簡介
SDH中的自動發信功率控制——ATPC
電信技術迅猛發展，SDH（SynchronousDigitalHierarchy）同步數字型系迅速取代了準同步數字型系PDH。原郵電部決定“九五”期間只建SDH電信傳送網，目前，京—漢—廣SDH微波電路正在安裝調試中，即將開通。ATPC（AdaptiveTransmitPowerControl）自動發信功率控制是SDH微波傳送中特有的一項新技術。由於微波的傳播媒體不是理想的真空，是以大氣為媒體的，而且受地形、地貌、氣候和其他無線電波（如雷達）的影響，惡劣的傳送條件使接收端的信號不穩定且時有大的衰減，嚴重時甚至造成信號中斷，ATPC則能有效地克服微波傳送中電波衰落的影響，降低對相鄰系統的干擾和電源消耗，使射頻放大器的功耗相當於正常電平時的50％，改善系統的殘餘比特差錯性能。
原理及結構
自動發信功率控制（ATPC）是指微波發信機的輸出功率自動地隨著接收端接收電平的變化而變化。在傳播正常的情況下，如A、B兩站中的A站發信機受本端ATPC單元的控制傳送低電平信號（本例為21dBm），B站接收端為正常接收電平（－40dBm左右）。當有衰落時，B站接收電平將隨之下降，在接收電平降至ATPC啟動門限電平（如-55dBm時）或B站解調器發生幀告警時，B站ATPC單元將產生5bitATPC控制信號，此信號送至調製器，通過微波幀開銷（RFCOH）反相傳送至A站，經解調器分出並送至ATPC單元，再經A站ATPC單元處理後，產生相應控制電壓，使發信機輸出功率增加。在ATPC控制範圍內，可維持接收電平不變。一般來說，嚴重的傳播衰落髮生的時間是很短的，不足1％，所以採用ATPC裝置後，發信機在99％以上的時間內均處在比額定輸出功率低10～15dB的工作狀態。
控制原理
ATPC的控制原理是：接收端的接收單元檢測收信電平並將結果數據送至ATPC單元，通過接收門限電平的遲滯特性辨別此數據決定是否需要控制發信輸出功率。ATPC發出發信輸出功率控制命令信號後，在MOD單元通過RFCOH插入，再由發信單元將控制命令信號傳送到對端站。也就是說，發信輸出功率控制信息通過ATPC送到對端站的ATPC。在對端，通過DEM單元檢測RFCOH中的命令信號，送到ATPC的中央處理單元(CTU)。CPU系統將此命令信號轉換成並行控制信號。控制信號根據控制信息控制發信輸出功率。
在NEC2000S設備的ATPC單元中，IC1（μPD78310AGH）是CMOS8比特中央處理單元，它使用12MHz作為系統時鐘脈衝。IC3（27C1001D）是1MBCMOSPROMIC系統程式唯讀存儲器。IC4（μUP431000AGW）是1MB讀寫存儲器。IC15（μPD72001GC）是一個異步多協定串列控制器。IC57（μPD65863GN－E00-LMU）是一個同步協定串列控制器。
微波幀開銷RFCOH經過解調器解調出來，送至ATPC單元的RFCOH接口，它包含對輸出功率的控制信號。RFCOH接口對接收到的數位訊號進行編碼，並轉換成8bit的數位訊號送至系統匯流排由CPU進行處理，CPU處理數據產生ATPC控制信號，通過光耦合器（PHOTOCOUPLER）送到接口板單元，最後送到功放模組以1dB／步控制輸出功率。反之，從收信單元來的收信輸入電平（RXINLEVMON）送到CTU進行處理，產生8bit的數字控制信號，通過系統匯流排送到RFCOH接口轉換成46kb／s數據流（RFCOH），經過調製器送到對端站控制其發信功率。
2ATPC的動作保護及控制信號
由於傳播衰落的變化是隨機的，為減少ATPC對發信功率調節的頻度，人為地設定了ATPC控制的滯後範圍。圖1為有ATPC控制時收、發信電平的變化曲線。當衰落加深時，傳輸損耗增加，收信電平逐漸下降，一直下降到ATPC啟動門限電平（如-50dBm）才控制發信功率增加；當衰落由深變淺時，接收電平逐漸回升，當回到ATPC啟動門限電平（如-55dBm）時它不是立即控制發信功率下降，而是在接收電平回升到標稱電平（如-40dBm）時，發信功率才開始下降。這在一定程度上減少了發信功率調整頻度，保護了發信功率放大器。
ATPC的控制信號為一串數位訊號，為了使發信機輸出功率能跟隨對端接收電平變化，ATPC控制信號為多比特組成的數位訊號，例如用5bit來組成。表1為NEC2000SSDH微波設備ATPC控制信號與發信機輸出功率之間的關係。
