導(dǎo)語(yǔ)：數(shù)字微波通訊發(fā)展研討論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

編者按：本文主要從我國(guó)數(shù)字微波通訊發(fā)展歷史；微波與光纖相比主要優(yōu)點(diǎn)；數(shù)字微波通信關(guān)鍵技術(shù)；數(shù)字微波技術(shù)的提高空間；發(fā)展方向進(jìn)行論述。其中，主要包括：數(shù)字微波通信則在微波傳輸中,采用了數(shù)字訊號(hào)處理技術(shù)、于光纖通訊技術(shù)的興起,數(shù)字微波的干線傳輸功能,已被光纖逐步取代、抵御自然災(zāi)害的能力強(qiáng)、地理環(huán)境的限制小,應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力強(qiáng)、建設(shè)和維護(hù)成本相對(duì)較低、較光纖無(wú)論軍用或是商用數(shù)字微波通訊裝備,架設(shè)起來(lái)都十分方便、高頻段傳輸技術(shù)、在現(xiàn)有頻段上的兼容技術(shù)、適用于各種用戶的組網(wǎng)及接口技術(shù)、將已調(diào)制的中頻信號(hào)進(jìn)行放大、自動(dòng)發(fā)信功率控制等，具體請(qǐng)?jiān)斠?jiàn)。

[摘要]微波通信是一種利用微波傳輸信息的一種通訊手段。本文就數(shù)字微波通訊的發(fā)展及其與光纖比較的優(yōu)點(diǎn)作簡(jiǎn)要分析。

[關(guān)鍵詞]數(shù)字微波通信微波光纖特點(diǎn)比較

數(shù)字微波通信則在微波傳輸中,采用了數(shù)字訊號(hào)處理技術(shù),不僅具備了微波通訊建線快,投資小應(yīng)用靈活的特點(diǎn),還具有傳輸質(zhì)量可靠,抗干擾能力強(qiáng),傳輸線路長(zhǎng)等多種優(yōu)點(diǎn)。目前數(shù)字微波通訊已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中,重要通訊手段中發(fā)揮著巨大的作用。

一、我國(guó)數(shù)字微波通訊發(fā)展歷史

我國(guó)數(shù)字微波通訊發(fā)展先后經(jīng)歷了模擬微波發(fā)展階段、中小容量數(shù)字微波發(fā)階段和大容量數(shù)字微波發(fā)展階段。

上世紀(jì)80年代中后期,我國(guó)的數(shù)字微波發(fā)展受阻。主要原因是由于光纖通訊技術(shù)的興起,數(shù)字微波的干線傳輸功能,已被光纖逐步取代。光纖通訊以其巨大的帶寬超低損耗和較低成本而成為干線傳輸?shù)闹饕侄?并對(duì)數(shù)字微波形成巨大沖擊。自上世紀(jì)90年代以來(lái),以大容量光纖傳輸,作為國(guó)家信息高速公路建設(shè)的主要傳輸手段,已經(jīng)成為無(wú)法阻擋的歷史潮流。在這種情況之下,數(shù)字微波何去何從,怎樣發(fā)展是從事該領(lǐng)域研發(fā)和使用的單位及人員十分關(guān)心的問(wèn)題。

二、微波與光纖相比主要優(yōu)點(diǎn)

1.抵御自然災(zāi)害的能力強(qiáng)。如在1976年的唐山大地震,90年代的特大洪災(zāi)中,在其他通訊手段失效的情況下,微波保證了通訊和廣播訊號(hào)的暢通。

2.受地理環(huán)境的限制小,應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力強(qiáng)。微波信號(hào)即可翻山又可跨海,與光纜相比,受地理?xiàng)l件的限制小,隨著微波設(shè)備集成度提高,使用攝像微波傳送一體機(jī),和容易在突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸。

3.建設(shè)和維護(hù)成本相對(duì)較低。特別是在山區(qū),人煙稀少的地區(qū)。鋪設(shè)光纜非常困難,而且成本會(huì)很高。由于數(shù)字微波是采用無(wú)線電傳輸因此基本的設(shè)備架設(shè)簡(jiǎn)單,安裝起來(lái)也相當(dāng)簡(jiǎn)易快速。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃上,較光纖和光纜之類的有線傳輸容易,并且能降低施工和維修上的成本。

4.運(yùn)用靈活。如果有移動(dòng)性的需要,較光纖無(wú)論軍用或是商用數(shù)字微波通訊裝備,架設(shè)起來(lái)都十分方便,且通訊效率也非常高,

目前數(shù)字微波發(fā)展主要用于光纖干線傳輸信號(hào)的互相備份和特殊不適合光纖地段和場(chǎng)合的應(yīng)用,如:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)SDH微波,PDH微波,主要作用是在光纖傳輸,遇到自然或者人為破壞時(shí),緊急修復(fù)的備份。也用于農(nóng)村,海島等邊遠(yuǎn)地區(qū)和專用通訊網(wǎng)。

高頻段微波,可以用于城市內(nèi)的短距離支線,如13,15.18,GHZ幾個(gè)頻段的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波,通訊系統(tǒng)和移動(dòng)通訊基站的連接。

由于微波頻帶寬廣保密性高,且不易被竊聽(tīng),所以軍事價(jià)值相當(dāng)高,一般軍方所稱為區(qū)域網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng),是以作戰(zhàn)地區(qū)劃分的,在作戰(zhàn)地區(qū)內(nèi)設(shè)置通訊中繼站,彼此依靠微波相互連接形成網(wǎng)絡(luò)。

在區(qū)域網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中,各級(jí)指揮單位,可靠著部隊(duì)所在位置附近的中繼站連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),指揮官可以透過(guò)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)直接傳達(dá)密令。同時(shí)一般區(qū)域網(wǎng)絡(luò)通常具有搜尋,使用者設(shè)定,轉(zhuǎn)移,取消用戶號(hào)碼及網(wǎng)絡(luò)其他功能。由于數(shù)字科技之運(yùn)用,各種通訊皆可透過(guò)數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)。因此,數(shù)字微波系統(tǒng)始終讓軍方愛(ài)不釋手,未來(lái)軍方還將朝向高頻率高功率及高方向性的發(fā)展方向,向研發(fā)更新的數(shù)字微波系統(tǒng)。

三、數(shù)字微波通信關(guān)鍵技術(shù)

當(dāng)今光纖通信和移動(dòng)通信成為通信網(wǎng)的兩大主流,有著巨大的產(chǎn)業(yè)和用戶市場(chǎng)。在這種情況下,數(shù)字微波逐漸淡出原有的領(lǐng)域,這是技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng),是不以人們意志為轉(zhuǎn)移的。在這種情況下,數(shù)字微波要得到發(fā)展,必須擺正位置,當(dāng)好光纖通信和移動(dòng)通信的配角。數(shù)字微波如果突破一些關(guān)鍵技術(shù),還會(huì)有很好的前景。

1.高頻段傳輸技術(shù)。這里說(shuō)的高頻段,是指10GHz以上的頻段,包括毫米波頻段。根據(jù)電信主管部門的規(guī)劃,3GHz以下頻段要分配給移動(dòng)和個(gè)人通信,而3—10GHz的頻段也十分擁擠。因此,數(shù)字微波要及時(shí)調(diào)整發(fā)展方向,向高頻段進(jìn)軍。

2.在現(xiàn)有頻段上的兼容技術(shù)。由于10GHz以下的頻段傳播條件較好,器件比較成熟,主管部門也劃分了某些頻段給數(shù)字微波使用。因此,現(xiàn)有的頻段也不要輕易放棄,但在技術(shù)上要較好解決兼容問(wèn)題。如:擴(kuò)頻及跳頻以及抗干擾技術(shù)等。

3.適用于各種用戶的組網(wǎng)及接口技術(shù)。采用軟件無(wú)線電技術(shù),使數(shù)字微波通信系統(tǒng)成為一個(gè)較為通用的平臺(tái),能夠根據(jù)用戶的不同要求進(jìn)行組網(wǎng),兵完成各種借口功能。提高可靠性及降低成本的技術(shù)。如:全數(shù)字化處理、數(shù)字專用集成電路等。

四、數(shù)字微波技術(shù)的提高空間

隨著微波通信技術(shù)的發(fā)展,高性能高速多狀態(tài)調(diào)制解調(diào)技術(shù)、自適應(yīng)交叉極化干擾抵消(XPIC)技術(shù)、前向糾錯(cuò)技術(shù)、專用大規(guī)模集成電路(ASIC)設(shè)計(jì)仿真技術(shù)都應(yīng)用到SDH數(shù)字微波通信中,大大提高了微波通信的容量和可靠性。

SDH數(shù)字微波接力系統(tǒng)出現(xiàn)后,為了提高頻譜效率出現(xiàn)了64QAM、128QAM、512QAM等高狀態(tài)調(diào)制方式,頻譜效率提高到1Obit/HZ。SDH系統(tǒng)采用了同步復(fù)用和靈活映射結(jié)構(gòu),可以從高階支路直接分插低階支路信號(hào),避免了逐級(jí)分復(fù)接過(guò)程,使設(shè)備簡(jiǎn)化,而且SDH系統(tǒng)安排了大量的開(kāi)銷字節(jié),使網(wǎng)絡(luò)的操作、管理、維護(hù)的配置能力大大加強(qiáng)。

在數(shù)字微波系統(tǒng)中,多徑衰落是微波信道中頻譜失真的主要原因,因此需要各種各樣的對(duì)抗多徑衰落的措施,在數(shù)字微波系統(tǒng)中自適應(yīng)均衡和空間分集接收成了不可缺少的設(shè)備。

1.調(diào)制器。數(shù)字調(diào)制過(guò)程的基本原理是把比特率為R(bits/s)的二進(jìn)制數(shù)字序列變換為適當(dāng)?shù)闹蓄l或射頻信號(hào)的處理過(guò)程,其中包括數(shù)字信號(hào)處理(如狀碼、信號(hào)編碼和微波幀開(kāi)銷插入等),頻譜成型,信號(hào)映射和調(diào)制過(guò)程。

2.中頻放大器。它的作用就是將已調(diào)制的中頻信號(hào)進(jìn)行放大。

3.本地振蕩器:本振產(chǎn)生適當(dāng)?shù)纳漕l頻段內(nèi)的本地振蕩信號(hào),與已調(diào)制的中頻信號(hào)進(jìn)行混頻產(chǎn)生出所要發(fā)射的微波信號(hào),對(duì)于本振,除了要達(dá)到一定的功率電平,以滿足必信混頻器的需要,還要求頻率穩(wěn)定度高和相位噪聲低。

4.功率放大器。它是用以將發(fā)射混頻器輸出的微弱信號(hào)電平(常為一dBm～一50dBm)放大到所需要的電平。常用的射頻功率放大器為砷化稼FET器件,由于SDH系統(tǒng)一般采用高狀態(tài)調(diào)制方式,對(duì)放大器的線性要求很高,故一般采用預(yù)失真來(lái)對(duì)放大器的殘余非線性進(jìn)行補(bǔ)償。

5.自動(dòng)發(fā)信功率控制(ATPC)。ATPC是微波接力系統(tǒng)中能得到許多好處的一個(gè)實(shí)用措施,與固定工作條件下相反,微波發(fā)射機(jī)工作時(shí)輸出功率是可變的,最大值為Pmax,最小值或正常值為Pnom。在絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi),發(fā)射機(jī)工作于Pnom,只有當(dāng)遠(yuǎn)端接收機(jī)檢測(cè)到不利衰落條件時(shí),即接收信號(hào)電平低時(shí)才達(dá)到Pmax,它是利用反向通道業(yè)務(wù)信道來(lái)控制反饋環(huán)配置中的發(fā)射機(jī)。

五、發(fā)展方向

20世紀(jì)80年代以前的通信網(wǎng)基本框架:中繼線以無(wú)線為主(微波、衛(wèi)星),在天上;用戶線以有線為主(市話電纜),在地下。未來(lái)通信網(wǎng)的基本框架;中繼線以有線為主,(光纜),在地下;用戶線以無(wú)線為主,在天上。這就給數(shù)字微波的今后發(fā)展提供了十分廣闊的天地。

從最終用戶的角度,用戶線可以分為兩類;移動(dòng)型和固定型。移動(dòng)型的用戶線肯定是移動(dòng)通信的天下,而固定型的用戶線是數(shù)字微波可以涉及的一個(gè)陣地。特別是寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展和第三代移動(dòng)通信的應(yīng)用,會(huì)對(duì)寬帶業(yè)務(wù)的固定無(wú)線接入提出要求,微波傳輸?shù)狞c(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)等快速部署、調(diào)通可用等特性仍然是光網(wǎng)絡(luò)所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。因此,即使在3G時(shí)代,作為光網(wǎng)絡(luò)的有效補(bǔ)充,其仍然有相當(dāng)大的應(yīng)用空間。在歐洲市場(chǎng)上,由于禁止對(duì)城市道路隨便開(kāi)挖建設(shè),因此運(yùn)營(yíng)商中有六成的通信傳輸都是通過(guò)微波。隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,不久的將來(lái),中國(guó)也會(huì)和歐洲市場(chǎng)一樣,大量的采用微波傳輸。同時(shí),由于中國(guó)處于社會(huì)轉(zhuǎn)型之中,中國(guó)有其獨(dú)特的發(fā)展優(yōu)勢(shì),經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展帶來(lái)巨大的市場(chǎng)消費(fèi)需求,這為微波傳輸在中國(guó)的發(fā)展提供了必要的前提條件,相信未來(lái)中國(guó)的微波傳輸市場(chǎng)前景會(huì)十分廣闊,數(shù)字微波具有很大的發(fā)展前景。