試論微波通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和挑戰(zhàn)

袁凱

摘要：隨著現(xiàn)代科技發(fā)展水平的不斷提高，使微波通信系統(tǒng)的發(fā)展愈發(fā)迅速，甚至應(yīng)用范圍也在逐漸擴(kuò)大。微波通信系統(tǒng)是一種是重要的通信手段，在國(guó)家通信網(wǎng)和其他專用通信網(wǎng)中有著普遍的應(yīng)用，具有容量大和質(zhì)量好等重要作用，同時(shí)傳輸距離也夠遠(yuǎn)，正是因?yàn)槲⒉ㄍㄐ畔到y(tǒng)具有的各種優(yōu)勢(shì)，使其在通信網(wǎng)中有著普遍的應(yīng)用。本文主要是詳細(xì)闡述了微波通信系統(tǒng)的本質(zhì)與發(fā)展歷程，并對(duì)微波通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和挑戰(zhàn)進(jìn)行了全面的分析。

關(guān)鍵詞：微波通信系統(tǒng);優(yōu)點(diǎn);挑戰(zhàn)

中圖分類號(hào)：TN925?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1672-9129（2020）11-0056-02

引言：微波通信作為一種普遍適用于專用通信網(wǎng)的通信手段，有著非常重要的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和使用價(jià)值，其優(yōu)點(diǎn)主要包括了傳輸信息容量大、建設(shè)速度較快且費(fèi)用較低、靈活性較大和能夠在沼澤、江河等地形復(fù)雜處建設(shè)等，同時(shí)通過(guò)微波通信技術(shù)的應(yīng)用能夠彌補(bǔ)光纖通信技術(shù)的弊端和不足，能夠?yàn)槿藗兊纳顜?lái)更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，更加便于人們的通信生活。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，微波通信技術(shù)在無(wú)線通信等領(lǐng)域中的應(yīng)用越發(fā)廣泛，但是新時(shí)代的不斷發(fā)展和前進(jìn)，給微波通信系統(tǒng)的發(fā)展也帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，需要及時(shí)根據(jù)時(shí)代的發(fā)展動(dòng)態(tài)加強(qiáng)微波通信系統(tǒng)的發(fā)展與革新，及時(shí)跟上時(shí)代的發(fā)展步伐。

1 微波通信系統(tǒng)的本質(zhì)與發(fā)展歷程

微波通信系統(tǒng)是一種由微波發(fā)信機(jī)、收信機(jī)和想用戶終端設(shè)備等所組成的通信系統(tǒng)，而微波通信則是將微波信號(hào)作為載波信號(hào)，通過(guò)中繼（接力）方式的科學(xué)運(yùn)用在地面上進(jìn)行的無(wú)線電通信，不同的波段有著不同的傳播方式和用途，如長(zhǎng)波的傳播方式通過(guò)地波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，中波通過(guò)地波和天波在廣播、導(dǎo)航等起到重要的運(yùn)用作用，其中還涉及到短波、超短波和分米波等。微波通信系統(tǒng)主要特點(diǎn)包括了容量大、通信穩(wěn)定、通信頻段的頻帶寬、通信可靠性強(qiáng)等，不僅在國(guó)家通信網(wǎng)有著至關(guān)重要的應(yīng)用地位，而且還能適用于其他專用通信網(wǎng)。

自從1947年的第一條模擬微波試驗(yàn)電路（TD-X）的誕生，并通過(guò)不斷研究和發(fā)展，在50年代早期的時(shí)候，澳大利亞和加拿大等國(guó)家的主干路上逐漸安裝了微波接力系統(tǒng)，為了不斷提高話音質(zhì)量，在60年代末期推動(dòng)了數(shù)學(xué)微波接力系統(tǒng)的誕生和發(fā)展，到了90年代，經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展水平不斷在提高，也大大推動(dòng)了SDH微波系統(tǒng)的迅速發(fā)展。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研資料可知，在2004全球微波產(chǎn)業(yè)的總收入達(dá)到29億USD。根據(jù)我國(guó)微波通信系統(tǒng)的發(fā)展情況來(lái)看，SDH微波在水利電力、網(wǎng)通、石油管道等領(lǐng)域中的應(yīng)用相對(duì)較為廣泛，STM-1接口占主流;而PDH微波普遍應(yīng)用于移動(dòng)、聯(lián)通和海外等領(lǐng)域，其是電信接口占主流。目前微波通信系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展后，在廣電、煤炭、石油等行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越發(fā)廣泛，并且還是SDH微波建設(shè)的中堅(jiān)力量，甚至SDH小型化分體微波設(shè)備在移動(dòng)和城域網(wǎng)等領(lǐng)域中已經(jīng)開(kāi)始得到應(yīng)用。

2 微波通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用

微波通信系統(tǒng)尤其是數(shù)字通信系統(tǒng)有著非常重要的優(yōu)點(diǎn)，使微波通信系統(tǒng)在應(yīng)用領(lǐng)域中起到關(guān)鍵的應(yīng)用作用。

2.1便于安裝，安裝速度較快，而且微波傳輸使信息傳輸容量較大，以及通信的靈活性也相對(duì)較大。目前我國(guó)很多山區(qū)地形比較復(fù)雜，在進(jìn)行數(shù)字節(jié)點(diǎn)和分配網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過(guò)程中，會(huì)結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦蔚孛驳葘?shí)際情況運(yùn)用最合適的建設(shè)方案，而數(shù)字微波則是一種與電纜相比更具有優(yōu)勢(shì)的方案，一般來(lái)說(shuō)埋設(shè)地下電纜所需要的費(fèi)用十分昂貴的，并且在挖掘地下管道的時(shí)候會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成一定的破壞，以及對(duì)城市交通秩序會(huì)形成阻礙影響，所以這種方案很難通過(guò)批準(zhǔn)。

根據(jù)對(duì)歐美發(fā)達(dá)國(guó)家關(guān)于數(shù)字微波系統(tǒng)應(yīng)用情況的了解，能夠知道目前數(shù)字微波系統(tǒng)的應(yīng)用占主流，傳輸媒介主要是還是以微波鏈路接力傳輸為主，尤其在山地和沙漠等地形復(fù)雜的地方優(yōu)勢(shì)充分體現(xiàn)出數(shù)字微波系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。另外微波電路的關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)在于能夠抵抗自然災(zāi)害和人為災(zāi)害的影響。

2.2具有抵抗自然災(zāi)害的能力，以及有效應(yīng)對(duì)各種突發(fā)狀況。微波傳輸?shù)慕橘|(zhì)并不固定，而且鋪設(shè)相對(duì)較為簡(jiǎn)單，即使在復(fù)雜的地區(qū)和突發(fā)的狀況下也能夠?qū)⑵溥M(jìn)行鋪設(shè)，進(jìn)而有效保障通信的通暢性。例如在唐山大地震和特大洪水自然災(zāi)害中，其他信息傳輸手段已經(jīng)無(wú)法起到有效的通信效果，但是微波傳輸還能夠保障多地通信的通暢，尤其在發(fā)生土體滑坡和地震等自然災(zāi)害的時(shí)候，微波通信系統(tǒng)的抵御自然災(zāi)害影響的能力也會(huì)增強(qiáng)，在這樣的情況下也能夠保障通信的暢通，便于對(duì)受災(zāi)情況和受災(zāi)人員及時(shí)進(jìn)行了解與救助。

2.3建設(shè)和維護(hù)的運(yùn)行成本相對(duì)較低。在山區(qū)、林區(qū)和草原等地形復(fù)雜的地方鋪設(shè)光纜存在較大的難度，而且施工建設(shè)和后期維護(hù)的運(yùn)行成本也比較昂貴，與光纜相比微波傳輸方式具有更加顯著的優(yōu)勢(shì)，設(shè)置安裝較為方便且安裝速度也比較快，不用過(guò)多考慮復(fù)雜地形的影響，同時(shí)與光纖傳輸和電纜傳輸相比，其建設(shè)和維護(hù)的運(yùn)行成本相對(duì)較低，而且后期維護(hù)難度不大且便于維修操作。

2.4在軍事通信領(lǐng)域中有著非常重要的應(yīng)用作用。由于軍事領(lǐng)域有著一定的特殊性，所以加密和抗干擾問(wèn)題一直是非常重視的關(guān)鍵問(wèn)題，通過(guò)微波通信能夠?qū)@些問(wèn)題進(jìn)行有效解決。通過(guò)數(shù)字技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用，能夠?qū)⒏鞣N通信轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸，數(shù)字信息傳輸方式的應(yīng)用能夠確保軍事信息的安全性和保密性，所以微波通信在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用有著十分可靠和放心的能力。

3 微波通信系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展和前進(jìn)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平也在不斷提升，對(duì)微波通信系統(tǒng)也會(huì)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，其中光纖通信則是微波通信面臨的最大挑戰(zhàn)。

在70年代光纖理論的提出，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和發(fā)展，到了80年代逐漸在社會(huì)各行業(yè)領(lǐng)域中得到應(yīng)用，并大大促進(jìn)了光纖通信的迅速發(fā)展。光纖通訊的優(yōu)勢(shì)在于帶寬巨大，并且損耗相對(duì)較低，所需要的運(yùn)行成本也低，尤其是遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)得到人們的高度認(rèn)可，這對(duì)微波通信帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。微波通信面對(duì)的挑戰(zhàn)問(wèn)題關(guān)鍵在于能夠高效提高數(shù)字微波的傳輸容量，針對(duì)這種問(wèn)題，研究人員對(duì)此進(jìn)行深入研究和思考，通過(guò)高新技術(shù)的運(yùn)用和高狀態(tài)的調(diào)制解調(diào)，并對(duì)新型高效糾錯(cuò)編碼技術(shù)和抗衰技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，能夠發(fā)現(xiàn)在一定的頻段中，能夠有效提高微波傳輸系統(tǒng)的傳輸容量。同時(shí)因?yàn)楦鞣N原因的影響，到目前為止還沒(méi)有充分實(shí)現(xiàn)商用，即使能夠達(dá)到4.8Gbps的傳輸容量，對(duì)于微波通信系統(tǒng)具有非常重要的影響作用，但是真正實(shí)現(xiàn)上百或者及時(shí)的Gbps的傳輸容量還是比較困難。其次，根據(jù)時(shí)代的發(fā)展情況是否能夠?qū)崿F(xiàn)微波通信的高頻段發(fā)展趨勢(shì)也是亟待解決的重點(diǎn)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)我國(guó)電信部門(mén)相關(guān)規(guī)定的了解，清楚知道對(duì)于不高于3CHZ的頻段應(yīng)當(dāng)將其分配于個(gè)人和個(gè)人通信系統(tǒng)，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況針對(duì)微波通信的發(fā)展方向和趨勢(shì)進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，微波通信系統(tǒng)與光纖通信和電纜通信相比具有無(wú)法比擬的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，甚至通過(guò)數(shù)字微波通信的科學(xué)應(yīng)用能夠有效解決衛(wèi)星通信難以解決的問(wèn)題，但是即使微波通信具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但是還是會(huì)存在一些缺點(diǎn)，總體來(lái)說(shuō)還是擁有十分可觀的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值，而且應(yīng)當(dāng)對(duì)數(shù)字微波通信進(jìn)行深入研究， 不斷促進(jìn)微波通信的進(jìn)一步發(fā)展，為人們的通信生活提供更好的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭鐵雁 . 面向?qū)拵o(wú)線通信的微波光子上變頻技術(shù)研究 [J]. 通訊世界 ，2016（12）：116-117.

[2]岳炳良 . 微波通信系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用 [A]. 中國(guó)電子學(xué)會(huì)微波分會(huì) .1995 年全國(guó)微波會(huì)議論 文集（下冊(cè)）[C]. 中國(guó)電子學(xué)會(huì)微波分會(huì) ：1995：4.

[3]喬亞瓊 . 多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP）在數(shù)字微波傳輸網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用 [D]. 北京郵電大學(xué) ，2010