【摘要】本文介紹了我國微波通信技術(shù)的發(fā)展歷程,指出了微波通信技術(shù)面臨的問題及廣闊的發(fā)展前景。
【關(guān)鍵詞】微波通信技術(shù)SDH移動通信
微波通信自上世紀(jì)五十年代取得實際應(yīng)用以來,以其穩(wěn)定的通訊質(zhì)量、大容量的承載能力、便于建設(shè)及維護(hù)等特點,在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。
一、微波通信技術(shù)簡介
微波通信就是采用波長范圍在0.0001~1米的電磁波實現(xiàn)通信的方式,微波通信可以實現(xiàn)直線路徑之間無障礙兩點之間的微波傳輸,因此其被國家通訊網(wǎng)廣泛使用,并且適用各種專用的通訊網(wǎng)絡(luò)。我們?nèi)粘=佑|的電話、電視、電報等信號都可以采用微波進(jìn)行傳輸。
我國目前微波通信主要采用了L、S、C、X頻段,微波具有波長短、頻率高的特點,并且在空氣中沿著直線傳播,因此在其傳播路徑中不能有遮擋物。同時微波通訊的傳輸距離不能超過視距,否則就需要中繼站,中繼站的作用就是對接受到的微波進(jìn)行放大并繼續(xù)向下傳輸,兩個中繼站通常間隔50千米左右,這種通訊方式就是微波中繼通信。微波傳輸設(shè)備包括有接收天線、調(diào)制設(shè)備、信號接收設(shè)備、信號發(fā)送設(shè)備、多路復(fù)用設(shè)備以及與之配套的自動控制設(shè)備,微波傳輸不易受到自然界環(huán)境因素的干擾,因此其具有很好的通訊穩(wěn)定性。
二、傳統(tǒng)微波通信存在的不足
一直以來,微波通訊發(fā)展的側(cè)重點就是提升接口的傳輸速率以及傳輸?shù)木嚯x,隨著光纖傳輸?shù)膹V泛采用,微波通信技術(shù)在傳輸速率、設(shè)備形態(tài)、組網(wǎng)方式等方面的弊端凸顯出來。微波通信通常采用分體式通信系統(tǒng),系統(tǒng)分為室外單元ODU和室內(nèi)單元IDU。室內(nèi)單元IDU的功能是實現(xiàn)中頻信號、基帶信號互相轉(zhuǎn)換,但是其不具有數(shù)據(jù)調(diào)度功能,只能做點對點傳輸,實際工作中,如果需要將網(wǎng)絡(luò)組成環(huán)型或者鏈型,就需要將室內(nèi)單元IDU進(jìn)行復(fù)雜的堆疊和級聯(lián)組合,這就增加了系統(tǒng)的造價,并且鏈路中經(jīng)過的單元太多,通信傳輸效率變得低下同時不穩(wěn)定。
三、SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的發(fā)展
數(shù)字微波技術(shù)具有以下顯著的優(yōu)點:(1)技術(shù)的整合,用一個硬件平臺實現(xiàn)了PDH和SDH技術(shù)整合,實現(xiàn)了軟件控制下的空中接口,使空中接口容量的改變不再依賴硬件設(shè)備的更新,只需通過軟件即可設(shè)置成功,大大降低了省級成本。(2)IDU技術(shù)的發(fā)展,SDH下的IDU相當(dāng)于整合了原系統(tǒng)下的IDU、DDF、MUX、ADM的功能,實現(xiàn)了高度集成。新型的IDU具有Moderm、PDH、SDH、 Ethernet等外部接口,實現(xiàn)了PDH、SDH、FE等業(yè)務(wù)的直接傳輸,減少了外部大量的轉(zhuǎn)化單元。高度集成的IDU用新型交叉連接取代了大量的轉(zhuǎn)接電纜,大大方便了系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)。(3)實現(xiàn)了光纖網(wǎng)絡(luò)與微波網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合,微波通信設(shè)備的發(fā)展,極大的豐富了微波設(shè)備的交換輸入輸出接口,可以實現(xiàn)與當(dāng)前廣泛采用的光線傳輸網(wǎng)絡(luò)直接對接,各自發(fā)揮自身的傳輸優(yōu)點。主線上可以采用微波設(shè)備實現(xiàn)長距離傳輸,在近距離內(nèi)采取光纖的方式。同時,融合后的網(wǎng)絡(luò)還可以采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行管理,實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本的有效控制。(4)調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)自適應(yīng),隨著自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用,通信管理系統(tǒng)能夠?qū)νㄐ沛溌分械膫鬏敔顩r進(jìn)行監(jiān)控,在線對傳輸容量和調(diào)制方式進(jìn)行調(diào)整,能夠優(yōu)先保證對時間同步要求高信號的可靠傳輸。
四、微波通信在移動通信中的應(yīng)用
隨著移動網(wǎng)絡(luò)帶寬要求的不斷增加,移動通信正不斷對移動網(wǎng)絡(luò)及互聯(lián)網(wǎng)之間進(jìn)行融合,新興技術(shù)不斷涌現(xiàn)。(1)WiMax即全球微波接入互操作性,是在802.16標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上開發(fā)的無線技術(shù),WiMax的覆蓋范圍非常理想,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了WiFi技術(shù)的300米范圍,通??梢愿采w到6~10公里的范圍內(nèi)。WiMax采用的是正交頻分復(fù)用式的載波,就是通過串并轉(zhuǎn)換將高速數(shù)據(jù)分配給低速率的子信道進(jìn)行傳輸;同時WiMax采用了更加先進(jìn)的多地址技術(shù),使頻譜被分割的數(shù)據(jù)包更小,方式也更多,實現(xiàn)了各用戶自動選擇條件好的信道進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。(2)3GPP在3G網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上提出的LTE,以達(dá)到傳輸質(zhì)量更高的效果。LTE采用了先進(jìn)的單載波頻分多址和虛擬多輸入多輸出的先進(jìn)上行鏈路技術(shù),SC-FDMA(單載波頻分多址)克服了通信信道內(nèi)部的信號干擾;虛擬多輸入多輸出實現(xiàn)了不額外增加頻譜資源就能夠增加通信通道容量。LTE已經(jīng)作為一個3G網(wǎng)絡(luò)向4G網(wǎng)絡(luò)過渡的成功技術(shù)被廣泛應(yīng)用。
五、微波通信的發(fā)展
微波通信在經(jīng)歷了不斷的技術(shù)創(chuàng)新后,就其未來的發(fā)展趨勢,業(yè)界普遍形成如下共識:一是高速率大容量高頻段,SDH采用QAM調(diào)制實現(xiàn)高容量,移動通信借助OFDM增加帶寬。再者就是向著微型化智能化發(fā)展,以滿足用戶的更高要求。相信微波通信技術(shù)在今后很長一段時間內(nèi)還能保持高速的發(fā)展勢頭。
參考文獻(xiàn)
[1]楊家成.微波通信[M],西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1989