GBT 11444.4-1996 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.pdf 16页

'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GB11443.0-94制定本标准在内容上是GB11444.1---89-GB11444.3-89三个标准的继续，与这三个标准配套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、洪筱培 中华人民共和国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/T11444.4一1996Transmitter,receiverandgroundcommunicationequipmentusedindomesticsatellitecommunicationearthstations--TechnicalrequirementsPart4:Intermediatedatarate(IDR)transmissionequipment1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4/6GHz频段，信息速率为2048kbit/s和8448kbit/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，并作为制造设备的技术依据。2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成为本标准的条文。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「列标准最新版本的可能性。GB11443.5-94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GB7611-87脉冲编码调制通信系统网路数字接口参数CCITTV.35使用60-108kHz基群电路的48kbit/s速率的数据传输3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)、低噪声放大器、L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4设备工作条件a)温度:室内+5℃一+-40V;室外一35"C一+55"C;b)相对湿度:室内5%-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I)Hz;或三相交流，电压(380士38)V，频率(50土1)Hz,国家技术监督局1996一12一，8批准1997门2一01实施 GB/T114444一19965设备输人、输出连接器5门射频同轴N50K5.2中频}司轴BNC-75K5.3高功率放大器输出FDM-70波导法兰5.4低噪声放大器输入FDM-40波导法兰6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频率范围5925MHz-6425MHz(或扩展为5850MHz-6650MHz).6.1.2输出功率6.12门速调管放大器或行波管放大器(饱和输出功率)40ow一10oow各等级。6.1-2.2固态功率放大器<1dB增益压缩点)50w-500w各等级。6门.3射频电平调节0-20dB连续可调。6门，4增益6门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)妻75dB;b)异70dB;C))65dB6}1.4.2固态功率放大器分为三个等级:a)>65dB;h))60dB;c)妻50dB6.1.5增益斜率不劣于土0-04dB/MHz(J。士14.4MHz)注fl,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-0.25dB/d(在恒温、恒定电源电压下，恒定激励)6.1.7瞬时带宽速调管放大器:>-36MHz(带内增益波动1dB);行波管放大器:>500MHz(带内增益波动3dB); GB/"r11444.4一1996固态功率放大器:)500MHz(带内增益波动2dB)6.1.8振幅/频率特性蕊0.4dB(p-p)(丸士14.4MHz);-}ldB(P-P)(fo士18MHz)。61.9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:1.3:I(最大)。6门.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)6.1.11负载驻波比速调P放大器:2.0:7(最大);行波管放大器:1.5:1(最大)。6.1.12多载波互调比速调管放大器:镬--29dBc(两相等载波总功率低干饱和输出功率7dB时);行波管放大器:簇-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:蕊-33dBc(两相等载波总功率低于1dB增益压缩点输出功率7dB时)6.113调幅/调相转换系数速调管放大器:<-40/dB(低于饱和输出功率6dB时);行波管放大器:C30/dB(低于饱和输出功率6dB时);固态功率放大器:镇10/dB(TP,}于1dB增益压缩点6dB时)6.1.14残余调幅镇一40dBc(Fo<4kHz);蕊一20(1+IgF,)dBc(4kHz(Fa毛500kHz);毛一80dBc(Fo>500kHz),注:名，为所测最的4kHz频谱的中心频率，kHz6,1.15残余调频不劣于一60dB(相对于任意5MH:带宽内的4MHz峰一峰频偏)6.1.16群时延/频率特性速调管放大器和行波管放大器(每36MHz带宽中):线性:优于土。.05ns/MHz;抛物线:优于士0.01ns/MHzz;波动:镇1ns(p-p)。固态功率放大器:线性:优于士0.04ns/MHz;抛物线:优于士。.005ns/MHzz;波动:蕊1ns(p-p)。6.1门7噪声和杂散(一65dBW/4kHz(4.2GHz-12.0GHz);蕊一130dBW/4kHz(3.7GHz-r4.2GHz);簇一110dBW/MHz(12GHz--40GHz)6.1.18射频泄漏(机柜辐射)<1mw/cm,(离机柜5cm)。 GB/T11444.4一19966.2中功率放大器(选用)6.2.1频率范围5925MHz--6425MHz(或打‘一展为5850MHz一6650MHz)。6.2.2输出功率(1dB增益压缩点)100mW一1W各等级。6.2.3增益分为份个等级:a)>20dB;b)>30dB;c))40dB6.2.4增益平坦度不劣于+1dB(500MHz),6.2.5输入驻波比1.5:1(最大)。6.26输出驻波比1.5:1(最大)。6.2.了噪声系数毛10dB.6.2.8三阶互调截取点>4-0dBm(对1W输出时)，其余类推了接收设备通常采用低噪声场效应放大器7.，频率范围3700MHz-4200MHz(或扩展为3400MHz-4200MHz),7.2噪声温度30K一55K各等级(25"C时)。7.3振幅/频率特性7.3.1在500MHz带宽内:镇1dB(p-p)。7.3.2每36MHz带宽中;镇0.8dB(p-p)。7.4增益分为两个等级:a)>60dB;b)>50dB.了.5增益斜率不劣于士0.03dB/MHz了6增益稳定度7.6.1增益稳定度分为:短期:不劣于士。.1dB/h;中期:不劣于士。.2dB/山长期:不劣于士。.5dB/周。88 GB/"r11444.4一19967.6.2在一35"C-+55"C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,78输入驻波比1.25:1(最大)。了9输出驻波比1.25:1(最大)。7.10群时延/频率特性(每36MHz带宽中)线性:优于士0.05ns/MHz;抛物线:优于士0.01ns/MHz",波动:毛0.5ns(p-p).7.11多载波互调比蕊-51dBc(两相等载波总输出为一7dBm时)。7.12调幅/调相转换系数镇0.50/dB(输出一7dBm时)。了门3带内过载性能一10dBm输入时，性能不永久性恶化。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杂散低干热噪声功率(100kH:带宽测试)。8地面通信设备8.，上变频器S.1.1变频方式两次变频。8.1.2输入频率70MHz士18MHz(或140MHz士36MHz)。8.1.3输入阻抗75几。8.1.4输入回波损耗)26dB8.1.5输出频率5925MH‘一6425MHz(或扩展为5850MHz-6650MHz)。8门.6输出阻抗50n。8.1了输出回波损耗)20dB,8.1.8额定输出电平)一10dBm.8.1.9增益)lodB.8.110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又to-,/月。8.1-12振幅/频率特性镇0.5dB(p-p)(}士18MHz)毛1dB(p-p)(fo士36-MHz)冲:/「〕为变频器上作频带的"h心频率，以卜同8.1.13群时延厂频率特性(每36MHz带宽中)线性:优于士。.(13ns/MHz;抛物线:优I-士0.01ns/MHz";波动:毛1ns(p-p).8门.14多载波互调比钱-40dBc(两相等载波总输出比额定输出电平低7dB时)。8.1门5本振泄漏毛一70dBm8.1.16杂散礴一80dBm/4kHz8.1.17相Tii噪声100Hz一63dBc/Hz;1kHz镇一73dBc/Hz;10kHz蕊一83dBc/Hz;100kHz毛一93dBc/Hz,8.1.18频率控制由频率合成器调整，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3700MHz-4200MHz(或扩展为3400MHz--4200MHz)8.2.3输入阻抗50几。8.2.4输入回波损耗)20dB8-2.5输入电平范围一70dBm一一40dBm,8.2.6输出频率70MHz士18MHz(或140MHz士36MHz)8.2.7输出阻抗75几8.2.8输出回波损耗)26dB8.2.9增益)30dB8.2,10增益稳定度^s1, GB/T114444一1996不劣于士。.25dB/da8.2.11频率稳定度不劣于士5x10-/月。8.2-12噪声系数簇15dB,82.13振幅/频率特性镇0.5dB(p-p)(几士18MHz)簇1dB(p-p)(儿士38MHz)8-2-14群时延/频率特性(每36MHz带宽中)线性:优于土0.03ns/MHz抛物线:优于士0.01ns/MHz"波动:毛1ns(p-p)8.2.15多载波互调比蕊-45dBc(两相等载波总输出为一15dBm时)。8.2.16本振泄漏镇一75dBm8.2.17杂散镇一7,5dBm/4kHz,8.2.1a镜频抑制比>-60dBc,8.2.19相位噪声100Hz一63dBc/Hz;1kHz簇一73dBc/Hz;10kHz镇一83dBc/Hz;100kHz毛一93dBc/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2解调器方框图见图l,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1}被传输的比特码}合成的相位尸信道Q信道、+09000+1800+2700(一90`)调制器的输出相位精度优于士20,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1800的载波相位模糊度。8.3.2输出功率一30dB.,一一10dBm步级0.5dB,8.13稳定度不劣于工0.25dB/do GB/T11444.4一19968-3-4输出频率8.3.4.1范围70MHz士18MHz(或140MHz士36MHz)。8.3-4-2步级镇22.5kHz(或2.5kHz)。8.3-4.3稳定度不劣于3xlo-"/月。83.5杂散输出带内<--50dBc;带夕卜镇一40dBco8.3.6输出阻抗75n83.7输出回波损耗)20dB8.3.8发射滤波器特性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308.3-8.3输出的功率谱密度容限见图408-3.9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镇一93dBc/Hz,8.3.11扰码器按CCITTV.35.8.3.12编码器见图J,8.3.12门编码方式卷积编码(见图5)08.3门2.2编码率3/4。8.3.12.3fh束长度x=78.4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范围一55dBm一一35dBm8.4.2.2最大的合成输入电平一10dBm GB/T11444.4一19968.4.3输入频率8.4.3.1范围70MHz-18MHz(或140MHz士36MHz)。8.4.3.2步级镇22.5kHz(或2.5kHz)8.4.4输人阻抗75nB-4.5输入回波损耗>20dB8.4.6捕获范围8.4-6.1载波捕获范围七25kHz(相对于标称输入频率)。8.4-6.2时钟捕获范围士10一牛。8.4.7信息速率信息速率分为以下两种:2048kbit/s,8448kbit/sp8.4.8接收滤波器特性8.4.8.1滤波器幅度um应特性见图68.4.8.2滤波器群时延响应特性见图3。8.4.9解码器8.4.9门解码方式软判决维特比解码。B-4.9.2解码率3/48,4.9.3<,j束长度K=78.4.10误比特率性能(调制解调器中频环测时)P,EnlN。10一s5.3dB1078.3dB10-"8.8dB8.4-11解扰器按(VITTV.35a8.5帧单元8.5.1帧首发生器8.5.1.1报头帧发生器见图7(信息速率为2048kbit/s)和图8(信息速率为8448kbit/s),}1首(OH)长12比特，被分成三部分:。)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帧内传毕，因此每8帧构成一复帧。复帧周期为1msob)第5一8比特为第一个ESC话音信道.速率为32kbit/s CB/Tll44闷.4一1996c)第9~12比特为第二个ESC话音信道，速率为32kbit/、8.51.2帧与复帧的定位帧与复帧的定位由复帧中每个帧的帧首“定位比特”来标志。定位比特包括各帧首的第比特和复帧中第一、二、五、七帧的第2、3、4比特.这些比特的格式如图7、图8所示当帧失步时，若连续搜索通个复帧同步码均尤误码时.表小帧同步:当帧同步时若连续搜索1个夏帧同步码皆有误码时，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人小和定时精度有关.其最小容量按GBllz特5的要求8.53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(32kb;1/5、公务电话;。)ESC能提供1路低速(8kbit/5、ESC数据(在不用时该信息应置入“1”);d)话音接口发电平一ZodBr:收电平一ZdBr。8.54终端(或1托二ME)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1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985.6AIS信号状态与故障情况见表2。8.5.了本地备用时钟1丫1。气/月。表2检测到的故障故障处理措施位置情况站内一经接口H至地面网{经接.，1、。:_、星嘛-l一一Fsll)}一_卜一而-一站内FSZ〕)AHll入11艺-}一________‘从地面网经接口IFAIASIAI)1A至调制信道一FEIIAslAHIAI、2从卫星线路经FEZ一一AS，Arll入1〕艺l接口E至解调信道FE3-一Al〕2FE4}AS艺上一 cB/T11444.4一1996表2(完)检测到的故障{故M处理措施1)只在实际情况卜可实现该功能2)AHI部分作强制性的FSI:调制器、卜变频器、发射设备故障FS2:解调器、一「变频器、接收设备故障FA1:地面方向信号去失(数据或时钟)FEI:卫星方向信号丢大FE2:帧失步FE3:误码大于1X10-"FP"4远端站告瞥AS卜紧急维护告警AS2:维护告警AHI:向地面方向告警AD1:向对端站告警AD2:向对端站告警到上变频器来一厅井二万千-i一二二耳子二-刀自F{}{{}iF盯}}OPSK}变解扰卜国频器土日二_士二止-二代到终端即调制/解调器方框图的汽坐标」1幻一归4tU幅度，dB「一一化频率,HzA山0.25饰。}lKBR1)r︸1八一0.250.U二心︺C040(}.0SKD分1，曰.U.250.OSK答一L臼rp.梦ll泌于0.800.IOK卑eF..+0.15(〕.10尺八O.一nLIG+2.700.20RH+1.400.ZOR一toI丰2，60().2258一J附一l.0.25RUO.IR0.2R0.3720.4R0.5R0.7RO.RR一0.100.25k偏移中心的归一化频率,HzL0.s0尺一310M一6.100.30RN娜0.生5RO绷-2is70.53R滤波4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i9,R二传输速率,bit/,图2调制器滤波器幅度响应特性,y不 GB/T11444.4一1996+05/R的‘举公+0.25/R谈咨翻七0‘0髓0.125R0.25R0.375R牟偏移中心的归一化频率(11z)，9-0.25/R-0.5/R”一“”’”‘””‘”’‘”’‘”””‘””‘”’‘”””‘’”‘’”“”””’一{一。28/RR=传输速率(bic/s)书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载波频谱。上图的群时延响应特性或线性相移偏移小于土4-的相位响应特性(在中心频率-0.25R的频率范围闪)都I州吏用。图3调制器和解调器滤波器群时延响应特性+10点的坐标点幅度,as归一化频率，Hz一。0禽CEGIA习一0.250.0}B‘D‘FH介双LB笔一10一0.250.0娜C赞+0.250.0512称一勺OQ乙十伏一0.400.05R皿E份+0.250.1OR一30F一0.4010RG一40+0.25肠20RH一1.00Ll()2DRI一0.50|225RO.IR0.2R0.3R0.4R0.5R0.7R0.8RJ10偏移中心的归一化颇率，0H.z6R一2.00we曰25RK一4.00125RL冈一9.00130RM派一12.0030RN一35.0045RP一16.0035RQ一24.0040Rs一10.0053RR=传输速率(bit/.)注A至N点对应于图2调制器滤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/Hz处的值为0dBe图4调制器输出功率谱密度掩膜296 GB/"r114444一199612码率的编码教据1汀声3/4码率的收缩编码数据‘生成多项式，133C八进制)护.删除比特的程式=110叫比特选择器卜一-州比特选择器-一删除比特的程式101W4}55}n生成多项式=171(八进制)注符号①表示一个模2加法器。在删除比特的程式中，1表示传送，而0表示删除。图5卷积码编码方框图+tos的坐标AcE点}幅度,dB归一化频率，Hz一0.250.0笔一10工一0.250.(〕C臀+0.250.15Rn︹曰一Z钊D分一0.250.15R风军E+0.250.20R一30F一1.000.20RG一0.500.225R-40H一2.000.25RI一4.000.25R一MR0.2R0.3R0.4R0.5R0.6R0.7R0.8RJ偏移中心的归一化频率，Hz一9.000.30RK一一一12.000.30RL一35.000.50RM一40.000.SSR一R=传输速率(bit/,)图6解调器滤波器幅度响应特性夕97 ca/"r114444一1996rok12rt5,4.126it256bo信息数据报头(2048kbi一t/s)被第1ri}}lj一一帧#b)TIR。4川1曰一72}门Io0P气P92白，Aldl此P飞Pn走es﹄0lo。PlPn.乙且0AZ由叔P1P月孟白0I00P勺Pn诬乙劫d5d6占1P1P八月lI00P1P，t上习J.A4d7d8P1P9.乙}帧和复帧定位，ESC话音通道反向告警ESC数据P一第I个ESC话音信道的比特(i=1,2)(如果不用，置1)a=对1端的反向告警(i=1,2,3,4)未告誉二0;告警一1d;=ESC数据(i一1^-8)如果不用，置1)01复帧=g帧(周期=1ms)报头速率=12bit/125ps-96kbit/s注在报头帧中，第5和9比特相应于ESC话音信道传送的第一比特。d,相应于ESC数据信道被传送的第一比特。图72048kbit/sIDR载波的报头结构298 GB/T11444.4一19964bit报头户K3.,52bit信息数据(FA.A.d)4bit报头352bit信息数据I}r4iPl.4bit报头7气"A"352bit信息数据P2FA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P1用于ESC话音信道P2另一ESC话音信道1帧=3子帧(周期=125lts)报头比特配置与2048kbit/，的情况相同。1个复帧-8帧(周期二1MO.报头速率=12bit/125ps=96kbit/s图88448kbit/sIDR载波的报头结构AO信道单元由地面网JV卫星荃地面网由卫屺维护项目——图9IDR告警示意图'