數(shù)字微波通信的基本特征是什么？它的發(fā)展趨勢(shì)如何？

數(shù)字微波通信(digital microwave communication)基于時(shí)分復(fù)用技術(shù)的一類多路數(shù)字通信體制。可以用來(lái)傳輸電話信號(hào)，也可以用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)與圖像信號(hào)。與數(shù)字微波通信相對(duì)應(yīng)的是它的前身——模擬微波通信，它是基于頻分復(fù)用技術(shù)的一類多路通信體制，主要用來(lái)傳輸模擬電話信號(hào)和模擬電視信號(hào)(見載波通信)。數(shù)字微波通信具有兩大技術(shù)特征：①它所傳送的信號(hào)是按照時(shí)隙位置分列復(fù)用而成的統(tǒng)一數(shù)字流，具有綜合傳輸?shù)男再|(zhì)。②它利用微波信道來(lái)傳送信息，擁有很寬的通過(guò)頻帶，可以復(fù)用大量的數(shù)字電話信號(hào)，可以傳送電視圖像或高速數(shù)據(jù)等寬帶信號(hào)。由于微波電磁信號(hào)按直線傳播，數(shù)字微波(模擬微波也如此)通信可以按直視距離設(shè)站(站距約50千米)，因此，建設(shè)起來(lái)比較容易。特別在丘陵山區(qū)或其他地理?xiàng)l件比較惡劣的地區(qū)，數(shù)字微波通信具有一定的優(yōu)越性。在整個(gè)國(guó)家通信的傳輸體系中，數(shù)字微波通信也是重要的輔助通信手段。

微波通信技術(shù)問(wèn)世已半個(gè)多世紀(jì)，它是在微波頻段通過(guò)地面視距進(jìn)行信息傳播的一種無(wú)線通信手段。最初的微波通信系統(tǒng)都是模擬制式的，它與當(dāng)時(shí)的同軸電纜載波傳輸系統(tǒng)同為通信網(wǎng)長(zhǎng)途傳輸干線的重要傳輸手段，例如我國(guó)城市間的電視節(jié)目傳輸主要依靠的就是微波傳輸。70年代起研制出了中小容量(如8Mb/s、34Mb/s)的數(shù)字微波通信系統(tǒng)，這是通信技術(shù)由模擬向數(shù)字發(fā)展的必然結(jié)果。80年代后期，隨著同步數(shù)字系列(SDH)在傳輸系統(tǒng)中的推廣應(yīng)用，出現(xiàn)了N×155Mb/s的SDH大容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)。現(xiàn)在，數(shù)字微波通信和光纖、衛(wèi)星一起被稱為現(xiàn)代通信傳輸?shù)娜笾е? 隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，除了在傳統(tǒng)的傳輸領(lǐng)域外，數(shù)字微波技術(shù)在固定寬帶接入領(lǐng)域也越來(lái)越引起人們的重視。工作在28GHz頻段的LMDS(本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù))已在發(fā)達(dá)國(guó)家大量應(yīng)用，預(yù)示數(shù)字微波技術(shù)仍將擁有良好的市場(chǎng)前景。

微波屬于通信的一種傳輸方式，對(duì)于數(shù)字微波通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，便是以微波為途徑，然后完成對(duì)數(shù)字信息的傳輸。同時(shí)，通過(guò)對(duì)電波空間的利用，可以對(duì)各類不具關(guān)聯(lián)性的信息實(shí)現(xiàn)傳送。發(fā)展至今，數(shù)字微波通信技術(shù)成為了一項(xiàng)應(yīng)用廣泛的技術(shù)。該技術(shù)具備多方面的作用，比如完成電話信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)及圖像信號(hào)的傳輸?shù)取?

一、數(shù)字微波通信技術(shù)的發(fā)展

微波通信技術(shù)問(wèn)世已半個(gè)多世紀(jì)，它是在微波頻段通過(guò)地面視距進(jìn)行信息傳播的一種無(wú)線通信手段。

最初的微波通信系統(tǒng)都是模擬制式的，它與當(dāng)時(shí)的同軸電纜載波傳輸系統(tǒng)同為通信網(wǎng)長(zhǎng)途傳輸干線的重要傳輸手段，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，除了在傳統(tǒng)的傳輸領(lǐng)域外，數(shù)字微波技術(shù)在固定寬帶接入領(lǐng)域也越來(lái)越引起人們的重視。工作在28GHz頻段的LMDS已在發(fā)達(dá)國(guó)家大量應(yīng)用，預(yù)示數(shù)字微波技術(shù)仍將擁有良好的市場(chǎng)前景。

二、數(shù)字微波通信技術(shù)的特點(diǎn)分析

數(shù)字微波通信技術(shù)具備多方面的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)如下：

1、抗干擾。

數(shù)字微波通信技術(shù)具備強(qiáng)烈的抗干擾能力，不會(huì)有線路噪聲累積。數(shù)字信號(hào)所具備的再生功能，可以使數(shù)字微波當(dāng)中繼通信的線路噪聲避免逐站累積。如果由于干擾讓數(shù)字信號(hào)發(fā)生誤碼，則在以后傳輸中要想使誤碼問(wèn)題得到有效解決，則非常困難。因此，誤碼便會(huì)呈現(xiàn)逐站積累的趨勢(shì)。

2、保密性。

數(shù)字信號(hào)極易進(jìn)行加密，數(shù)字微波通信設(shè)備有擾碼電路的應(yīng)用，同時(shí)可以結(jié)合具體情況完成加密電路的設(shè)置。并且，基于數(shù)字微波通信當(dāng)中，所應(yīng)用的天線具備非常強(qiáng)烈的方向性。因此在與數(shù)字微波射線方向發(fā)生偏離的情況下，是無(wú)法獲取微波信號(hào)的。

3、節(jié)能降耗。

由于數(shù)字微波通信設(shè)備不會(huì)占用很多空間，因此具備節(jié)能降耗的特點(diǎn)。

4、易構(gòu)建數(shù)字通信網(wǎng)。

基于數(shù)字微波通信技術(shù)系統(tǒng)當(dāng)中，能夠進(jìn)行數(shù)字信息的傳遞，并且，還能夠通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，對(duì)不同種類的信息進(jìn)行控制及傳遞。

三、數(shù)字微波通信技術(shù)的發(fā)展分析

(一)數(shù)字微波通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

初始階段，微波通信系統(tǒng)均為模擬制式，與同軸電纜載波傳輸系統(tǒng)具有相似性，均為通信網(wǎng)長(zhǎng)途傳輸干線的主要傳輸模式。大致上分析，在我國(guó)，城市之間電視節(jié)目的傳輸便是借助微波傳輸?shù)?。到?0世紀(jì)80年代末，在傳輸系統(tǒng)過(guò)程中，同步數(shù)字系列的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，同時(shí)數(shù)字微波通信系統(tǒng)的容量也越來(lái)越大。隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，在固定寬帶接入領(lǐng)域當(dāng)中，數(shù)字微波通信技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。由此表明，數(shù)字微波通信技術(shù)具備優(yōu)良的發(fā)展前景。

(二)數(shù)字微波通信技術(shù)的發(fā)展方向

由于數(shù)字微波通信技術(shù)本身具備的不同特點(diǎn)，其發(fā)展方向也呈現(xiàn)了多樣化的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)如下：

1、實(shí)現(xiàn)QAM調(diào)制級(jí)數(shù)的提高。對(duì)于目前的數(shù)字微波通信技術(shù)來(lái)說(shuō)，要想使其頻譜利用率得到有效提高，一般需要利用多電平QAM，即為正交幅度調(diào)制。現(xiàn)狀下，主要使用的為512QAM，未來(lái)可能會(huì)使用1024QAM或2048QAM。以此作為基礎(chǔ)，在信道濾波器的設(shè)計(jì)方面也有了更高的要求，要求其余弦滾降系數(shù)可以維持在一定的程度。

2、網(wǎng)格編碼調(diào)制技術(shù)與維特比檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。要想使系統(tǒng)誤碼率實(shí)現(xiàn)有效降低，便需要使用具有復(fù)雜特點(diǎn)的糾錯(cuò)編碼技術(shù)。但是，利用該技術(shù)會(huì)降低頻帶的利用效率。因此，網(wǎng)格編碼調(diào)制技術(shù)便在其中起到了實(shí)質(zhì)性的處理作用。在使用網(wǎng)格編碼調(diào)制技術(shù)的基礎(chǔ)上，還需要使用維特比算法完成解碼。就目前而言，在高速數(shù)字信號(hào)傳輸過(guò)程中，使用該類解碼算法具有一定的難度。

3、自適應(yīng)時(shí)域均衡技術(shù)的應(yīng)用。要想使碼間干擾率得到有效降低，便需要使用自適應(yīng)時(shí)域均衡技術(shù)，該技術(shù)具備高性能及全數(shù)字化等多方面的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，使用該技術(shù)還能夠使正交干擾與多徑衰落等問(wèn)題在一定程度上實(shí)現(xiàn)有效避免。

4、多載波并聯(lián)傳輸技術(shù)的應(yīng)用。要想使發(fā)信碼元的速率實(shí)現(xiàn)有效降低，同時(shí)使傳播色散造成的影響實(shí)現(xiàn)有效避免，應(yīng)用多載波并聯(lián)傳輸技術(shù)便有著實(shí)質(zhì)性的作用。同時(shí)，該技術(shù)還可以使瞬斷率實(shí)現(xiàn)有效降低，一般降低至改變前的1/10。另外，隨著數(shù)字微波通信技術(shù)的發(fā)展，發(fā)信功放非線性預(yù)校正等也能夠得到極為廣泛的應(yīng)用。

四、數(shù)字微波通信技術(shù)的應(yīng)用探究

數(shù)字微波通信具備多方面的特征，包括組網(wǎng)便利、建設(shè)周期短及耗費(fèi)成本較低等?，F(xiàn)狀下，數(shù)字微波通信技術(shù)應(yīng)用廣泛，并且具備多方面的作用，具體表現(xiàn)如下：

1、可當(dāng)作干線光纖傳輸?shù)膫浞菁把a(bǔ)充。一般情況下，當(dāng)干線光纖傳輸系統(tǒng)遭遇自然災(zāi)害時(shí)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的SDH微波及PDH微波可以完成及時(shí)有效的修復(fù)。

2、能夠?yàn)橛脩籼峁┗镜臉I(yè)務(wù)信息。在農(nóng)村、海島一些偏遠(yuǎn)地區(qū)中，數(shù)字微波通信技術(shù)能夠得到有效應(yīng)用，進(jìn)一步為用戶提供基本的業(yè)務(wù)信息。

3、可在城市內(nèi)的短距離支線連接中應(yīng)用。包括了通信節(jié)點(diǎn)間的連接、基站控制器和基站間的聯(lián)通等。

4、能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶無(wú)線接入。寬帶無(wú)線接入技術(shù)作為一種優(yōu)良的通信技術(shù)，具備快捷且方便的特點(diǎn)，在高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)中，該技術(shù)也具備一定的應(yīng)用價(jià)值。比如LMDS技術(shù)，即為本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)技術(shù)，該技術(shù)具備快速啟動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，只需耗費(fèi)較低的建設(shè)費(fèi)用，便能夠在很短的時(shí)間內(nèi)使組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有效完成。

用戶終端，直接為用戶所使用的終端設(shè)備，如自動(dòng)電話機(jī)、電傳機(jī)、計(jì)算機(jī)、調(diào)度電話等。

交換機(jī)。這是用于功能單元、信道或電路的暫時(shí)組合以保證所需通信動(dòng)作的設(shè)備，用戶可通過(guò)交換機(jī)進(jìn)行呼叫連接，建立暫時(shí)的通信信道或電路。這種交換可以是模擬交換，也可以是數(shù)字交換。目前，大容量干線絕大部分采用數(shù)字程控交換機(jī)。

數(shù)字電話終端復(fù)用設(shè)備(即數(shù)字終端機(jī))。其基本功能是把來(lái)自交換機(jī)的多路信號(hào)變換為時(shí)分多路數(shù)字信號(hào)，送往數(shù)字微波傳輸信道，以及把數(shù)字微波傳輸信道收到的時(shí)分多路數(shù)字信號(hào)反變換為交換機(jī)所需的信號(hào)，送至交換機(jī)。對(duì)于PDH系統(tǒng)，一般采用編碼調(diào)制數(shù)字電話終端機(jī)，它還包括二次群和高次群復(fù)接器、保密機(jī)及其他數(shù)字接口設(shè)備，按工作性質(zhì)不同，它可以組成數(shù)字終端或數(shù)字分路終端機(jī)。而對(duì)于SDH系統(tǒng)，則采用SDH數(shù)字復(fù)用設(shè)備，簡(jiǎn)稱SDH設(shè)備，它由一些基本功能塊靈活地組成不同類型的總的設(shè)備。圖中的數(shù)字分路終端機(jī)可由分插復(fù)用器(ADM)來(lái)替代。

微波站。按工作性質(zhì)不同，它可分成數(shù)字微波終端站、數(shù)字微波中繼站和數(shù)字微波分路站。有兩個(gè)以上方向的上，下話路的微波站則稱之為數(shù)字微波樞紐站。SDH微波終端站的發(fā)送端完成主信號(hào)的發(fā)信基帶處理(包括CMI/NRZ變換、SDH開銷的插入與提取，微波幀開銷的插入及旁路業(yè)務(wù)的提取等)、調(diào)制(包括糾錯(cuò)編碼、擾碼及發(fā)信差分編碼等)、發(fā)信混頻及發(fā)信功率放大等;終端站的收信端完成主信號(hào)的低噪聲接收(根據(jù)需要可含分集接收及分集合成)、解調(diào)(含中頻頻域均衡、基帶或中頻時(shí)域均衡、收信差分譯碼、解擾碼、糾錯(cuò)譯碼等)、收信基帶處理(含旁路業(yè)務(wù)的提取、微波幀開銷的插入與提取石DH開銷的插入與提取、NRZ/CMI變換等)。在公務(wù)聯(lián)絡(luò)方面，終端站具有全線公務(wù)和選站公務(wù)兩種能力。在網(wǎng)絡(luò)管理方面，終端站可以通過(guò)軟件設(shè)定為網(wǎng)管主站或主站，收集各站匯報(bào)過(guò)來(lái)的信息，監(jiān)視線路運(yùn)行質(zhì)量，執(zhí)行網(wǎng)管系統(tǒng)配置管理及遙控、遙測(cè)指令，需要時(shí)還可通過(guò)Q3接口與電信管理網(wǎng)(TMN)連接。終端站基帶接口與SDH復(fù)用設(shè)備連接，用于上、下低價(jià)支路信號(hào)。終端站還具有備用倒換功能，包括倒換基準(zhǔn)的識(shí)別，倒換指令的發(fā)送與接收，倒換動(dòng)作的啟動(dòng)與證實(shí)等。

數(shù)字微波中繼站。主要完成信號(hào)的雙向接收和轉(zhuǎn)發(fā)。有調(diào)制、解調(diào)設(shè)備的中繼站，稱再生中繼站。需要上、下話路的中繼站稱微波分路站，它必須與SDH的分插復(fù)用設(shè)備連接。再生中繼站具有全線公務(wù)聯(lián)絡(luò)能力，以及向網(wǎng)管系統(tǒng)匯報(bào)站信息。線路運(yùn)行質(zhì)量的能力，并可執(zhí)行網(wǎng)管系統(tǒng)的配置管理及進(jìn)行遙控及遙測(cè)。再生中繼站也可以上、下旁路業(yè)務(wù)信號(hào)。二、數(shù)字微波采用的關(guān)鍵技術(shù)