0告警=1 d=EsC数据(Gi=1~8)(如果不用,置1). 1复锁=8顿周期=1ms 报头速率=12bit/125=96kbit/s 注 在报头锁中,第5和9比特相应于EsC话音信道传送的第-比特 d相应于EsC数据信道被传送的第一比特 2 图72048kbit/sIDR载波的报头结构 14
GB/T11444.4一1996 子帆周 125/3-412/3ys bit报头 子锁 352bit信息数据 (FA.A.d) bt报头 子锁 352bit信息数据 P1. bi报头 子锁 352bi信息数据 P2. FA，用于帧和复帧定位 A用于4个区的反向告警 d:用于ESC数据 Pl:用于EsC话音信道 P2:另-ESC话音信道 注 ！桃-3子桃(周期-125)y 报头比特配置与2048kbit/s的情况相同 1个复=8(周期=1ms) 报头速率一12bi/A25体=6kbi/ 图88448kbit/sIDR载波的报头结构 信道单元 由地面网 发送部分 至卫星 至地面网 接收部分 由卫星 维护项目 图 IDR告警示意图