數字微波通信技術現狀及前景

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摘要:隨著社會科學技術的發展,我們對于廣播電視的需求不斷的增加,傳統的電視無線技術已滿足不了人們的需求,這就要求我們對廣播電視進一步的研究,數字微波通信技術的出現,在電視廣播中得到了廣泛的發展應用。本文分析研究了數字微波通信技術的現狀及發展前景。

關鍵詞:數字微波通信；廣播電視；發展前景

數字微波通信(Digitalmicrowavecommunication)是基于時分復用技術的一類數字多路的通信體制?？梢赃\用到電話信號的傳輸,還可以在傳輸數據信號與圖像信號方面加以運用。和微波通信相對照的是——模擬微波通信,這是在頻分復用技術基礎上的多路通信體制,主要應用模擬傳輸電話信號和電視信號。微波通信的兩大顯著特征:(1)其所輸送的信號是根據時隙位置分列疊加形成的統一數字流,具備綜合傳輸的特質。(2)其傳送信息得力于微波信道,具有很寬的頻帶通過,數字電話信號可以大量復用,高速數據和電視圖像等寬帶信號也可以通過。微波通信使用的是電磁波,其波長在0.1mm到1mm之間。該波長段電磁波所對應的頻率范圍是300MHz～300GHz。微波部分頻段的代號表1所示。微波通信與其他通信傳輸方式不同,它是直接使用微波作為介質進行的傳播,不需要任何的固體介質,即兩點之間沒有障礙物時就可以進行微波通信。微波在空氣之中的傳播特性與光波在空氣中的傳播特性基本一致,其傳播都是按照直線形式進行的,遇到障礙物之后會被阻斷,并伴隨反射現象的發生,正是由于這一原因,數字微波通信的主要方式為視距通信。由于受到地球曲面的影響,微波要想獲得長距離的傳播,必須經過多次接力傳播,也就是信號要在經過多次的中繼轉發,這種數字通信方式也被稱作微波中繼通信。在實際的傳播過程之中,需要依靠終端站和中繼站進行傳播,每隔50km需要設置一個中繼站,只有這樣才能保證信號的質量。正是由于這一特征,促使數字微波技術傳輸的信號質量較高,具有較為明顯的特征,也在廣播電視方面得到了廣大的應用[1]。收發信機、天線、調制器、解調器、多路復用設備以及電源設備、自動控制設備等均屬于微波站。為了將電波形成波束,傳達遠方,大都采用拋物面式天線,增加傳送距離的是其大大的聚焦作用。收發信機能夠相互作用一個天線而不受干擾,我們國家現在的微波系統在頻段和方向上有多收多發(甚至可達到八收八發)同時工作以增大微波電路容量的總體。多路復用設備分為兩種:模擬和數字。模式系統一個收發信機目前工作60、960、1800或2700路通信,可用于容量等級不同的微波電路。運用數字復用設備的數字微波系統按時分復用原理組成多次群,并經由數字調制器在發射機上,經數字解調器在接收端還原為多路電話。目前的微波通信設備,數字系列標準和SDH完全一致,稱為SDH微波。這種微波設備在同條電路上幾個束波可以同時傳輸送幾萬路數字電話的電路(2.4Gbit/s)。像這種SDH在農村和山區也得到了發展。

1微波通信特點

信息傳輸容量大。因為微波具有較大的射頻帶寬,同一微波射頻信道可在同一時間內向多個干路傳送數字信息,更為符合目前寬帶通信業務的要求。PTN微波以GE業務光模塊作為基礎同步傳輸模塊。通常情況下,PTN數字微波可同PTN光網完全兼容,無線傳送分組數據,無論是傳輸信息的容量,還是傳輸信息的速度,都有明顯的增加。其速率值可達到1.25Gbps。良好的抗災性能使得微波通信進一步發展。對于一些自然災害,比如水災,地震以及風災等災害中微波通信幾乎不受干擾。鏈型的組網方式,星型和網狀結構,不管是微波還是光纜都是這樣。(1)需要中繼轉發。因為微波極高的頻率,波長的短暫,其傳播特性(空中)與光波近似,也就是前進的直線,遇到阻礙就被阻斷或反射,因此視距通信是微波通信的主要方式,超過之后需要中繼轉發。(2)空中傳送,易受干擾。微波經空中傳送,不能將同一方向的頻率應用于同一微波電路,所以微波電路必須受到無線電部門的嚴格管理。(3)高樓阻斷。由于微波特性是直線傳播,在波束方向傳輸上,不能有障礙物阻擋,于是城市規劃部門認為,影響通信的原因可能是高樓的阻隔。所以它的傳輸要求必須遠離城市,也就在農村以及一些偏遠山村地區得到了更好的發展。同時由于SDH的發展,使得其在廣域網與專用網領域取得了廣泛的應用。

2數字微波通信技術的發展現狀

廣播電視之所以用微波進行傳輸是因為它在某些方面占據了一定的優勢:(1)微波傳送具有很強的防侵害能力,從而確保了國家信息的安全性，這是因為它具有很強的保密性和抗干擾能力實現的。(2)微波傳輸不受環境的干擾,可以很好的確保廣播電視信號的傳輸。隨著廣播電視的發展,微波通信的優點為此領域的發展提供了很好的契機。利用數字微波傳輸網來傳輸各類重要節目信號,能夠以一個閉合的保護環形式,與衛星和光纖互為備份,能夠為各級電視臺提供重要的節目源,確保廣播電視信號傳輸的安全性和可靠性。(3)可以加快業務自動化實現,擴展廣播電視服務群體。(4)具有較高的圖像質量和較強的應對突發事件的能力,可以避免噪聲的影響,從而保證了質量。

3數字微波通信在新時期廣播電視業務中的應用

隨著數字微波通信的快速發展,數字微波傳輸在省市間組成微波鏈路網傳送固定的節目信號源的基礎上,也發展了常見的新應用。3.1在廣播電視直播中的應用。隨著廣播電視技術的發展和用戶對收聽收看節目的需求,許多現場新聞報道和電視直播節目已經成為常態,為了直播的方便、報道的快速反應和跟蹤,因此會大量使用無線電攝像設備,那么,通過數字微波通信技術,保證這些節目內容實時地從現場傳到播控前端機房并實時高效地進行直播,是一種即經濟又安全的普遍方式。3.2在DTMB地面數字電視覆蓋工程中的應用。隨著邊遠地區高山臺站中央和省市地面數字電視無線覆蓋的發展,信號源成為安全播出的重要環節。由于衛星信號易受雷電、暴雨和日凌影響,質量受到影響,架設光纖成本巨大、安全性差且易受自然災害的影響,SDH數字微波傳輸系統既經濟有安全,很好的解決了以上這些問題。目前,我市在這方面已經建成運行。在運用中,首先是將信號源前端設在市區的寶源微波站,目的是容易獲取信號源、方便管理維護和保證安全性,然后將覆蓋所需的中央省市廣播電視節目打包成ASI碼流信號,經過ASI-DS3適配器,用SDH數字微波系統傳輸至紫金筆架山和源城區桂山兩個站點,然后在這兩個站點通過微波接收系統,把DS3信號適配成ASI碼流信號進入地面數字電視發射機進行發射。如果通過微波中繼建成鏈路,還可以將信號源傳輸至東源721中波臺、東源蟬子頂、連平凹頂山、和平仙女石等,很好解決了高山臺站的信號源問題。

4數字微波通信技術的發展前景

4.1無線寬帶接入。因為越來越成熟的寬帶連入,我們連接的次數也愈來愈多,所以在日益的發展中,其將成為領導高數據通信的先頭軍之一?？梢圆孪氲?在日后的競爭中,高數據業務會受到人們的青睞。據有關部門研究,無線光纖技術使用很頻繁,可見,其技術的發展在我國也是很廣闊的。4.2三網融合。三網融合的定義是電信網、互聯網、電視網,三網一體,對網絡實施技術上的改造,實現業務范圍,技術功能在某些程度上等同,互通互聯網絡、共享資源在生活上減輕了麻煩。其早在20世紀80年代就已投入使用,最初是被運用到電視廣播的無線傳輸。如今,在資源共享的時代下,它在電視網已有的基礎上進行了業務的升級,以此降低移動客戶端的成本,減輕移動終端的浪費資源[2]。4.3數字微波技術。以前微波技術較低的傳輸速度、單一業務,已經跟不上現代4G網絡的需要。隨著科技的發展,數字微波技術也在進行革新,從而有了GBPS級的傳輸容量、業務接口的多樣、以及其他系統的完善。光纖技術被新興的微波技術所取代,并在社會中扮演越來越多的角色[3]。

5結語

綜上所述,它和一些普通的光纖、遠距離的衛星傳送不盡相同。數字微波通信技術有待成熟,但卻也帶來了很多便捷。相信過不了多久,微波通信技術也會掌握著4G網絡移動端的命運,相信微波技術會給我們的生活帶來更大的便利。

參考文獻

[1]張震宇.新型微波通訊技術的發展及應用研究[J].數字技術與應用,2017,(04):42.

[2]李文計.對目前新型微波通訊技術的發展及應用分析[J].中國新通信,2017,(6):124-124.

[3]陸宗,蔡驍.淺析新型微波通信技術的發展及應用[J].數碼世界,2017,(7):182.

作者:鐘志明 單位:河源市廣播電視微波站