朱立新

【摘要】目前我國(guó)科技水平和信息技術(shù)發(fā)展迅速，SDH數(shù)字微波通信技術(shù)使用越來(lái)越普遍。人們對(duì)通信的要求已經(jīng)不局限于電話(huà)、電視等單一服務(wù)了，于是出現(xiàn)了類(lèi)似于電腦、智能手機(jī)、音視頻等需要網(wǎng)絡(luò)的多媒體軟件。通信網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)滿(mǎn)足了人們對(duì)圖像、音視頻等信息的接收觀(guān)看，但是網(wǎng)絡(luò)延時(shí)成為現(xiàn)在通信的難題。SDH光傳輸技術(shù)是Sychroous Digtal Hiarchy的簡(jiǎn)稱(chēng)，具有將線(xiàn)路通過(guò)改接、交叉，以及輸送的能力，是一種較為可靠且先進(jìn)的通信技術(shù)，得到了人們較為廣泛的應(yīng)用。而現(xiàn)如今的通信網(wǎng)絡(luò)缺口較大，網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性較差，穩(wěn)定性也是較難解決的問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，本文概述了SDH數(shù)字微波通信技術(shù)，介紹了SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以及如何通過(guò)SDH數(shù)字微波通信的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的穩(wěn)定傳輸，為SDH數(shù)字微波通信的推廣提供參考。

【關(guān)鍵詞】SDH;光傳輸技術(shù);通信網(wǎng)絡(luò)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.07.006

SDH數(shù)字微波通信技術(shù)是基于微波通信技術(shù)發(fā)展而來(lái)，汲取了傳統(tǒng)微波通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)了傳統(tǒng)微波通信技術(shù)的缺點(diǎn)，可以有效規(guī)避視距通信的缺點(diǎn)，與光纖通信技術(shù)相互配合，形成更為有效的通信網(wǎng)絡(luò)，為人們帶去更高質(zhì)量的廣播電視服務(wù)、通信服務(wù)，滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的多樣化通信需求。通過(guò)對(duì)SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的特點(diǎn)研究，有助于發(fā)現(xiàn)SDH數(shù)字微波通信技術(shù)在廣播電視數(shù)字信號(hào)傳輸、民用或軍用通信方面的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而有效的推動(dòng)SDH數(shù)字微波通信技術(shù)更為廣泛的應(yīng)用。

1. SDH數(shù)字微波通信技術(shù)概述

SDH數(shù)字微波通信技術(shù)是數(shù)字微波通信技術(shù)的一種，由SDH數(shù)字通信和微波通信技術(shù)組成，兼具二者之間的優(yōu)點(diǎn)，是新一代的數(shù)字微波通信體制。自SDH數(shù)字微波通信技術(shù)誕生以來(lái)，因其比特率達(dá)到155-520Mbit/s，因而其容量的信息更大，在同等容量下，可容納更多的信息，因而在各領(lǐng)域中得到快速的應(yīng)用。SDH數(shù)字微波通信技術(shù)由終端站、數(shù)字終端機(jī)、交換機(jī)、SDH微波中繼站等組成，其各功能如下。

SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的終端站構(gòu)成了SDH數(shù)字微波通信網(wǎng)絡(luò)，猶如一條主干線(xiàn)上的各條支線(xiàn)，將SDH數(shù)字微波通信網(wǎng)絡(luò)不斷延伸。終端站在SDH數(shù)字微波通信技術(shù)中占有很重要的位置，是SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的核心。每個(gè)SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的終端站均要負(fù)責(zé)CMI/NRZ變換、微波幀的開(kāi)銷(xiāo)、糾錯(cuò)編碼、發(fā)信功率放大、解擾碼、網(wǎng)絡(luò)管理、公務(wù)聯(lián)絡(luò)等工作。

交換機(jī)。交換機(jī)在SDH數(shù)字微波通信技術(shù)其協(xié)調(diào)通信、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換的功能，通過(guò)交換機(jī)的連接，可大大拓展SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的應(yīng)用范圍，將其與模擬信號(hào)終端連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的交換和輸出。

數(shù)字終端機(jī)。數(shù)字終端機(jī)與SDH數(shù)字微波通信技術(shù)中的交換機(jī)直接相連，負(fù)責(zé)將交換機(jī)的多路信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗦窋?shù)字信號(hào)，或是將多路數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻粨Q機(jī)所需要的信號(hào)，在這二者之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換、信息輸送，具有強(qiáng)大的編碼功能。

微波站。微波站與SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的終端站相互配合，均要負(fù)責(zé)CMI/NRZ變換、NRZ/CMI等業(yè)務(wù)。

SDH微波中繼站。SDH微波中繼站負(fù)責(zé)數(shù)字微波信號(hào)的接收和發(fā)送，具有調(diào)制、解碼等功能，是SDH數(shù)字微波通信能夠傳送向遠(yuǎn)方的中繼站點(diǎn)。

2. SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

SDH數(shù)字微波通信技術(shù)是新一代的數(shù)字微波通信技術(shù)，具有提升頻譜資源釋放效率、提升傳輸質(zhì)量、增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸安全性的優(yōu)點(diǎn)，首先SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的波道容量較大，數(shù)字信號(hào)的壓縮比較大，且釋放速度較快，能夠在短時(shí)間內(nèi)釋放大量數(shù)據(jù)，緩解頻譜資源緊張局面;其次傳統(tǒng)的數(shù)字微波信號(hào)在多次傳輸以后，會(huì)因?yàn)橹欣^和復(fù)制的緣故，出現(xiàn)信號(hào)衰減、信號(hào)質(zhì)量下降的問(wèn)題，而SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的糾錯(cuò)編碼技術(shù)，能夠?qū)Χ啻沃欣^和復(fù)制的信號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)，大大提高了SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的抗干擾能力，有效的解決了橫條和雪花現(xiàn)象的出現(xiàn);最后SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的安全性較強(qiáng)，通過(guò)組合變化的方式，能夠組成多種網(wǎng)絡(luò)，不僅具有一定的自我修復(fù)能力，還能夠保障所傳輸數(shù)據(jù)的安全。

3. SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的構(gòu)成

SDH數(shù)字微波通信設(shè)備主要由SDH分插復(fù)用器、MPEG-2編解碼器、適配器、微波設(shè)備等組成，SDH分插復(fù)用器連接微波設(shè)備和適配器，具有處理信息能力強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)，在SDH數(shù)字微波通信技術(shù)中負(fù)責(zé)處理低速信號(hào)，并將所處理后的低速信號(hào)，傳輸?shù)街贰⒕€(xiàn)路之中，SDH分插復(fù)用器的處理能力強(qiáng)大，能夠處理帶寬為155Mbit的支路信號(hào)，其提取能力較為強(qiáng)大。SDH分插復(fù)用器的另一大優(yōu)點(diǎn)是組網(wǎng)能力靈活，可組成多種網(wǎng)絡(luò)形式，如環(huán)形網(wǎng)和樹(shù)形網(wǎng)，所組成的網(wǎng)絡(luò)帶寬可達(dá)到155M，得益于強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)處理能力，SDH分插復(fù)用器可應(yīng)對(duì)一些常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，具有一定的網(wǎng)絡(luò)自愈能力。MPEG-2是一種數(shù)字壓縮技術(shù)，在SDH數(shù)字微波傳輸過(guò)程中，為減少對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的占用，提高傳輸速率，同時(shí)減少數(shù)字信號(hào)傳輸過(guò)程中，因冗余度而導(dǎo)致的信號(hào)丟失問(wèn)題，需要使用MPEG-2技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬信號(hào)的數(shù)字化轉(zhuǎn)換與壓縮，MPEG-2的音視頻清晰度較高，最高可處理1920×1080的視頻信號(hào)和CD級(jí)的音頻信號(hào)。經(jīng)過(guò)MPEG-2技術(shù)處理的音視頻信號(hào)會(huì)轉(zhuǎn)化為基本碼流PES，所形成的基本碼流PES可在SDH轉(zhuǎn)數(shù)字微波通信中進(jìn)行傳輸，MPEG-2具有空間和時(shí)間相關(guān)性，分為I幀、P幀、B幀三種，對(duì)應(yīng)圖像的I、P、B分層;其宏模塊為4：2：0，分別代表亮度像塊、色差像塊。MPEG-2與SDH分插復(fù)用器的有效連接，可完成對(duì)SDH分插復(fù)用器數(shù)據(jù)的編碼與傳輸工作，適配器則其將MPEG-2與SDH分插復(fù)用器進(jìn)行連接的作用，在適配器的作用下，MPEG-2才能夠開(kāi)始對(duì)數(shù)字信號(hào)的解碼工作，以對(duì)應(yīng)PMT表的PID，實(shí)現(xiàn)SPI中的TS流的轉(zhuǎn)換。

4. 應(yīng)用關(guān)于SDH數(shù)字微波通信的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 建立信息在線(xiàn)采集模塊

目前，通信網(wǎng)絡(luò)信息采集有兩種方式，其一是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用較為廣泛的逐跳式采集方式，這種采集方式是以獨(dú)立的形式存在，采集每個(gè)單獨(dú)的通信信息，彼此互不干擾，是較為單一的采集模式，在采集過(guò)程中，無(wú)法得到其他信息，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，屬于高成本，低成效的采集方式。其二是顯式采集方式，沒(méi)有獨(dú)立式采集的能力，只能根據(jù)設(shè)置采集，較為固化，不能解決突發(fā)狀況，極容易發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況，使采集到的信息不準(zhǔn)確。所以，建立信息在線(xiàn)采集模塊很有必要。建立信息在線(xiàn)采集模塊的作用在于，提高通信網(wǎng)絡(luò)的通信速度。所以就要突破傳統(tǒng)采集信息的方式，不局限于獨(dú)立采集與固化采集，結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，比如獨(dú)立采集的信息準(zhǔn)確性，固化采集信息的真實(shí)性。要建立并聯(lián)或串聯(lián)的采集線(xiàn)路，使采集信息之間保持相互聯(lián)系的狀態(tài)，并且保證通信網(wǎng)絡(luò)采集信息過(guò)程中躲避可能發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁堵情況的線(xiàn)路，可以從整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量控制功能。在線(xiàn)采集模塊也需要擁有優(yōu)化通信效率的能力，在接收到信息的同時(shí)，根據(jù)采集到的信息，將通信擁堵路段標(biāo)注出來(lái)，避免或轉(zhuǎn)移通信路段，以最快的速度與通信的另一邊相連。

4.2 編碼調(diào)制技術(shù)

編碼調(diào)制技術(shù)是SDH數(shù)字微波通信中的關(guān)鍵技術(shù)之一，在SDH數(shù)字微波通信起著對(duì)數(shù)字信號(hào)編碼、轉(zhuǎn)換、調(diào)制的作用，主要用于解決SDH數(shù)字微波通信中載波段選擇、信號(hào)調(diào)制、數(shù)據(jù)傳輸率等工作。SDH數(shù)字微波通信的數(shù)據(jù)傳輸率很大，但每次發(fā)送數(shù)字微波信號(hào)，并不需要過(guò)大的數(shù)據(jù)傳輸率，為了降低SDH數(shù)字微波通信的系統(tǒng)資源占用，提高SDH數(shù)字微波通信資源的利用率，通過(guò)編碼調(diào)制技術(shù)，可根據(jù)所要發(fā)送的數(shù)據(jù)大小，靈活的利用SDH數(shù)字微波通信的數(shù)據(jù)傳輸率、信號(hào)調(diào)制、載波段選擇等，保障SDH數(shù)字微波通信信號(hào)的穩(wěn)定、安全、高效的傳輸。此外，SDH數(shù)字微波通信中的編碼調(diào)制技術(shù)，還具有根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸兆比特?cái)?shù)據(jù)改變而調(diào)整的功能，能夠設(shè)計(jì)為特定的傳輸波道，大大提高了SDH數(shù)字微波通信的有效性。

4.3 載波鍵控技術(shù)

載波鍵控技術(shù)在SDH數(shù)字微波通信中常用的關(guān)鍵技術(shù)之一，載波鍵控技術(shù)是應(yīng)用鍵控法，如振幅鍵控、頻移鍵控等數(shù)字調(diào)制方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)鍵的控制，達(dá)到數(shù)字調(diào)制的目的。載波是微波設(shè)備所發(fā)射信號(hào)中的余弦信號(hào)，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的穩(wěn)定傳輸，需要使用振幅鍵控的方式，對(duì)余弦信號(hào)的幅度、相位、頻率等進(jìn)行調(diào)整。在振幅鍵控，載波的輸出結(jié)果是使用數(shù)字來(lái)表示的，數(shù)字1表示載波的存在，數(shù)字0則便表示沒(méi)有載波，當(dāng)輸出結(jié)果為1時(shí)，則啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，對(duì)SDH數(shù)字微波通信設(shè)備進(jìn)行數(shù)字調(diào)制，達(dá)到信號(hào)穩(wěn)定傳輸?shù)哪康摹ｎl移鍵控是根據(jù)SDH數(shù)字微波通信中的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)載波的頻率調(diào)制，頻移鍵控可分為相位不連續(xù)和相位連續(xù)，相位不連續(xù)經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)字信號(hào)的調(diào)制以后，所形成的是FSK信號(hào)，即通過(guò)載波來(lái)傳遞數(shù)字信號(hào)。相位連續(xù)則是通過(guò)基帶信號(hào)完成載波的頻率調(diào)制，達(dá)到輸出FSK信號(hào)的效果。載波鍵控技術(shù)具有調(diào)制效率高、信號(hào)失真度低、信噪值低、傳輸容量大的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)前我國(guó)在SDH數(shù)字微波通信領(lǐng)域，普遍使用的是更高進(jìn)制的載波鍵控技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的有效調(diào)制，保證大容量數(shù)字信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。

在SDH數(shù)字微波通信的特點(diǎn)方面，得益于SDH數(shù)字微波通信的可靠性高、建設(shè)快、成本低，SDH數(shù)字微波通信技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)日益完善，其在民用和軍用通信、廣播電視信號(hào)傳輸?shù)确矫妫瑢⒌玫礁鼮閺V泛的應(yīng)用。

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