淺析數(shù)字微波技術(shù)的發(fā)展前景

【摘要】具體來(lái)說(shuō)，數(shù)字微波技術(shù)主要包括兩個(gè)方面：移動(dòng)通信、微波中繼通信。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，我國(guó)數(shù)字微波技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越快。本文主要通過(guò)對(duì)數(shù)字微波技術(shù)的內(nèi)涵、特征以及關(guān)鍵技術(shù)等的分析，探討數(shù)字微波技術(shù)的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字微波技術(shù)發(fā)展前景淺析

一、數(shù)字微波技術(shù)的概念

數(shù)字微波通信技術(shù)，是一種多線路的數(shù)字通信體制，它是以時(shí)分的復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)的。數(shù)字微波通信的前身是模擬微波通信，模擬微波與數(shù)字微波相同也是一種多線路的通信體制，但是它是以頻分的復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)的。模擬微波通信主要是傳輸模擬電話以及模擬電視的信號(hào)，而數(shù)字微波通信既可以傳輸電視、電話信號(hào)，數(shù)據(jù)信號(hào)以及圖像之類的信號(hào)也可以通過(guò)其進(jìn)行傳輸。

二、數(shù)字微波技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字微波通信技術(shù)具有如下的優(yōu)勢(shì)：第一，受地形的影響較小，比較容易跨越較為復(fù)雜的地形。從世界范圍內(nèi)看，在很多國(guó)家，微波通信技術(shù)都因?yàn)榇┰搅藬?shù)以千里的荒漠、山區(qū)、沼澤、大森林區(qū)以及其他復(fù)雜的地形區(qū)，成為可以用來(lái)傳輸信號(hào)的唯一的、大容量的信息傳播媒介。第二，數(shù)字微波通信的傳輸設(shè)備安裝比較簡(jiǎn)單，也就是說(shuō)建設(shè)速度很快。另外，數(shù)字微波的線路比較不容易被人破壞，使用壽命較長(zhǎng)，即使被破壞，或者出現(xiàn)其他問題，維修起來(lái)也比較的簡(jiǎn)單。第三，受自然災(zāi)害的影響較小，即使遭受自然災(zāi)害，過(guò)后恢復(fù)通信也比較快速。最為代表性的例子就是，七十年代的唐山大地震，那時(shí)北京與天津兩地之間的電纜全部被破壞，但是其間的六個(gè)微波通信設(shè)備卻是絲毫未受到影響。因此，可以說(shuō)數(shù)字微波通信非常“堅(jiān)固”。只要對(duì)微波通信的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理的規(guī)劃，并且以適宜容量的信息、信號(hào)覆蓋領(lǐng)土，數(shù)字微波通信網(wǎng)絡(luò)必將與其他的傳輸手段同時(shí)，補(bǔ)充光纖通信網(wǎng)絡(luò)，完成全方位的信號(hào)的傳輸。第四，在城市及其市區(qū)建設(shè)數(shù)字的節(jié)點(diǎn)，以及分配網(wǎng)絡(luò)時(shí)，唯一可以與光纖通信相抗衡的就是數(shù)字微波通信技術(shù)。而光纖電纜的鋪設(shè)費(fèi)用是非常之高的，除此之外，電纜是設(shè)置在地下的，因此鋪設(shè)電纜還需要挖通道，而往往在一些地區(qū)挖通道是得不到政府的許可的。因此，就此而言，數(shù)字微波傳輸手段就具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，其不僅所需費(fèi)用低，而且架設(shè)也相對(duì)簡(jiǎn)單，工程量也較小。正是這些優(yōu)勢(shì)，使得其成為目前最為通用的信息傳輸手段。尤其是在歐美國(guó)家，80%至90%的移動(dòng)信號(hào)都是由它完成傳輸?shù)摹?/p>

三、數(shù)字微波技術(shù)的發(fā)展

數(shù)字微波通信技術(shù)的使用開始于二十世紀(jì)五十年代，距今已經(jīng)走過(guò)了半個(gè)多世紀(jì)的風(fēng)雨。世界上第一座微波試驗(yàn)線路，是美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室在1947年于紐約與波士頓兩座城市之間架立的，然后1950年這條線路開始承載電話信號(hào)的傳輸業(yè)務(wù)，由此，微波通信這種通信手段開始被世界認(rèn)識(shí)和使用。剛開始的微波通信與現(xiàn)在的數(shù)字微波方式不同，它都是一種模擬形式的。當(dāng)時(shí)的模擬微波通信，與同時(shí)代的同軸電纜信息傳輸手段一起，被稱為通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的長(zhǎng)距離傳輸線路的兩大信息傳輸手段。之后微波通信繼續(xù)發(fā)展，到了1979年日本的商用通信網(wǎng)絡(luò)的波道容量，即話路，已經(jīng)可以達(dá)到3600個(gè)。1980年時(shí)，美國(guó)的商用系統(tǒng)開始應(yīng)用另一種技術(shù)———單邊帶的調(diào)制新技術(shù)，這種技術(shù)的使用使得網(wǎng)絡(luò)在頻道為6G赫茲，波道帶寬為30mM赫茲的情況下，可以容納6000個(gè)話路，容量的進(jìn)一步加大，也使得微波通信的形式開始由模擬向數(shù)字方向發(fā)展。時(shí)間到了1988年，這一年國(guó)際電信聯(lián)盟，英文簡(jiǎn)稱ITU，依據(jù)美國(guó)原有的SONET，宣布了SDH的新的網(wǎng)絡(luò)信息傳送標(biāo)準(zhǔn)。隨之SDH系統(tǒng)（即同步數(shù)字系統(tǒng)）被應(yīng)用到信息傳送中，大容量（Nx155Mb/s）的數(shù)字微波通信系統(tǒng)就出現(xiàn)了。這種系統(tǒng)因?yàn)槠涑笕萘康淖止?jié)，使得網(wǎng)絡(luò)的操作以及管理或者維護(hù)甚至是配置功能都得到了很大的增強(qiáng)。

微波通信技術(shù)的迅速發(fā)展，使得它除了在上述所述傳統(tǒng)領(lǐng)域，比如電話信號(hào)傳輸之外，在網(wǎng)絡(luò)固定寬帶的領(lǐng)域也獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，越來(lái)越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，使用在28G赫茲頻道的本地區(qū)多點(diǎn)之間的信號(hào)分配業(yè)務(wù)已經(jīng)在西方等發(fā)達(dá)國(guó)家大范圍使用，這也在一定程度上預(yù)示著數(shù)字微波技術(shù)必將有更為良好的發(fā)展前景。

目前，數(shù)字微波通信的關(guān)鍵技術(shù)主要有三種：編碼、多天線技術(shù)、線性功效和自動(dòng)功率的控制。所謂編碼，全稱為自適應(yīng)調(diào)節(jié)編碼，顧名思義可知，它可以根據(jù)信號(hào)的傳輸質(zhì)量來(lái)自動(dòng)的調(diào)節(jié)編碼的速度、效率，在一定層面上，使用戶獲得最大的信號(hào)傳輸量，也就是說(shuō)保證網(wǎng)絡(luò)較高的容納或者吞吐信息量。多天線技術(shù)，一種是是分集接收，在微波中繼系統(tǒng)的通信中應(yīng)用，主要用來(lái)抗衡多徑衰落，使網(wǎng)絡(luò)信息的傳輸數(shù)量以及質(zhì)量有所提高。另一種是MIMO，它主要被用在移動(dòng)通信之中，它是一種多天線無(wú)線信號(hào)傳輸技術(shù)，是一種智能化的天線，主要用在發(fā)送端到最終的接收端之間。線性功效是指射頻放大器之線性化，它主要包括前饋、反饋之線性化以及預(yù)失真技術(shù)。可以滿足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳輸?shù)男枰⑶移湟呀?jīng)成為除此之外的高效能無(wú)線技術(shù)得以應(yīng)用的最主要的前提。而自動(dòng)功率控制，因?yàn)榭梢匝a(bǔ)償時(shí)間變化帶來(lái)的功放器材的性能的改變以及無(wú)線信號(hào)傳輸系統(tǒng)衰落給信號(hào)帶來(lái)的不良影響，可以使得信號(hào)以最為適合的功率到達(dá)指定的接受機(jī)器。

四、數(shù)字微波技術(shù)的發(fā)展前景

微波通信技術(shù)在以后主要向著以下的幾個(gè)趨勢(shì)發(fā)展：第一，更高速、更大容量。其中移動(dòng)通信主要以O(shè)FDM技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步開發(fā)更為高速度的寬帶互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。而微波中繼通信將采用多種狀態(tài)的QAM進(jìn)行調(diào)節(jié)，也將向著更為高速、更大容量的方向進(jìn)軍。第二，更高頻段。以后的若干年間，數(shù)字微波通信必將在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上，向著更高頻段的方向前進(jìn)。根據(jù)目前國(guó)家電信相關(guān)主管部門的規(guī)定，移動(dòng)以及個(gè)人通信主要是使用3C赫茲以下的頻段，但是三至十頻段目前已經(jīng)十分擁擠，很難支撐用戶的需求，網(wǎng)絡(luò)速度也因此變得遲滯。針對(duì)這種情況，大量的數(shù)字微波通信傳輸設(shè)備的生產(chǎn)廠家已經(jīng)調(diào)整方向，向著十以上的頻段勇敢前進(jìn)。第三，更高集成化、更微型化。雖然較之于初始，現(xiàn)在的傳輸設(shè)備已經(jīng)很是濃縮，但是根據(jù)電信的發(fā)展趨勢(shì)以及目前的實(shí)際情況，我們可以推測(cè)在不久的將來(lái)傳輸設(shè)備必將更加的集成與微型。屆時(shí)，設(shè)備將會(huì)采用數(shù)字微波的專用集成電路，以及微波的單片集成電路，使得設(shè)備的體積更小巧玲瓏，重量更小，功率更大但是功耗卻更為低，到時(shí)，其天線也會(huì)朝著更加濃縮的角度發(fā)展。第四，成本更低，智能化。智能化是世界網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，而成本更低是說(shuō)，未來(lái)的數(shù)字微波通信技術(shù)將應(yīng)用無(wú)線電軟件技術(shù)，從而降低費(fèi)用的成本，使數(shù)字微波系統(tǒng)成為一個(gè)人人消費(fèi)的起的廣為通用的信息傳輸平臺(tái)，并且這個(gè)平臺(tái)的智能化使得它可以根據(jù)不同客戶的要求來(lái)完成不同的任務(wù)。

五、結(jié)語(yǔ)

微波通信技術(shù)在問世的半個(gè)多實(shí)際以來(lái)已經(jīng)取得了巨大的發(fā)展，成為和光纖、衛(wèi)星并列的世界三大信息傳播技術(shù)之一，不同于衛(wèi)星的遠(yuǎn)距離傳輸、光纖因需要鋪設(shè)光纜而造成的工程量巨大，維修難度大，微波通信可以方便的連接各個(gè)不同點(diǎn)，組成點(diǎn)和線相結(jié)合的通信網(wǎng)絡(luò)，并且建設(shè)速度很快，維修也很方便，相信在不久的將來(lái)，微波通信技術(shù)必將向著更大容量、更高速度、更高頻段、更高集成化、微型化、智能化、更低成本的方向，獲得更大更迅速的發(fā)展。

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