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    數(shù)字微波通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景

    2018-09-26 11:34:32鐘志明
    關(guān)鍵詞:發(fā)展前景廣播電視

    鐘志明

    摘要:隨著社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我們對于廣播電視的需求不斷的增加,傳統(tǒng)的電視無線技術(shù)已滿足不了人們的需求,這就要求我們對廣播電視進(jìn)一步的研究,數(shù)字微波通信技術(shù)的出現(xiàn),在電視廣播中得到了廣泛的發(fā)展應(yīng)用。本文分析研究了數(shù)字微波通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景。

    關(guān)鍵詞:數(shù)字微波通信;廣播電視;發(fā)展前景

    中圖分類號:TN925 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2018)05-0035-02

    數(shù)字微波通信(Digital microwave communication)是基于時分復(fù)用技術(shù)的一類數(shù)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(shù)據(jù)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(fù)用技術(shù)基礎(chǔ)上的多路通信體制,主要應(yīng)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(jù)時隙位置分列疊加形成的統(tǒng)一數(shù)字流,具備綜合傳輸?shù)奶刭|(zhì)。(2)其傳送信息得力于微波信道,具有很寬的頻帶通過,數(shù)字電話信號可以大量復(fù)用,高速數(shù)據(jù)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(yīng)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(zhì)進(jìn)行的傳播,不需要任何的固體介質(zhì),即兩點之間沒有障礙物時就可以進(jìn)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(jìn)行的,遇到障礙物之后會被阻斷,并伴隨反射現(xiàn)象的發(fā)生,正是由于這一原因,數(shù)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(jīng)過多次接力傳播,也就是信號要在經(jīng)過多次的中繼轉(zhuǎn)發(fā),這種數(shù)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(jìn)行傳播,每隔50km需要設(shè)置一個中繼站,只有這樣才能保證信號的質(zhì)量。正是由于這一特征,促使數(shù)字微波技術(shù)傳輸?shù)男盘栙|(zhì)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(yīng)用[1]。

    收發(fā)信機(jī)、天線、調(diào)制器、解調(diào)器、多路復(fù)用設(shè)備以及電源設(shè)備、自動控制設(shè)備等均屬于微波站。為了將電波形成波束,傳達(dá)遠(yuǎn)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(fā)信機(jī)能夠相互作用一個天線而不受干擾,我們國家現(xiàn)在的微波系統(tǒng)在頻段和方向上有多收多發(fā)(甚至可達(dá)到八收八發(fā))同時工作以增大微波電路容量的總體。多路復(fù)用設(shè)備分為兩種:模擬和數(shù)字。模式系統(tǒng)一個收發(fā)信機(jī)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(shù)字復(fù)用設(shè)備的數(shù)字微波系統(tǒng)按時分復(fù)用原理組成多次群,并經(jīng)由數(shù)字調(diào)制器在發(fā)射機(jī)上,經(jīng)數(shù)字解調(diào)器在接收端還原為多路電話。目前的微波通信設(shè)備,數(shù)字系列標(biāo)準(zhǔn)和SDH完全一致,稱為SDH微波。這種微波設(shè)備在同條電路上幾個束波可以同時傳輸送幾萬路數(shù)字電話的電路(2.4Gbit/s)。像這種SDH在農(nóng)村和山區(qū)也得到了發(fā)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(nèi)向多個干路傳送數(shù)字信息,更為符合目前寬帶通信業(yè)務(wù)的要求。PTN微波以GE業(yè)務(wù)光模塊作為基礎(chǔ)同步傳輸模塊。通常情況下,PTN數(shù)字微波可同PTN光網(wǎng)完全兼容,無線傳送分組數(shù)據(jù),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(dá)到1.25Gbps。

    良好的抗災(zāi)性能使得微波通信進(jìn)一步發(fā)展。對于一些自然災(zāi)害,比如水災(zāi),地震以及風(fēng)災(zāi)等災(zāi)害中微波通信幾乎不受干擾。鏈型的組網(wǎng)方式,星型和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),不管是微波還是光纜都是這樣。(1)需要中繼轉(zhuǎn)發(fā)。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(jìn)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(zhuǎn)發(fā)。(2)空中傳送,易受干擾。微波經(jīng)空中傳送,不能將同一方向的頻率應(yīng)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(yán)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(guī)劃部門認(rèn)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(yuǎn)離城市,也就在農(nóng)村以及一些偏遠(yuǎn)山村地區(qū)得到了更好的發(fā)展。同時由于SDH的發(fā)展,使得其在廣域網(wǎng)與專用網(wǎng)領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。

    2 數(shù)字微波通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

    廣播電視之所以用微波進(jìn)行傳輸是因為它在某些方面占據(jù)了一定的優(yōu)勢:(1)微波傳送具有很強(qiáng)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(qiáng)的保密性和抗干擾能力實現(xiàn)的。(2)微波傳輸不受環(huán)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(fā)展,微波通信的優(yōu)點為此領(lǐng)域的發(fā)展提供了很好的契機(jī)。利用數(shù)字微波傳輸網(wǎng)來傳輸各類重要節(jié)目信號,能夠以一個閉合的保護(hù)環(huán)形式,與衛(wèi)星和光纖互為備份,能夠為各級電視臺提供重要的節(jié)目源,確保廣播電視信號傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?。?)可以加快業(yè)務(wù)自動化實現(xiàn),擴(kuò)展廣播電視服務(wù)群體。(4)具有較高的圖像質(zhì)量和較強(qiáng)的應(yīng)對突發(fā)事件的能力,可以避免噪聲的影響,從而保證了質(zhì)量。

    3 數(shù)字微波通信在新時期廣播電視業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

    隨著數(shù)字微波通信的快速發(fā)展,數(shù)字微波傳輸在省市間組成微波鏈路網(wǎng)傳送固定的節(jié)目信號源的基礎(chǔ)上,也發(fā)展了常見的新應(yīng)用。

    3.1 在廣播電視直播中的應(yīng)用

    隨著廣播電視技術(shù)的發(fā)展和用戶對收聽收看節(jié)目的需求,許多現(xiàn)場新聞報道和電視直播節(jié)目已經(jīng)成為常態(tài),為了直播的方便、報道的快速反應(yīng)和跟蹤,因此會大量使用無線電攝像設(shè)備,那么,通過數(shù)字微波通信技術(shù),保證這些節(jié)目內(nèi)容實時地從現(xiàn)場傳到播控前端機(jī)房并實時高效地進(jìn)行直播,是一種即經(jīng)濟(jì)又安全的普遍方式。

    3.2 在DTMB地面數(shù)字電視覆蓋工程中的應(yīng)用

    隨著邊遠(yuǎn)地區(qū)高山臺站中央和省市地面數(shù)字電視無線覆蓋的發(fā)展,信號源成為安全播出的重要環(huán)節(jié)。由于衛(wèi)星信號易受雷電、暴雨和日凌影響,質(zhì)量受到影響,架設(shè)光纖成本巨大、安全性差且易受自然災(zāi)害的影響,SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)既經(jīng)濟(jì)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(jīng)建成運行。在運用中,首先是將信號源前端設(shè)在市區(qū)的寶源微波站,目的是容易獲取信號源、方便管理維護(hù)和保證安全性,然后將覆蓋所需的中央省市廣播電視節(jié)目打包成ASI碼流信號,經(jīng)過ASI-DS3適配器,用SDH數(shù)字微波系統(tǒng)傳輸至紫金筆架山和源城區(qū)桂山兩個站點,然后在這兩個站點通過微波接收系統(tǒng),把DS3信號適配成ASI碼流信號進(jìn)入地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)進(jìn)行發(fā)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(shù)字微波通信技術(shù)的發(fā)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(shù)也愈來愈多,所以在日益的發(fā)展中,其將成為領(lǐng)導(dǎo)高數(shù)據(jù)通信的先頭軍之一??梢圆孪氲?,在日后的競爭中,高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)會受到人們的青睞。據(jù)有關(guān)部門研究,無線光纖技術(shù)使用很頻繁,可見,其技術(shù)的發(fā)展在我國也是很廣闊的。

    4.2 三網(wǎng)融合

    三網(wǎng)融合的定義是電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電視網(wǎng),三網(wǎng)一體,對網(wǎng)絡(luò)實施技術(shù)上的改造,實現(xiàn)業(yè)務(wù)范圍,技術(shù)功能在某些程度上等同,互通互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、共享資源在生活上減輕了麻煩。其早在20世紀(jì)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(wǎng)已有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了業(yè)務(wù)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(shù)字微波技術(shù)

    以前微波技術(shù)較低的傳輸速度、單一業(yè)務(wù),已經(jīng)跟不上現(xiàn)代4G網(wǎng)絡(luò)的需要。隨著科技的發(fā)展,數(shù)字微波技術(shù)也在進(jìn)行革新,從而有了GBPS級的傳輸容量、業(yè)務(wù)接口的多樣、以及其他系統(tǒng)的完善。光纖技術(shù)被新興的微波技術(shù)所取代,并在社會中扮演越來越多的角色[3]。

    5 結(jié)語

    綜上所述,它和一些普通的光纖、遠(yuǎn)距離的衛(wèi)星傳送不盡相同。數(shù)字微波通信技術(shù)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(shù)也會掌握著4G網(wǎng)絡(luò)移動端的命運,相信微波技術(shù)會給我們的生活帶來更大的便利。

    參考文獻(xiàn)

    [1]張震宇.新型微波通訊技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2017,(04):42.

    [2]李文計.對目前新型微波通訊技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)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(shù)的發(fā)展及應(yīng)用[J].數(shù)碼世界,2017,(7):182.

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