微波通信

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微波通信范文第1篇

1.1微波中繼通信概述

微波中繼通信作為一種現(xiàn)代化通信手段，在城市之間、地區(qū)之間的大容量信息傳輸中發(fā)揮了十分重要的作用[3]。現(xiàn)階段，微波中繼通信線(xiàn)路主要在電視節(jié)目傳輸中應(yīng)用，也是一種備用干線(xiàn)通信線(xiàn)路。隨著現(xiàn)代化通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，智能性、動(dòng)態(tài)性、靈活性要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)模擬微波通信技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際需求。盡管準(zhǔn)同步數(shù)字體系（PDH）微波通信能夠適應(yīng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，但是卻不能滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)聯(lián)網(wǎng)的通信需求，也無(wú)法對(duì)新業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)管理予以支持，導(dǎo)致通信效率較低。而同步數(shù)字體系（SDH）微波通信作為一種新型數(shù)字微波傳輸體制出現(xiàn)在人們眼前。雖然光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)在容量方面有著微波通信無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，但是無(wú)論是通信干線(xiàn)，還是支線(xiàn)，SDH微波通信網(wǎng)絡(luò)依然是光線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)中不可或缺的保護(hù)方式與補(bǔ)充部分。

1.2SDH微波通信概述

SDH微波通信傳輸線(xiàn)路是由一條主干線(xiàn)與若干分支組成[4]。為了更好地和現(xiàn)有光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)予以融合，還需要對(duì)新型微波設(shè)備予以改進(jìn)。不管是設(shè)備功能、體積，還是組網(wǎng)方式、技術(shù)性能，均要跟隨通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行多層面的融合。其融合主要包括以下內(nèi)容：一是技術(shù)融合：利用一個(gè)硬件平臺(tái)融合PDH微波通信與SDH微波通信，在軟件控制下實(shí)現(xiàn)空中接口，保證在硬件設(shè)備沒(méi)有更新的情況下，實(shí)現(xiàn)空中接口容量的更改，只要通過(guò)軟件操作就可以設(shè)置成功，極大地節(jié)約了硬件設(shè)備升級(jí)成本[5]。二是設(shè)備融合：將原有的室內(nèi)單元（IDU）、數(shù)字配線(xiàn)架（DDF）、分插復(fù)用器（ADM）等功能予以融合，全部融入到IDU中。如圖2所示，在此IDU中，不僅具有連接天饋線(xiàn)的中頻接口，還有連接光纖傳輸設(shè)備的STM-N光纖接口，同時(shí)還可以直接開(kāi)展FE、E1等業(yè)務(wù)，各個(gè)接口之間可以通過(guò)IDU的統(tǒng)一集成進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)度。如果重新組合IDU業(yè)務(wù)板件，還可以形成樹(shù)型、星型、鏈型、環(huán)型等復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在微波系統(tǒng)退出網(wǎng)絡(luò)之后，IDU依然能夠繼續(xù)充當(dāng)光纖傳輸?shù)腗ADM設(shè)備，展開(kāi)相應(yīng)的通信。在某種程度上而言，高度集成的IDU可以用新型交叉連接代替原來(lái)的轉(zhuǎn)接電纜，為系統(tǒng)的調(diào)試與維護(hù)提供了很大的便利條件。

2新型微波通信的關(guān)鍵技術(shù)

2.1編碼

自適應(yīng)調(diào)制編碼（AMC）在移動(dòng)通信中得到了廣泛應(yīng)用，根據(jù)信道質(zhì)量對(duì)編碼速率予以調(diào)整，以此來(lái)獲取較高的吞吐量。當(dāng)無(wú)線(xiàn)通信速率比較低的時(shí)候，信道估計(jì)相對(duì)準(zhǔn)確，AMC的應(yīng)用效果較好。隨著終端移動(dòng)速度的不斷加快，信道質(zhì)量已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足信道的變化，在信道測(cè)量錯(cuò)誤的情況下，導(dǎo)致AMC調(diào)制編碼方式和實(shí)際情況不相同，影響了系統(tǒng)容量、吞吐量等性能指標(biāo)，值得相關(guān)人員進(jìn)行深入研究。

2.2多天線(xiàn)技術(shù)

在微波中繼通信系統(tǒng)中，分集接收得到了廣泛應(yīng)用，是對(duì)抗多徑衰落以及增強(qiáng)數(shù)字微波傳輸質(zhì)量的主要途徑。在SDH微波通信系統(tǒng)中，因?yàn)槎酄顟B(tài)調(diào)制方式的運(yùn)用，使得其對(duì)頻率選擇性衰落更加敏感，所以，為分集接收的普遍應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。分集技術(shù)就是為了削弱多徑衰落與降雨衰落的干擾，對(duì)不同的特性收信信號(hào)予以合成或者切換，從而得到良好信號(hào)的技術(shù)。在微波中繼通信系統(tǒng)中，分集技術(shù)主要包括四種：路由分集、角度分集、空間分集、頻率分集[7]。在移動(dòng)通信中，MIMO技術(shù)得到了普遍應(yīng)用，其是在發(fā)送端與接收端借助天線(xiàn)傳輸無(wú)線(xiàn)信號(hào)的一種技術(shù)，屬于一種智能天線(xiàn)。MIMO技術(shù)主要就是將用戶(hù)數(shù)據(jù)分解成若干并行數(shù)據(jù)流，在指定的寬帶內(nèi)由多個(gè)發(fā)射天線(xiàn)同時(shí)發(fā)射，經(jīng)過(guò)無(wú)線(xiàn)信道之后，由多個(gè)接收天線(xiàn)予以接收，結(jié)合各并行數(shù)據(jù)流的空間特征，對(duì)原有數(shù)據(jù)流予以解調(diào)。MIMO技術(shù)的核心內(nèi)容就是空時(shí)信號(hào)的處理，也就是借助空間天線(xiàn)對(duì)時(shí)間域、空間域信號(hào)進(jìn)行處理。MIMO技術(shù)可以有效提高頻譜利用率，在無(wú)線(xiàn)頻帶有限的條件下，獲取更高的傳輸速率，達(dá)到預(yù)期的業(yè)務(wù)效果。

3新型微波通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

微波通信范文第2篇

利用現(xiàn)有通信塔的資源，丹江口遙測(cè)樓微波通信塔高125m，天線(xiàn)掛高海拔255m，王甫洲辦公樓頂通信塔高25m，天線(xiàn)掛高海拔132m，丹江口遙測(cè)樓至王甫洲辦公樓微波電路無(wú)障礙，建設(shè)一條丹江口遙測(cè)樓至王甫洲辦公樓的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)寬帶擴(kuò)頻微波電路，王甫洲通過(guò)此微波電路接入漢江集團(tuán)辦公通信網(wǎng)，此點(diǎn)對(duì)點(diǎn)寬帶擴(kuò)頻微波電路的帶寬可達(dá)80～150Mbps，可帶1XE1電路。此微波電路的一個(gè)1XE1電路，用于程控交換機(jī)的中繼電路。目前，寬帶擴(kuò)頻微波發(fā)展已經(jīng)將熟，且性?xún)r(jià)比較高，穩(wěn)定性和可靠性都有一定的保障，不受惡劣環(huán)境的影響，能較好的保證電路的暢通。擴(kuò)頻微波電路在解決長(zhǎng)距離地理，有水面反射引起的衰落，條件比較復(fù)雜的通信中不失為最佳選擇。

工程設(shè)計(jì)

微波通信電路頻率選擇根據(jù)國(guó)家無(wú)委、省無(wú)委的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合本電路跨越城區(qū)與水面和山區(qū)的特點(diǎn)，以及對(duì)丹江口、老河口頻率干擾的調(diào)研情況，本工程決定選用5．8GHz頻段的數(shù)字?jǐn)U頻微波電路。電路質(zhì)量指標(biāo)(1)設(shè)計(jì)參考電路。微波通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)應(yīng)符合ITU－R和ITU－T有關(guān)建議的要求。假設(shè)參考數(shù)字通道分為高級(jí)(2500km)、中級(jí)(1250km)和用戶(hù)級(jí)3種。根據(jù)實(shí)際需要，采用ITU－R556所定義的1250km假設(shè)參考數(shù)字通道作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)模擬參考電路。本電路屬中級(jí)假設(shè)參考數(shù)字通道，其系統(tǒng)性能和誤碼性能指標(biāo)遵循ITU－R標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足CCIR－G．821的質(zhì)量指標(biāo)要求，根據(jù)電路長(zhǎng)度分配。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)考慮系統(tǒng)內(nèi)部的衰落、干擾和其他惡化因素。(2)誤碼性能指標(biāo)。滿(mǎn)足CCIR對(duì)HRDP提出的四項(xiàng)性能指標(biāo)要求，根據(jù)ITU－RREC．594．634建議執(zhí)行。在系統(tǒng)內(nèi)部的衰落、干擾及其他各種惡化因素的影響下，在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波通信系統(tǒng)的1250km假想?yún)⒖紨?shù)字通道64kbps的輸出端的誤碼性能指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足下列要求:①任何月分0．4%以上的1min平均誤碼率應(yīng)不大于1×10－6;②任何月分0．054%以上的1s平均誤碼率應(yīng)不大于1×10－3;③任何月分誤碼秒的累計(jì)時(shí)間應(yīng)不大于全月的0．32%;④殘余誤碼率應(yīng)不大于5×10－9。(3)不可用性指標(biāo)。中級(jí)假設(shè)參考微波數(shù)字通道(雙向)的不可用指標(biāo):可用度=1－不可用度=可用時(shí)間/可用時(shí)間+不可用時(shí)間，在任何1a內(nèi)應(yīng)不大于0．2%～0．5%，其中由傳播引起的占1/3。根據(jù)實(shí)際電路不可用性指標(biāo)的細(xì)分原則，按電路長(zhǎng)度作線(xiàn)性分配。(4)余隙標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字微波接力通信線(xiàn)路的每一個(gè)接力段，在所考慮的等效地球半徑系數(shù)k值變化范圍內(nèi)，電波直射線(xiàn)和下方障礙物之間應(yīng)有一定的余隙值。本系統(tǒng)鏈路計(jì)算假設(shè)余隙滿(mǎn)足要求，以太網(wǎng)橋接。協(xié)議:IEEE802．3;用戶(hù)數(shù)據(jù)傳輸速率:動(dòng)態(tài)變化，最高達(dá)105Mbps;時(shí)延:每個(gè)方向上平均不足3ms;服務(wù)質(zhì)量(QoS):802．1p(2級(jí));接口:10/100BaseT(RJ－45)－自動(dòng)MDI/MDIX。

電源系統(tǒng)與防雷接地系統(tǒng)

微波通信范文第3篇

1.1微波設(shè)備分類(lèi)

微波設(shè)備按類(lèi)型一般可分為3類(lèi)，即全室內(nèi)型、全室外型和分體式微波設(shè)備。全室內(nèi)型設(shè)備所有的射頻單元、信號(hào)處理單元、復(fù)接單元均在室內(nèi)，室外僅有天線(xiàn)連接，這種設(shè)備占用機(jī)房面積大且造價(jià)高；全室外型即所有單元均在室外，好處是節(jié)省機(jī)房空間，但是全部設(shè)備暴露在外，容易損壞；分體式微波設(shè)備為現(xiàn)在廣泛使用的設(shè)備類(lèi)型，主要由室外單元（ODU）、室內(nèi)單元（IDU）、天線(xiàn)和相應(yīng)的饋線(xiàn)系統(tǒng)組成，其組成示意圖如圖1所示：

1.2室外單元（ODU）功能描述

室外單元（ODU）用于實(shí)現(xiàn)中頻、射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換，射頻信號(hào)處理和放大。ODU規(guī)格和射頻頻率相關(guān)，與傳輸容量無(wú)關(guān)。由于一個(gè)ODU無(wú)法完整覆蓋一個(gè)頻段，因此在通常情況下一個(gè)頻段會(huì)被劃分為A、B兩個(gè)子頻段，不同的子頻段對(duì)應(yīng)不同的ODU。ODU是進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信傳輸?shù)奈锢韺樱ㄓ布┎糠郑菬o(wú)線(xiàn)通信的載體。發(fā)射機(jī)的中頻放大器、本振、功率放大器、混頻器等部件是將來(lái)自調(diào)制器的信號(hào)放大、整形、頻譜搬移、發(fā)射等，最終通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道傳輸。接收機(jī)的低噪聲放大器、本振、混頻器和天線(xiàn)是將空中的信號(hào)進(jìn)行接收、放大、頻譜搬移，最終進(jìn)入解調(diào)器，對(duì)信號(hào)解調(diào)，恢復(fù)原始信息，ODU原理框圖如圖2所示。

1.3室內(nèi)單元（IDU）功能描述

IDU完成業(yè)務(wù)接入、業(yè)務(wù)調(diào)度、復(fù)接和調(diào)制解調(diào)等功能，整個(gè)微波通信系統(tǒng)的容量由IDU決定。可見(jiàn)，IDU是一套微波設(shè)備的主要部分，如果將中頻板等效為光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的線(xiàn)路板，則一個(gè)IDU與盒式光網(wǎng)絡(luò)非常類(lèi)似，IDU也有業(yè)務(wù)板（SDE、SD1、SLE、SL1、PH1和PO1）、交叉板（PXC）和主控板（SCC）。IDU內(nèi)部具體功能模塊結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2發(fā)展現(xiàn)狀

（1）大容量大帶寬得益于高階調(diào)制技術(shù)和鏈路聚合技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，以及逐漸開(kāi)發(fā)的微波頻率資源，數(shù)字微波傳輸速率得到了很大提升。目前商用的分組微波傳輸產(chǎn)品，256QAM~1024QAM調(diào)制方式已經(jīng)成為主流，先進(jìn)的微波設(shè)備更是達(dá)到2048QAM，相比上一代TDM微波，調(diào)制方式的升級(jí)帶來(lái)了30%~50%的傳輸速率提升。在射頻帶寬方面，傳統(tǒng)微波頻段（6GHz—38GHz）已經(jīng)開(kāi)放了56MHz/112MHz帶寬的使用，使傳輸速率成倍增加。而在近期越來(lái)越受運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的V-Band（60GHz）和E-Band（80GHz），擁有更加豐富而純凈的頻譜資源，將使傳輸容量得到更大的提升。而鏈路聚合及交叉極化干擾消除（XPIC）技術(shù)的運(yùn)用，帶來(lái)了頻率效率的提高，在一定的帶寬資源下，實(shí)現(xiàn)了傳輸容量的翻倍。rnet雙平面架構(gòu)，在單一設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了PDH、SDH、分組業(yè)務(wù)的共平臺(tái)接入和傳輸。更新的純分組微波產(chǎn)品，全面支持分組傳送，提供豐富的二三層特性，支持端對(duì)端MPLS，擁有更強(qiáng)的QoS功能，可感知網(wǎng)絡(luò)的豐富業(yè)務(wù)。同時(shí)分組微波的PWE3技術(shù)提供TDM業(yè)務(wù)的電路仿真。烽火虹信的IP微波產(chǎn)品支持MPLS/PWE3，實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)IP化，支持8級(jí)QoS，為運(yùn)營(yíng)商提供了多種解決方案供選擇。（3）高傳輸可靠性自適應(yīng)編碼調(diào)制（ACM）和抗多徑干擾技術(shù)的運(yùn)用，極大地提高了微波傳輸?shù)目垢蓴_特性。無(wú)線(xiàn)通路自身的不確定性，導(dǎo)致微波傳輸質(zhì)量的不確定。自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)，使微波設(shè)備能自適應(yīng)地根據(jù)信道質(zhì)量來(lái)調(diào)整工作的調(diào)制方式。在信道環(huán)境惡化時(shí)，自動(dòng)地降低調(diào)制方式以確保鏈路的可靠連接，保障高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)。根據(jù)信道質(zhì)量自適應(yīng)改變調(diào)制方式示意圖如圖4所示：

3前景探析

由于微波傳輸具有其他通信方式所不具備的一些優(yōu)點(diǎn)，并且應(yīng)用場(chǎng)合豐富，即使面臨著諸多挑戰(zhàn)，數(shù)字微波通信在未來(lái)通信發(fā)展的道路上仍將有著較為廣闊的發(fā)展前景。（1）寬帶無(wú)線(xiàn)接入寬帶無(wú)線(xiàn)接入是未來(lái)高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)通信的重要技術(shù)之一，是一種快捷方便的通信技術(shù)，因而得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，可以預(yù)見(jiàn)在愈發(fā)激烈的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)中，寬帶無(wú)線(xiàn)接入將被重視并得到大力的發(fā)展。工作在26GHz—28GHz微波頻段的本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）是寬帶無(wú)線(xiàn)接入的代表。與光纖通信和衛(wèi)星通信相比，LMDS技術(shù)建設(shè)耗費(fèi)成本低，啟動(dòng)快速，在較短的時(shí)間內(nèi)就可以完成組網(wǎng)，且不需要過(guò)多的維護(hù)，維護(hù)成本較低，因此LMDS被人們稱(chēng)為無(wú)線(xiàn)光纖[3]。該技術(shù)已在歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家被廣泛運(yùn)用，可以預(yù)見(jiàn)LMDS在我國(guó)也將發(fā)展廣闊。（2）三網(wǎng)融合三網(wǎng)融合是指電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)在向?qū)拵ㄐ啪W(wǎng)、數(shù)字電視網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)演進(jìn)，三大網(wǎng)絡(luò)通過(guò)技術(shù)改造，其技術(shù)功能趨于一致，業(yè)務(wù)范圍趨于相同，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、資源共享，能為用戶(hù)提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和廣播電視等多種服務(wù)。微波傳輸技術(shù)在20世紀(jì)80年代最主要應(yīng)用于廣播電視的無(wú)線(xiàn)傳輸，國(guó)家建設(shè)了大量的覆蓋范圍廣闊的廣播電視無(wú)線(xiàn)微波傳輸網(wǎng)，現(xiàn)在看來(lái)這些只應(yīng)用于廣播電視的傳輸網(wǎng)絡(luò)是對(duì)微波資源的一種極大浪費(fèi)[4]。在三網(wǎng)融合的趨勢(shì)下，微波傳輸需要積極進(jìn)行改革，在原有已建設(shè)廣播電視網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行業(yè)務(wù)升級(jí)，為用戶(hù)提供大量專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)，提供ATM、TDM以及以太網(wǎng)業(yè)務(wù)接入功能等。利用數(shù)字微波傳輸技術(shù)進(jìn)行數(shù)字廣播電視組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端的低成本覆蓋，降低移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)終端資費(fèi)等。總之，數(shù)字微波傳輸在三網(wǎng)融合中將積極發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，擁有廣闊的前景。（3）傳輸網(wǎng)中補(bǔ)充光纖通信傳統(tǒng)微波傳輸速率低、業(yè)務(wù)單一，無(wú)法滿(mǎn)足4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的需求。隨著數(shù)字微波技術(shù)的發(fā)展，演進(jìn)出Gbps級(jí)傳輸容量、豐富的業(yè)務(wù)接口、完善的OAM（Operation,AdministrationandMaintenance，操作、管理與維護(hù)）功能、強(qiáng)大的抗干擾性能，微波傳輸已經(jīng)成為傳輸網(wǎng)絡(luò)中光纖的重要補(bǔ)充和替代。分組微波實(shí)現(xiàn)了IP/MPLS和MPLS-TP共平臺(tái)，可提供靈活、豐富的解決方案。目前1Gbps以上的傳輸速率完全滿(mǎn)足4G網(wǎng)絡(luò)對(duì)傳輸通道的帶寬要求。分組微波對(duì)以太網(wǎng)時(shí)鐘同步和1588v2時(shí)間同步的支持，滿(mǎn)足4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中各種制式基站對(duì)時(shí)鐘的苛刻需求。分組微波普遍具有完善的OAM，類(lèi)似于SDH網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)秀管理特性，可實(shí)現(xiàn)電信級(jí)的網(wǎng)絡(luò)故障自動(dòng)檢測(cè)、保護(hù)倒換、性能監(jiān)控、故障定位等功能。并且普遍支持微波與光傳輸設(shè)備共網(wǎng)管監(jiān)控，免除了新網(wǎng)管平臺(tái)的建立和維護(hù)投入。實(shí)際上2012年以來(lái)，國(guó)內(nèi)多地運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)將分組微波用于PTN互聯(lián)，作為移動(dòng)回傳中光纖的補(bǔ)充。微波傳輸在傳輸網(wǎng)中的應(yīng)用示意圖如圖5所示（4）助力LTE部署自TD-LTE牌照頒發(fā)以來(lái)，中國(guó)移動(dòng)的4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)勢(shì)如潮水。根據(jù)中國(guó)移動(dòng)的目標(biāo)，在2015年初將累計(jì)建成70萬(wàn)個(gè)TD-LTE基站。在4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，光傳輸仍是主要手段，而值得關(guān)注的是，微波傳輸尤其是新一代分組微波，再一次進(jìn)入電信運(yùn)營(yíng)商的視野，而且有不俗表現(xiàn)。在LTE建設(shè)中，中小型站的建設(shè)是未來(lái)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化和整合的重點(diǎn)，相比宏站建設(shè)，小站所占的比重將越來(lái)越大[5]。隨著4G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)向縱深發(fā)展，對(duì)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)地區(qū)的擴(kuò)容和城郊地區(qū)的補(bǔ)盲以及在LTE基站之下的smallcell將是4G后半階段的部署重點(diǎn)，而smallcell的部署將對(duì)回傳網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提出更加靈活、快捷的要求。基于此，數(shù)字微波通信就能很好地滿(mǎn)足短距離、較大容量、快速接入的小站組網(wǎng)需求。LTE基站回傳網(wǎng)絡(luò)采用全I(xiàn)P分組，推動(dòng)傳輸設(shè)備的IP化，IP業(yè)務(wù)也逐漸由PTN承載。PTN的建設(shè)首選光纖接入，得到了不斷完善，但是仍面臨著管線(xiàn)資源、特殊地理?xiàng)l件鋪設(shè)、機(jī)房占用空間、電源消耗等諸多難題，尤其在4G優(yōu)先在熱點(diǎn)地區(qū)部署的情況下，光纖鋪設(shè)很多時(shí)候更是舉步維艱。而數(shù)字微波則可以通過(guò)在2G/3G時(shí)代架設(shè)的微波接入基站來(lái)進(jìn)行改造升級(jí)從而滿(mǎn)足LTE的業(yè)務(wù)需求，并且在以L(fǎng)TE小基站為重點(diǎn)、基站距離近的背景下能夠很好地繼續(xù)發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，其具備的部署靈活、建站迅速、維護(hù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，完美地解決了快速部署LTE所遇到的問(wèn)題，受到運(yùn)營(yíng)商青睞。微波傳輸在LTE回傳中的應(yīng)用示意圖如圖6所示：

4結(jié)束語(yǔ)

微波通信范文第4篇

海微波通信系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)模塊組成，在設(shè)計(jì)階段就明確了各子系統(tǒng)之間的分工。無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)作為整體系統(tǒng)當(dāng)中較為重要的子系統(tǒng)承擔(dān)了通信傳輸、反饋的重要任務(wù)。數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)的功能必須包含數(shù)據(jù)接口功能、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中能夠指揮和調(diào)度數(shù)據(jù)并且循環(huán)使用，同時(shí)對(duì)于信息反饋功能中具體的要求必須能夠滿(mǎn)足與地面?zhèn)鬏敽吞炜諅鬏斨g的信息傳輸。無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)鏈子系統(tǒng)的保密功能尤為重要，在對(duì)信息進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中要有嚴(yán)密的保護(hù)措施，要足以保障信息的安全性。位于地面的基地站發(fā)出數(shù)據(jù)的時(shí)要對(duì)于數(shù)據(jù)的傳輸做出一定控制調(diào)度從而確保數(shù)據(jù)鏈的正常指揮調(diào)度功能。無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)同時(shí)還包含著系統(tǒng)中所具有的資源配置、信息保密以及故障管理功能。為實(shí)現(xiàn)海微波通信系統(tǒng)中某型無(wú)線(xiàn)電數(shù)據(jù)鏈能夠正常的滿(mǎn)足使用者對(duì)于數(shù)據(jù)資料的傳輸，設(shè)計(jì)者就地面?zhèn)鬏斉c天空傳輸當(dāng)中存在的信息傳輸不穩(wěn)定問(wèn)題，提出了使用了以C波段鏈路和UHF波段路為主要組成部分的微波通信系統(tǒng)，同時(shí)利用空中搭載飛行器中的通信傳輸設(shè)備與地面設(shè)備之間構(gòu)成數(shù)據(jù)的傳輸通道，來(lái)保證地面與天空之間的信息傳輸能夠正常穩(wěn)定的進(jìn)行。海微波通信系統(tǒng)的工作模式采取先進(jìn)的頻分雙工運(yùn)行機(jī)制，致力于提高通信保障能力，數(shù)據(jù)鏈子系統(tǒng)當(dāng)中就如何對(duì)抗衰落、抗多徑的問(wèn)題作出了補(bǔ)充說(shuō)明，同時(shí)就設(shè)計(jì)者如何優(yōu)化利用資源更高的完成設(shè)計(jì)任務(wù)目標(biāo)提出了建議。

2數(shù)據(jù)鏈子系統(tǒng)構(gòu)成中存在的問(wèn)題

數(shù)據(jù)鏈子系統(tǒng)與一般的信息系統(tǒng)部不同，一般而言，數(shù)據(jù)鏈子系統(tǒng)當(dāng)中留存著數(shù)據(jù)鏈之間相互連接和與信息傳播、接收以及指揮者之間的關(guān)聯(lián)因素，同時(shí)這些要素都間接或者直接的構(gòu)成了整體的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)，結(jié)合上述這些單元進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸形式就是數(shù)據(jù)鏈子系統(tǒng)的構(gòu)成模式。

2.1如何抗多徑衰落

天線(xiàn)在傳輸過(guò)程當(dāng)中左右旋極自身會(huì)形成隔離，利用旋極之間的隔離從而減弱信息反射徑的范圍。圓極化天線(xiàn)在信息傳輸?shù)脑诮?jīng)過(guò)不同介質(zhì)的發(fā)射后左右旋極會(huì)發(fā)生變換，如在海面進(jìn)行信息傳播，大范圍的海水發(fā)射會(huì)使發(fā)射的線(xiàn)路發(fā)生變換，導(dǎo)致左右極旋發(fā)生顛倒，以此來(lái)確保信息傳輸是旋極的正常旋轉(zhuǎn)。調(diào)查實(shí)例中發(fā)現(xiàn)，大范圍海水環(huán)境中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，發(fā)射度強(qiáng)反射通路復(fù)雜是普遍存在的環(huán)境問(wèn)題，為了調(diào)整減弱這種影響，系統(tǒng)在進(jìn)行海域環(huán)境進(jìn)行傳輸?shù)倪^(guò)程中應(yīng)當(dāng)抗衰落功能優(yōu)越的調(diào)制體制，同時(shí)還可以采用一些功能強(qiáng)大的抗多來(lái)保證信息傳輸?shù)恼；FDM調(diào)制機(jī)制在海域環(huán)境中進(jìn)行傳輸時(shí)所起到效果的較為滿(mǎn)意，先進(jìn)的多載波調(diào)制和其獨(dú)有的頻率循環(huán)使用的技術(shù)，為其所受到的海面發(fā)射之后數(shù)據(jù)串碼之間的相互排斥干擾起到控制平穩(wěn)的作用。相對(duì)于選擇性衰落和時(shí)間性衰落中極強(qiáng)的抗窄帶干擾屬性，滯后的單載波所達(dá)到的效果就顯得有些不盡人意。對(duì)于如何提高鏈路凈衰落的儲(chǔ)備，我們優(yōu)先采用OFDM/QPSK體制。

2.2運(yùn)行中的微波通信系統(tǒng)

海微波通信系統(tǒng)有三條主要的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸通道，即同步控制通道、上行控制通道、下行控制通道。其中上行和下行控制通道的運(yùn)轉(zhuǎn)模式的頻率信道是保持水平的，在系統(tǒng)進(jìn)項(xiàng)信息的傳輸和接受反饋過(guò)程中，分離了保護(hù)頻段和傳送信道，即我們稱(chēng)它為頻分雙攻時(shí)多分址體制，同系統(tǒng)下的數(shù)據(jù)同步以及數(shù)據(jù)調(diào)度都能夠利用這種機(jī)制來(lái)得以實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)遙控。便于了解各個(gè)信息基地是否處于正常的工作狀態(tài)，同時(shí)還有利于各基地站之間信息的傳送往來(lái)。

3實(shí)踐中通信系統(tǒng)的完備

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。本文在進(jìn)行大量資料研究的同時(shí)重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)通信系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)設(shè)備在正常工作的情況下對(duì)于串碼的辨別很清晰，同時(shí)我們還觀察到系統(tǒng)在系統(tǒng)傳輸過(guò)程中屏幕所顯示的頻譜較為穩(wěn)定。導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作的阻礙有許多，系統(tǒng)運(yùn)行的年限、系統(tǒng)所處的地域環(huán)境、無(wú)線(xiàn)設(shè)備的完整等等都可能導(dǎo)致系統(tǒng)的頻率不穩(wěn)定影響系統(tǒng)的征程工作。目前通信設(shè)備的發(fā)展中，對(duì)于合理解決平衰落的主要措施的主流方法有三種。由于現(xiàn)實(shí)條件和不同的通信設(shè)備所約束，使得我們之前采取的那種功能效果強(qiáng)、天線(xiàn)覆蓋廣、的解決措施不能被現(xiàn)實(shí)情況所接受應(yīng)用，對(duì)于當(dāng)前的此種情況我們提出了一些較為合理的解決措施，采用圓極化天線(xiàn)和分集措施，穩(wěn)定電波傳輸之間的穩(wěn)定程度降低故障的發(fā)生率。頻率分集不是簡(jiǎn)單的在調(diào)制器當(dāng)中加入一個(gè)或者多個(gè)調(diào)制器，要兼顧到頻率的之間的穩(wěn)定平衡，和難以不同的外在因素，平衡基地站之間的頻率強(qiáng)度，綜合不同基地站不同距離和環(huán)境，來(lái)設(shè)定兩者之間的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)鏈。實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，兩基地站之間的距離越遠(yuǎn)，對(duì)于平衡頻率的衰弱難度就越小，地點(diǎn)為20dB的深度衰落和12dB的深度衰落對(duì)于系統(tǒng)的功能發(fā)揮使不同的。利用仿真實(shí)驗(yàn)得知，船只的距離和基地站保持在30km之外時(shí)，天線(xiàn)的角度就會(huì)發(fā)生變換，即傾斜俯仰<2°，同時(shí)這種情況下天線(xiàn)發(fā)出的波束和海面所產(chǎn)生的發(fā)射強(qiáng)度會(huì)有一種相互減弱的作用，所以這就要求設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)系統(tǒng)是不能簡(jiǎn)單的考慮問(wèn)題和依賴(lài)別的環(huán)境下的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，對(duì)于頻率分集以及天線(xiàn)圓極化在不同情況下所顯示出的效果，和信號(hào)頻率衰落之前的相互影響，得出結(jié)論。要確保通信設(shè)備和無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)鏈能夠在各種不同的情況下正常使用，就必須設(shè)計(jì)出符合外部因素要求的頻率波段。

4結(jié)束語(yǔ)

微波通信范文第5篇

【關(guān)鍵詞】 對(duì)海微波通信 數(shù)據(jù)鏈 OFDM/QPSK

一、引言

為了提高對(duì)海指揮通信保障能力，增加對(duì)海通信手段，解決海上和陸上機(jī)動(dòng)指揮通信能力不足的問(wèn)題，某型對(duì)海微波通信系統(tǒng)利用浮空器搭載通信轉(zhuǎn)信裝備，與地面配套通信裝備一起組成通信中繼系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有通信網(wǎng)對(duì)海上船只的語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像的遠(yuǎn)距離傳輸。

該微波通信系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)電數(shù)據(jù)鏈主要由C波段鏈路和UHF波段鏈路設(shè)備組成，安裝在地面指揮單元、基站和船載移動(dòng)站上，完成語(yǔ)音和圖像等數(shù)據(jù)的傳輸。針對(duì)海地通信的任務(wù)需求，采用OFDM體制，使設(shè)備的抗多徑、抗衰落等多方面性能得到了進(jìn)一步提高，滿(mǎn)足了海地通信中繼的使用要求。

二、設(shè)計(jì)目標(biāo)

作為對(duì)海微波通信系統(tǒng)的重要組成部分，無(wú)線(xiàn)電數(shù)據(jù)鏈子系統(tǒng)為完成其在通信中繼中的使命，應(yīng)具有以下功能：（a）業(yè)務(wù)接入功能。提供業(yè)務(wù)傳輸?shù)南鄳?yīng)接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、指揮調(diào)度、電話(huà)、IP網(wǎng)絡(luò)信息的接入復(fù)用；（b）信息傳輸功能。實(shí)現(xiàn)船載部分到空中部分、空中部分到地面部分、地面部分到指揮單元之間信息傳輸；（c）保密功能。具有無(wú)線(xiàn)信道加解密功能；（d）指揮通信功能。在地面基站提供與指揮單元的通信信道，實(shí)現(xiàn)基站與指揮單元的指揮通信功能；（e）管理功能。具有系統(tǒng)性能、配置、安全和故障管理功能。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 微波系統(tǒng)體制和工作模式

對(duì)海微波通信系統(tǒng)空中部分到海上部分包括三條無(wú)線(xiàn)信道，分別為上行信道、下行信道和同步/控制信道，如圖1所示。上、下行信道采用頻分雙工時(shí)分多址體制，工作在C頻段，用于傳輸上、下行寬帶信息和設(shè)備的狀態(tài)信息。同步/控制信道采用直接序列擴(kuò)頻體制，工作在UHF波段，有三個(gè)功能：一是傳輸?shù)孛婊景l(fā)送的同步信息，保證所有船載移動(dòng)站同步；二是傳輸監(jiān)控設(shè)備向船載移動(dòng)站發(fā)送的指令信息，如頻道、碼速率、業(yè)務(wù)種類(lèi)等，可以實(shí)現(xiàn)地面基站對(duì)船載移動(dòng)站的實(shí)時(shí)遙控，與上行信道結(jié)合起來(lái)，在地面電子方艙就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)船載移動(dòng)站業(yè)務(wù)狀態(tài)的控制，實(shí)時(shí)了解所有船載移動(dòng)站設(shè)備的工作狀態(tài)；三是將空中設(shè)備的經(jīng)緯度信息傳送給各個(gè)船載移動(dòng)站，供移動(dòng)站定向天線(xiàn)實(shí)現(xiàn)數(shù)字引導(dǎo)。

下行鏈路采用OFDM/QPSK調(diào)制體制向多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)廣播發(fā)送；上行各節(jié)點(diǎn)采用OFDM/QPSK調(diào)制體制時(shí)分工作，系統(tǒng)每幀周期發(fā)送一次，每個(gè)節(jié)點(diǎn)工作時(shí)隙占1/8，可支持多套移動(dòng)站同時(shí)工作，時(shí)隙分配示意圖如圖2所示。

3.2 抗多徑衰落措施

3.2.1 采用圓極化天線(xiàn)抑制反射徑能量

圓極化天線(xiàn)左右旋具有較好的隔離度[1]，海上電波傳播的反射徑經(jīng)海面反射后，左旋變?yōu)橛倚炀€(xiàn)接收時(shí)，收到正常旋轉(zhuǎn)的直射徑能量和反旋轉(zhuǎn)的反射徑能量。利用天線(xiàn)自身的左右旋極化間的隔離，達(dá)到對(duì)反射徑的抑制。

3.2.2 采用OFDM/QPSK體制實(shí)現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)傳輸

海面?zhèn)鞑儆趶?qiáng)反射、強(qiáng)多徑信道，系統(tǒng)傳輸宜采用抗多徑、抗衰落性能較好的調(diào)制體制，工程經(jīng)驗(yàn)證明OFDM是一種有效的調(diào)制體制。OFDM是一種利用多載波調(diào)制的特殊頻率復(fù)用技術(shù)，通過(guò)串并轉(zhuǎn)換降為低速數(shù)據(jù)，可以有效消除碼間串?dāng)_的影響，抵抗頻率選擇性衰落和時(shí)間選擇性衰落，比起單載波具有更強(qiáng)的抗窄帶干擾能力，更便于采用均衡措施。采用OFDM/QPSK體制可以提高鏈路凈衰落儲(chǔ)備，但是在萊斯信道下改善的具體數(shù)值目前還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)說(shuō)明。圖3是文獻(xiàn)上提供的瑞利信道下采用OFDM后的性能對(duì)比。

由圖3可見(jiàn)，在瑞利信道下，按照1×10-5誤碼率估計(jì)，采用OFDM時(shí)只需要16dB的信噪比，而無(wú)OFDM則需要至少25dB的信噪比，鏈路凈衰落儲(chǔ)備增加9dB。

3.2.3 采用Rake接收技術(shù)

由于同步控制/信道采用了擴(kuò)頻體制，解調(diào)時(shí)可以采用Rake接收技術(shù)實(shí)現(xiàn)抗多徑干擾，圖4所示是M路可變抽頭Rake接收機(jī)框圖。它使用相關(guān)接收機(jī)組，各相關(guān)接收機(jī)采用不同時(shí)延的偽碼信號(hào)與輸入的多徑信號(hào)相關(guān)，得到各自時(shí)延的相關(guān)輸出。然后這些相關(guān)接收機(jī)的輸出根據(jù)它們的相對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行加權(quán)，并把加權(quán)后的各路輸出延遲相加合并輸出。加權(quán)系數(shù)的選擇原則是使輸出信噪比最大。采用Rake接收方法之后，接收機(jī)相關(guān)AGC電壓變得非常平穩(wěn)；而沒(méi)有采用該方法之前，接收機(jī)相關(guān)AGC電壓抖動(dòng)非常大，甚至?xí)斐山邮諜C(jī)失鎖。

四、拉距驗(yàn)證試驗(yàn)

外場(chǎng)拉距試驗(yàn)是定性驗(yàn)證系統(tǒng)在無(wú)線(xiàn)狀態(tài)下工作性能的一種有效手段。拉距驗(yàn)證試驗(yàn)中，對(duì)系統(tǒng)移動(dòng)過(guò)程中頻譜特性進(jìn)行了測(cè)試，見(jiàn)圖5、圖6。拉距試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明：系統(tǒng)在有主徑的信道下，設(shè)備工作正常，系統(tǒng)誤碼正常；在瑞利信道下，系統(tǒng)能否正常工作與遮擋持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短、頻譜衰落程度有關(guān)。當(dāng)遮擋持續(xù)時(shí)間短、頻譜衰落不太惡劣時(shí)，系統(tǒng)能夠正常工作。

五、結(jié)論

數(shù)據(jù)鏈?zhǔn)菍?duì)海微波通信系統(tǒng)的重要組成部分，用以實(shí)現(xiàn)寬帶語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像的傳輸。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)功能和需求的分析，選定了系統(tǒng)體制和工作模式，對(duì)系統(tǒng)抗多徑衰落措施進(jìn)行了討論，通過(guò)外場(chǎng)拉距驗(yàn)證試驗(yàn)表明，設(shè)計(jì)完成的數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)滿(mǎn)足通信轉(zhuǎn)信指標(biāo)要求，可以與其它系統(tǒng)一起完成轉(zhuǎn)信任務(wù)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則方法對(duì)同類(lèi)型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)有一定的借鑒指導(dǎo)意義。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 史曉鋒，張有光，林國(guó)鈞. 通信技術(shù)基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[2] William Schweber. 電子通信系統(tǒng). 清華大學(xué)出版社，2006.

[3] 黃智偉. 無(wú)線(xiàn)發(fā)射與接收電路設(shè)計(jì). 北京航空航天大學(xué)出版社，2007.