時(shí)間：2023-01-30 20:00:17
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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]?，F(xiàn)階段，微波中繼通信線路主要在電視節(jié)目傳輸中應(yīng)用，也是一種備用干線通信線路。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、靈活性要求越來越高，傳統(tǒng)模擬微波通信技術(shù)已經(jīng)無法滿足實(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)對點(diǎn)的通信，但是卻不能滿足動(dòng)態(tài)聯(lián)網(wǎng)的通信需求，也無法對新業(yè)務(wù)開發(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法比擬的優(yōu)勢，但是無論是通信干線，還是支線，SDH微波通信網(wǎng)絡(luò)依然是光線傳輸網(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微波通信傳輸線路是由一條主干線與若干分支組成[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，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)備沒有更新的情況下，實(shí)現(xiàn)空中接口容量的更改，只要通過軟件操作就可以設(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)還可以直接開展FE、E1等業(yè)務(wù)，各個(gè)接口之間可以通過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)量對編碼速率予以調(diào)整，以此來獲取較高的吞吐量。當(dāng)無線通信速率比較低的時(shí)候，信道估計(jì)相對準(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)無法滿足信道的變化，在信道測量錯(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，對不同的特性收信信號予以合成或者切換，從而得到良好信號的技術(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傳輸無線信號的一種技術(shù)，屬于一種智能天線。MIMO技術(shù)主要就是將用戶數(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)射天線同時(shí)發(fā)射，經(jīng)過無線信道之后，由多個(gè)接收天線予以接收，結(jié)合各并行數(shù)據(jù)流的空間特征，對原有數(shù)據(jù)流予以解調(diào)。MIMO技術(shù)的核心內(nèi)容就是空時(shí)信號的處理，也就是借助空間天線對時(shí)間域、空間域信號進(jìn)行處理。MIMO技術(shù)可以有效提高頻譜利用率，在無線頻帶有限的條件下，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
1微波通信技術(shù)概述
微波通信技術(shù)是利用微波進(jìn)行信息傳遞的一項(xiàng)高科技，主要是利用1m～0.1mm的波長、頻率為0.3～3000GHz的無線波進(jìn)行信息傳遞。微波通信的工作系統(tǒng)主要是由發(fā)信機(jī)、收信機(jī)、用戶設(shè)備和反饋線等若干個(gè)機(jī)械設(shè)備組成。微波通信中微波具有頻率高、波長短的特點(diǎn)，因此，在應(yīng)用過程中要通過拋物面天線來進(jìn)行信息傳遞。另外，微波通信不受地形、距離和建筑物的阻礙和影響，可以準(zhǔn)確傳輸信息。
2微波通信技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用
第一，在廣播電視信號傳輸過程中，應(yīng)用微波通信技術(shù)可以加快信號的傳輸速率，擴(kuò)大信號傳播的覆蓋范圍，降低設(shè)備維護(hù)的難度，進(jìn)而減少信號傳輸工作的成本消耗。正因如此，在廣播電視中應(yīng)用微波通信技術(shù)可以輕易實(shí)現(xiàn)多通路的傳輸，同時(shí)滿足多個(gè)用戶的不同需求。第二，利用微波通信技術(shù)進(jìn)行信號傳輸時(shí)需要先將信號傳播到控制中心，再由控制中心向各個(gè)衛(wèi)星進(jìn)行發(fā)送。這種借助地面微波和衛(wèi)星進(jìn)行傳播的方式對信號形式?jīng)]有限制，所以微波通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對音頻及視頻等信號的采集、轉(zhuǎn)換與傳播。第三，由于微波通信技術(shù)是借助衛(wèi)星與地面微波的形式進(jìn)行傳播，且傳播速度快、覆蓋面積廣，所以廣播電視行業(yè)可以利用微波通信技術(shù)進(jìn)行大型現(xiàn)場直播。除此之外，微波通信技術(shù)還能為有線數(shù)據(jù)通信提供技術(shù)服務(wù)，或者作為電臺網(wǎng)站的多路視頻指標(biāo)信號采集系統(tǒng)，為觀眾接收節(jié)目提供方便。第四，微波通信系統(tǒng)可以應(yīng)用在干線光釬傳輸中，在干線光釬傳輸中做到備份和補(bǔ)充，當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害或環(huán)境惡劣等情況時(shí)，微波通信系統(tǒng)利用點(diǎn)對點(diǎn)的SDH微波以及PDH微波等各種微波對傳輸過程中遭到破壞的部分及時(shí)修復(fù)，保證信息的正常傳輸。
3廣播電視微波通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
3.1圖像傳輸畫質(zhì)良好
再生中繼技術(shù)是微波通信技術(shù)的核心，該技術(shù)能夠減少廣播電視的微波信號在傳輸過程中受到的外界各種因素的干擾，降低干擾強(qiáng)度，從而保證圖像畫質(zhì)良好。
3.2傳輸信息的安全性有保障
由于自然環(huán)境的影響或者人為因素的破壞，廣播電視信號在傳輸過程中可能受到干擾或損害，從而無法正常傳輸。尤其是當(dāng)前社會(huì)形勢下，很多不法分子貪圖利益或惡作劇心理作祟，蓄意破壞傳輸信號，導(dǎo)致廣播電視節(jié)目無法正常播出。而微波通信技術(shù)可以有效避免此類問題發(fā)生，微波通信技術(shù)將圖像、聲音等信號轉(zhuǎn)化為微波進(jìn)行傳輸，因微波難以破解，使信號的穩(wěn)定性與安全性有了保障，進(jìn)而提升了廣播電視節(jié)目的質(zhì)量。
4廣播電視微波通信技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)
4.1信號源配備
為保證信號傳輸?shù)陌踩?，在利用微波通信技術(shù)進(jìn)行廣播電視信號傳輸時(shí)，廣播電視臺的微波站內(nèi)一定要配備兩種或多種不同路由的信號源，每一個(gè)信號源都要根據(jù)需要配置相應(yīng)的儀器設(shè)備。并且，為了使廣播電視的設(shè)備管理端口與所有的信號處理設(shè)備相吻合，一定要嚴(yán)格控制應(yīng)急人工跳線端口。除此之外，需要在微波首站內(nèi)設(shè)置完善的監(jiān)測系統(tǒng)，時(shí)刻監(jiān)測信號碼流的設(shè)置，從而保證微波信號傳輸系統(tǒng)涉及到的各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行情況都在微波首站的監(jiān)控范圍之內(nèi)，保證微波信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
4.2外接電源配備
為從根本上促使使用的方便性與快捷性，微波站需要接入兩種不同的外接電源，并且在整個(gè)接收過程中，嚴(yán)格降低配電行業(yè)的基本標(biāo)準(zhǔn)與要求。微波播出符合供電主要采用獨(dú)立低壓的回路方式，為保障微波電路首站能夠按照相應(yīng)的配置進(jìn)行電源自備，需要不間斷運(yùn)行，并且微波站的直流電源需要設(shè)置得比較冗余，還要保證蓄電池組的后備時(shí)間超過8h。
總而言之，微波通信技術(shù)在廣播電視信號傳輸中具有傳統(tǒng)信號傳輸技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢，為保證微波通信技術(shù)能夠在廣播電視行業(yè)得到更加廣泛的應(yīng)用，并真正提高信號傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率，相關(guān)工作人員必須嚴(yán)格遵守微波通信技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)，正確配備并連接電源和信號源，避免發(fā)生傳輸故障。
作者:趙志強(qiáng) 單位:新疆廣電局節(jié)傳中心694臺
參考文獻(xiàn)：
微波傳播理論是微波電路設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)。當(dāng)微波在空中傳播的時(shí)候，會(huì)受到地面和空氣的影響，發(fā)生損耗和衰落，如果周圍存在較為復(fù)雜的電磁環(huán)境，也會(huì)受到電磁干擾。因此，在微波電路設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)考慮到大氣折射、地面反射、電磁干擾等情況，充分掌握和利用電磁兼容分析技術(shù)、微波視距傳播預(yù)測技術(shù)、路徑剖面分析技術(shù)。在我國相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)中，這些技術(shù)和理論都有具體的規(guī)定。在微波中繼通信電路的設(shè)計(jì)過程中，就是要對以上的理論基礎(chǔ)和技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，結(jié)合當(dāng)前的通信設(shè)備，建立其符合用戶需求的經(jīng)濟(jì)、高效的通信電路。
2系統(tǒng)的建模與實(shí)現(xiàn)
2.1面向?qū)ο蠓治?/p>
面向?qū)ο蠓治龅倪^程，實(shí)際上就是系統(tǒng)的建模過程，同時(shí)用類圖來表示系統(tǒng)模型。在這一過程中，首先要對系統(tǒng)責(zé)任和問題域進(jìn)行考察，將問題域當(dāng)中的事物進(jìn)行抽象分析，使其成為系統(tǒng)模型中的對面向?qū)ο蠹夹g(shù)在微波通信電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究宋省偉劉琦姜雨豐王柯大連理工大學(xué)遼寧大連116024象，同時(shí)進(jìn)行分類，從而得出類圖的對象層。其次對事物的靜態(tài)特征和動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行考察，對其進(jìn)行封裝，使其成為對象類的屬性和服務(wù)，從而得出類圖的特征層。然后，分析并尋找出對象類之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系、靜態(tài)關(guān)系、組成關(guān)系、分類關(guān)系等，并將這些關(guān)系分別利用消息連接、實(shí)例連接、整體部分結(jié)構(gòu)、一般特殊結(jié)構(gòu)等進(jìn)行表示，從而得出類圖的關(guān)系層。
2.2面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)
在進(jìn)行該系統(tǒng)的研究和開發(fā)過程中，所采用的軟件工程思想不強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格的階段劃分。其中，面向?qū)ο蠓治龊兔嫦驅(qū)ο笤O(shè)計(jì)之間是無縫銜接的。面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)主要是結(jié)合系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)中的圖形用戶接口GUI、所應(yīng)用的編程語言、運(yùn)行速度要求、資料存儲、人機(jī)接口等因素，從而對面向?qū)ο蠓治鲞M(jìn)行細(xì)化、調(diào)整和修改，根據(jù)具體的要求和需要，對一些與實(shí)現(xiàn)有關(guān)的部分進(jìn)行補(bǔ)充。2.3面向?qū)ο缶幊淘谕瓿闪讼到y(tǒng)的面向?qū)ο蠓治龊兔嫦驅(qū)ο笤O(shè)計(jì)之后，就需要利用面向?qū)ο缶幊?，將面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中的各個(gè)成分利用面向?qū)ο缶幊陶Z言進(jìn)行書寫和體現(xiàn)。面向?qū)ο缶幊滩煌趥鹘y(tǒng)編程的特點(diǎn)是，更加強(qiáng)調(diào)對模塊的充分利用。在VC++6.0繼承的基本函數(shù)類庫MFC當(dāng)中，基本類的數(shù)量十分龐大，這就為擴(kuò)展、繼承、重用類模塊提供了便利。而要想事項(xiàng)從面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)到面向?qū)ο缶幊痰挠诚瘢紫纫肅++語言來實(shí)現(xiàn)對象類中的一般特殊結(jié)構(gòu)。其次應(yīng)當(dāng)在整體對象類當(dāng)中，對部分對象類進(jìn)行嵌套定義，將部分對象類當(dāng)作數(shù)據(jù)類型，對該部分對象在整體對象類中的屬性進(jìn)行聲明。然后，要利用對象指針來進(jìn)行實(shí)例連接。最后，由于該系統(tǒng)采取的是順序執(zhí)行，同時(shí)在一臺計(jì)算機(jī)當(dāng)中，分布著全部的對象，因此，只要采用簡單的函數(shù)調(diào)用，就能夠連接對象間的消息。
3面向?qū)ο蠹夹g(shù)在微波通信電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
通過上述工作方法和技術(shù)步驟，就產(chǎn)生了微波中繼通信電路的設(shè)計(jì)軟件，具有界面簡潔、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。在軟件的左邊，會(huì)給出中繼段的一些基本參數(shù)，例如天線高度、通信方位角、經(jīng)緯度、收發(fā)臺站的站名、等效地球半徑系數(shù)k、收發(fā)頻率、中繼段表示等。軟件右側(cè)是繪圖區(qū)，如果選擇不同的等效地球半徑系數(shù)k，右邊的繪圖區(qū)中就會(huì)分別繪制出當(dāng)k等于∞、4/3、ke等不同值的時(shí)候，其具體的路徑剖面圖。在右側(cè)繪圖區(qū)的上方，會(huì)給出路徑剖面分析的一些主要參數(shù)，例如第一菲涅爾區(qū)半徑、路徑余隙、障礙點(diǎn)、收發(fā)臺站的站距和海拔等。對于收發(fā)天線的初始高度值，可以通過鍵盤進(jìn)行輸入，也可以利用鼠標(biāo)拖動(dòng)剖面兩側(cè)的垂直滑塊來進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)通過計(jì)算和研究得出天線的最佳高度之后，在剖面分析圖中，和天線高度相關(guān)的部分將會(huì)重新被繪制。通過與剖面分析圖中各項(xiàng)參數(shù)值的對比，能夠證明路徑剖面圖中的繪制和分析，以及計(jì)算的天線最佳高度等信息均是正確有效的。對于電路中斷率，要確保其處在不大于4.062e-6所需要的衰落儲備為45.7dB。而設(shè)備只能提供36.2dB的電平余量，小于所需的衰落儲備，因此無法滿足具體的需求。而在中繼段當(dāng)中，實(shí)際中斷率在2.38e-5左右，要比4.062e-6的中斷率標(biāo)準(zhǔn)大，因此無法達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)對其采取分機(jī)接收等措施，以抵抗過大的衰落。而對于電磁兼容，站臺總共受到-204.8dB電平的干擾，要比-89dB的干擾容限大。同時(shí)，在在站臺周圍，還有很多會(huì)受到該站臺干擾的其他站臺。由此可以看出，該站臺對周圍站臺之間的電磁不能兼容，需要對發(fā)射頻率進(jìn)行調(diào)整。通過上述中斷率估算和電磁兼容分析所得出的結(jié)果，和采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行計(jì)算所得出的結(jié)果相比，在誤差允許的范圍內(nèi)，是一致的。除此之外，還利用以上的方法對其它多個(gè)的中繼段的功能進(jìn)行了測試。經(jīng)過多次測試的驗(yàn)證，證明了該軟件的準(zhǔn)確性、效率性、穩(wěn)定性等都十分理想。可以在微波通信電路中取得良好的應(yīng)用。
4結(jié)論
關(guān)鍵詞 數(shù)字微波傳輸；AGC-自動(dòng)增益控制；GaAsFET-砷化鎵場效應(yīng)晶體管
中圖分類號TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2013）82-0195-02
微波中繼通信作為一種先進(jìn)的通信方式，它是通過電波空間來傳送各種信息的，而且還能夠?qū)λ邮盏男畔⑦M(jìn)行再生中繼。建立在微波通信和數(shù)字通信基礎(chǔ)上的數(shù)字微波通信，同時(shí)具有數(shù)字通信和微波通信的優(yōu)點(diǎn)，受到大家的廣泛關(guān)注。由于微波的射頻帶寬很寬，一個(gè)微波信道允許同時(shí)傳送若干毫不相關(guān)的信息，所以數(shù)字微波通信能夠有效地進(jìn)行大容量數(shù)字信息傳送，并且與鋪設(shè)電纜、光纖以及衛(wèi)星等其他的通信手段相比具有投資省、見效快、抗干擾能力強(qiáng)、設(shè)備可靠穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)。隨著新技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用（如SDH傳輸技術(shù)，IP微波技術(shù)），相信數(shù)字微波通信將進(jìn)入重要的發(fā)展時(shí)期。
數(shù)字微波傳輸鏈路的組成形式可以是一條主干線，中間不間斷地向四周輻射形成許多分支，也可以是一個(gè)樞紐站向各個(gè)方向分支。微波站的基本功能是傳輸數(shù)字信息，微波站的主要設(shè)備包括數(shù)字微波發(fā)信設(shè)備，數(shù)字微波收信設(shè)備，天線饋線，鐵塔以及保障線路正常運(yùn)行和無人維護(hù)所需的監(jiān)控設(shè)備，電源設(shè)備等。下面僅對設(shè)置在微波站的數(shù)字微波收信和發(fā)信設(shè)備進(jìn)行討論。
發(fā)信設(shè)備是把處理過的數(shù)字信號對載波進(jìn)行調(diào)制，變成該發(fā)射信道所要求頻率的微波信號經(jīng)功率放大并發(fā)送出去。微波發(fā)信設(shè)備通常有兩種組成方案：1）微波直接調(diào)制發(fā)射機(jī)，它是把來自數(shù)字終端機(jī)的信碼經(jīng)過碼型變換后直接對微波載頻進(jìn)行調(diào)制，然后經(jīng)過微波功放和微波濾波器饋送到天線，由天線發(fā)射出去。這種方案的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，但當(dāng)發(fā)射頻率處在較高頻率時(shí)，其關(guān)鍵設(shè)備微波功放比中頻調(diào)制發(fā)射機(jī)的中頻功放設(shè)備制作難度大，而且在一系列產(chǎn)品多種設(shè)備的場合下，這種發(fā)射機(jī)的通用性差；2）中頻調(diào)制發(fā)射機(jī)，它是把經(jīng)過碼型變換處理過的數(shù)字信號在中頻調(diào)制器中對中頻載頻進(jìn)行調(diào)制，獲得中頻調(diào)制信號，再經(jīng)過功率中放，把這個(gè)已調(diào)信號放大到上變頻器要求的功率電平，跟本振信號進(jìn)行混頻把它變換為微波調(diào)制信號，再經(jīng)微波功率放大器放大到所需的輸出功率電平，最后經(jīng)微波濾波器輸出饋送到天線，由發(fā)射天線將此信號送出?？梢?，中頻調(diào)制發(fā)射機(jī)與一般調(diào)頻的模擬微波機(jī)相似，只要更換調(diào)制、解調(diào)單元，就可以利用現(xiàn)有的模擬微波信道傳輸數(shù)字信息。因此，在多波道傳輸時(shí)，在不同容量的數(shù)字微波中繼設(shè)備系列中，更改傳輸容量一般只需要更換中頻調(diào)制單元，微波發(fā)送單元可以保持通用。
收信設(shè)備是把天線接收到的微弱的微波信號經(jīng)過饋線、微波濾波器、微波低噪聲放大器和本振信號進(jìn)行混頻，變成中頻信號，再經(jīng)過中頻放大器放大、濾波后送解調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信碼解調(diào)和再生。
福州鼓嶺微波站作為中繼站，擔(dān)負(fù)著承上啟下的接力任務(wù)。它的微波發(fā)信設(shè)備是中頻調(diào)制發(fā)射機(jī)，所以這次數(shù)字化改造方案就是利用原來的微波機(jī)柜，采用高集成化的模塊，發(fā)信機(jī)機(jī)箱內(nèi)由電源轉(zhuǎn)換模塊，中頻的自動(dòng)電平控制器，混頻器、本振、微波濾波器、微波高線性功放模塊，監(jiān)測告警模塊組成；收信機(jī)機(jī)箱內(nèi)由電源轉(zhuǎn)換模塊、中頻放大器（帶AGC）、混頻器、本振、微波濾波器、微波低噪聲放大器模塊組成。該微波收發(fā)信機(jī)的功能是，將由調(diào)制機(jī)送來的1 000MHz中頻信號上變頻到微波頻段，經(jīng)微波功率放大器放大到額定電平之后由天饋線系統(tǒng)發(fā)射出去，下一站的收信機(jī)接收到的微波信號再下變頻為1 000MHz的中頻信號，經(jīng)濾波放大后，送給電視解調(diào)機(jī)解出所需的視頻和音頻信號，并同時(shí)可將上述中頻信號轉(zhuǎn)送給發(fā)信機(jī)，再向下一站傳輸。該微波收發(fā)信機(jī)按其電路組成可分為收信機(jī)和發(fā)信機(jī)二部分，其電路組成框圖如下所示：
1）收信機(jī)
收信機(jī)中的信號流程為：由前一微波站送來的多路寬帶數(shù)字調(diào)制信號被本站高方向性接收天線接收后，通過極化分離器和饋線系統(tǒng)到達(dá)收信分路系統(tǒng)，由波導(dǎo)環(huán)形器和波導(dǎo)分路濾波器選擇出本波道的射頻信號，經(jīng)同軸波導(dǎo)轉(zhuǎn)換進(jìn)入微波噪聲放大器，對接收信號進(jìn)行35dB的放大，以提高信號電平，改善收信機(jī)的信噪比，放大后的射頻信號通過微波濾波器除帶外雜波，然后進(jìn)入收信混頻器。采用無源混頻器，具有大的動(dòng)態(tài)范圍和好的三階特性。本振源采用介質(zhì)振蕩器加鎖相環(huán)，具有很好的相位噪聲和高的頻率穩(wěn)定度。收信混頻器將接收信號和鎖相環(huán)介質(zhì)振蕩器的本振信號進(jìn)行混頻，其變頻損耗為10dB，所產(chǎn)生的1 000MHz的中頻信號經(jīng)中頻放大器放大到+1dBm中頻輸出。中頻放大器對信號進(jìn)行可變增益放大，以補(bǔ)償射頻信號在大氣中傳輸時(shí)，因地形、氣候等因素而產(chǎn)生的不同程度的衰落，使該放大器的二個(gè)輸出端口均維持一個(gè)恒定的輸出電平。為此，該中頻放大器具有一個(gè)自動(dòng)增益控制能力為42dB的AGC電路。為了實(shí)時(shí)監(jiān)測收信機(jī)的工作情況，面板的液晶顯示有電源電壓、電流、微波功率指示、中頻功率指示、本振的失鎖狀態(tài)。
2）發(fā)信機(jī)
3）液晶監(jiān)控系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)
[1]數(shù)字微波通信技術(shù).國防工業(yè)出版社.
關(guān)鍵詞：LMDS，系統(tǒng)構(gòu)成，應(yīng)用，雨衰
1.引言
LMDS（ Local Multipoint Distribution Services ）本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)系統(tǒng)工作在20-40 GHz 頻段上的點(diǎn)對多點(diǎn)數(shù)字微波通信技術(shù)，適用于城域接入網(wǎng)的本地寬帶業(yè)務(wù)傳輸和接入，基站典型覆蓋半徑為3-5km，每個(gè)基站可支持?jǐn)?shù)百個(gè)端站，按用戶的需求動(dòng)態(tài)分配帶寬，每個(gè)端站最高帶寬可達(dá) 8-16Mb/s，可捆綁各種寬、窄帶業(yè)務(wù)，支持?jǐn)?shù)據(jù)、話音、視頻、Internet，LMDS技術(shù)的成熟與完善，長期困擾運(yùn)營商的接入網(wǎng)“瓶頸”問題便迎刃而解。
2.LMDS系統(tǒng)的構(gòu)成
LMDS寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)主要包括下列組成部分：
·數(shù)字基站（DBS）: 做為集中器，發(fā)送并接收所有用戶業(yè)務(wù)。核心功能在于對RF信號的調(diào)制/解調(diào)，同時(shí)完成無線用戶的匯聚，并與骨干網(wǎng)的連接。
·無線基站（RBS）: 結(jié)構(gòu)緊湊的室外單元，傳輸RF信號至扇型天線，IF信號至DBS。一般情況下，基站包括多個(gè)RBS，每個(gè)RBS提供一個(gè)扇區(qū)的容量及覆蓋。RBS安裝于鐵塔或房頂。
·無線端站（RT）：安裝于用戶端，墻面或抱桿安裝，環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)。包括設(shè)計(jì)非常緊湊的收發(fā)信單元及集成天線，與NT傳輸IF信號，由NT供電。
·網(wǎng)絡(luò)終端（NT）：室內(nèi)單元，提供1個(gè)多個(gè)終端接口，可與用戶直接連接，或與用戶端集中設(shè)備相連（如Routers/多業(yè)務(wù)交換機(jī)、ADSM mux、VPN hub，或PBX）。核心功能在于對RF信號的調(diào)制/解調(diào)。可固定在機(jī)架，或桌面放置。
·網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)管理：對骨干網(wǎng)設(shè)備、基站、端站，即有線和無線系統(tǒng)所有的操作維護(hù)進(jìn)行管理。提供業(yè)界功能最強(qiáng)大的管理系統(tǒng)，包括簡單易用的完全圖形接口，方便的路徑及配置管理，良好的路由選擇及恢復(fù)功能，超強(qiáng)的可擴(kuò)展性及靈活性。
1-1 LMDS典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[1]
3.LMDS寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用舉例。
LMDS是一個(gè)可以綜合租用線、交換話音、ISDN和基于IP業(yè)務(wù)的多業(yè)務(wù)平臺。本節(jié)將描述租用線業(yè)務(wù)的主要應(yīng)用及相應(yīng)的典型網(wǎng)絡(luò)配置作為典型應(yīng)用：
PBX 互連
數(shù)據(jù)租用線業(yè)務(wù)，通過集中器、FRAD(幀中繼)、網(wǎng)橋或路由器提供廣域網(wǎng)連接
租用線業(yè)務(wù)提供端站與基站之間 E1/T1 或 分檔E1/T1 的透明傳輸。系統(tǒng)匯聚業(yè)務(wù)通過TDM E1/T1電路接口或DBS ATM接口傳輸至骨干網(wǎng)。所有配置和路徑管理，包括無線資源的分配均由網(wǎng)管系統(tǒng)完成。
2-1租用線業(yè)務(wù)[1]
3.LMDS系統(tǒng)雨衰的影響。論文格式。論文格式。
LMDS使用約30GHz的頻段作為傳輸媒介，這是因?yàn)槲⒚撞ǖ牟ㄩL與雨點(diǎn)的直徑在同一數(shù)量級，因此抗雨衰性能差。通信質(zhì)量受雨、雪等天氣影響較大。雨衰影響是LMDS系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須予以考慮的重要因素。
國際電信聯(lián)盟對降雨的影響已進(jìn)行了深入研究，在ITU-RP.837建議中，將地球分為15個(gè)降雨氣候區(qū)，分別以大寫字母A到Q來表示，每一降雨區(qū)是以與它相關(guān)的降雨強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)來表證，并給出了對應(yīng)不同降雨強(qiáng)度所發(fā)生的時(shí)間概率。遵照ITU-R P.838建議，可以針對工作頻率、極化和降雨率計(jì)算比衰減（dB／Km）和有效路徑長度（這是考慮到在整個(gè)傳輸段長度上降雨強(qiáng)度不是均勻分布的緣故），進(jìn)而可以針對衰落儲備值Ft計(jì)算出在一定傳輸距離下，降雨衰減超出Ft的時(shí)間百分?jǐn)?shù)P，或反之，根據(jù)雨衰特性及Ft求出在保證P值一定的情況下可用的通信距離是多少。必要時(shí)，還可以根據(jù)在ITU-R P.841建議，從長期百分?jǐn)?shù)P變換到最壞月份百分?jǐn)?shù)Pu。在考慮LMDS因雨衰引起的不可用性指標(biāo)時(shí)，時(shí)間百分?jǐn)?shù)Pu即為不可用性指標(biāo)。[2]
系統(tǒng)抗雨衰性能
系統(tǒng)增益
nA7390收發(fā)信機(jī)性能優(yōu)異，在BER=10-6時(shí)上下行門限接收電平值可達(dá)到-83dBm和-81dBm，由于MII行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ -82dBm和-76dBm ）。
n采用標(biāo)準(zhǔn)天線時(shí)，系統(tǒng)增益達(dá)148dB；高增益天線，達(dá)160dB。
自動(dòng)增益控制（ATPC）性能
n為了滿足不同通信距離和不同地區(qū)降雨率減對發(fā)射功率的要求，A7390 LMDS系統(tǒng)支持自動(dòng)發(fā)射功率控制（ATPC）功能。
ATPC調(diào)整速度
nA7390 LMDS系統(tǒng)在上行鏈路實(shí)施ATPC，保證系統(tǒng)工作在理想的C/N指標(biāo)。論文格式。ATPC動(dòng)態(tài)范圍為40dB（MII要求為35dB）。
nATPC工作方式：慢環(huán)路調(diào)整、快環(huán)路調(diào)整。
n快環(huán)路調(diào)整時(shí)，速度高于1000dB/s（MII要求為20dB/S）。
參考文獻(xiàn)：
[1] 寬帶無線接入解決方案 ，A7390 LMDS，Mobil Network Division, Fixed Wireless BU，Harry - August, 2003 。上海貝爾內(nèi)部資料。
[2]周志敏，淺析LMDS多點(diǎn)分配接入技術(shù)（一），http:tech.ccidnet.com/art/1084/20031024/68551-1.html,2003年10月23 日
論文摘要：隨著油田的開發(fā)，偏遠(yuǎn)油區(qū)的數(shù)據(jù)監(jiān)控、視頻監(jiān)控在油田的安全生產(chǎn)、管理中發(fā)揮著重要作用，而無線通訊技術(shù)的應(yīng)用已逐漸成為各種監(jiān)控系統(tǒng)的主要鏈路方式。本文對目前廣泛應(yīng)用的幾種無線通訊技術(shù)的進(jìn)行簡單介紹，分析偏遠(yuǎn)油區(qū)的地理環(huán)境及生產(chǎn)環(huán)境對無線通訊技術(shù)應(yīng)用的影響。并對應(yīng)用無線網(wǎng)橋技術(shù)進(jìn)行的平臺視頻監(jiān)控項(xiàng)目中的成功應(yīng)用做簡單介紹。
1引言
在油田偏遠(yuǎn)油區(qū)生產(chǎn)過程中，對相關(guān)生產(chǎn)參數(shù)及油井視頻進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控對偏遠(yuǎn)油井的安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。但由于偏遠(yuǎn)油區(qū)裝置遠(yuǎn)離油田總部，應(yīng)用有線的通訊方式，施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行，成本低，可以根據(jù)現(xiàn)場需求及時(shí)調(diào)整項(xiàng)目方案，靈活性好，系統(tǒng)的功能擴(kuò)展方便，因此特別適合偏遠(yuǎn)油區(qū)對通信鏈路的要求。
2常用的無線通訊技術(shù)
目前在油田現(xiàn)場廣泛應(yīng)用的無線通訊技術(shù)主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺、擴(kuò)頻微波、無線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等。
其中GPRS和CDMA技術(shù)中國移動(dòng)和中國聯(lián)通公司的主營數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，在數(shù)據(jù)傳輸方面有著很強(qiáng)的優(yōu)勢，即信號覆蓋范圍廣。對于陸上油田生產(chǎn)區(qū)域基本完全覆蓋。但由于海上油田地理位置特殊，遠(yuǎn)離陸地的基站，因此很多海上生產(chǎn)平臺還無法為GPRS/CDMA信號完全覆蓋。此外經(jīng)過測試，GPRS的平均速率為20kbit/s～40kbit/s，CDMA的平均速率為80kbit/s～100kbit/s，可以滿足傳輸小數(shù)據(jù)量的生產(chǎn)數(shù)據(jù)要求，但無法滿足大數(shù)據(jù)量的信號（例如視頻信號）遠(yuǎn)程無線傳輸。雖然有利用CDMA技術(shù)進(jìn)行視頻信號傳輸?shù)陌咐?，但效果并不理想?/p>
數(shù)字電臺用于點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多點(diǎn)的工作環(huán)境，能夠提供標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口，可直接與計(jì)算機(jī)、RTU、PLC等數(shù)據(jù)終端連接，實(shí)現(xiàn)透明傳輸。數(shù)傳電臺的傳輸速率從1200～19.2Kbit，傳輸距離20～50公里。具有抗干擾能力強(qiáng)、接收靈敏度高等特點(diǎn)。數(shù)傳電臺技術(shù)比較成熟，標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，一直以來廣泛用于油田的數(shù)據(jù)遙測/數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)項(xiàng)目中。但隨著GPRS/CDMA技術(shù)的日漸成熟，相應(yīng)的設(shè)備價(jià)格的降低，使得在很多應(yīng)用場合中數(shù)傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時(shí)，數(shù)傳電臺的相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展，智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高帶寬的數(shù)傳電臺也不斷涌現(xiàn)。結(jié)合數(shù)傳電臺誤碼率低、信道可靠的特點(diǎn)，數(shù)傳電臺必將成為海上油田通信技術(shù)應(yīng)用的可靠選擇。
擴(kuò)頻微波和無線網(wǎng)橋技術(shù)是近幾年興起的一門數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。擴(kuò)頻微波最大優(yōu)點(diǎn)在于較強(qiáng)的抗干擾能力，以及保密、多址、組網(wǎng)、抗多徑等，同時(shí)具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面廣等特點(diǎn)，特別適合野外聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。而無線網(wǎng)橋是無線射頻技術(shù)和傳統(tǒng)的有線網(wǎng)橋技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無線網(wǎng)橋是為使用無線（微波）進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計(jì)。它是一種在鏈路層實(shí)現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠(yuǎn)距離（可達(dá)50km）、高速（可達(dá)百M(fèi)bps）無線組網(wǎng)。這兩項(xiàng)技術(shù)都可以用來傳輸對帶寬要求相當(dāng)高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號傳輸業(yè)務(wù)。
例如，對于遠(yuǎn)離陸地且無法進(jìn)行中繼的海上平臺，通訊鏈路只能通過衛(wèi)星通信和短波通訊。其中衛(wèi)星通信范圍大，只要衛(wèi)星發(fā)射的波束覆蓋進(jìn)行的范圍均可進(jìn)行通信。不易受陸地災(zāi)害影響，建設(shè)速度快，易于實(shí)現(xiàn)廣播和多址通信等等優(yōu)點(diǎn)。但其運(yùn)行費(fèi)用相對昂貴，且系統(tǒng)維護(hù)要求高。短波通訊以往只在軍事通信、專業(yè)通信、業(yè)余通信中發(fā)揮著極為重要的作用，因其傳輸速率低、噪聲大，電離層反射天波為主，通常不能穩(wěn)定的使用固定頻率工作等缺點(diǎn)，因此在其他領(lǐng)域已慢慢淡出人們的視線。盡管短波通信存在一些缺陷，但對于海上油田而言，短波通訊作為可靠性高、覆蓋區(qū)域廣的通信方式，用于海上平臺的緊急通信及小數(shù)據(jù)量傳輸應(yīng)該是一個(gè)比較好的選擇。
3環(huán)境因素對技術(shù)應(yīng)用的影響
偏遠(yuǎn)油區(qū)的環(huán)境因素以以海上油田最為特殊。海上油田除了考慮信道帶寬，傳輸數(shù)率，傳輸距離，發(fā)射功率，天線要求等通信設(shè)備本身的技術(shù)參數(shù)外，在應(yīng)用無線通訊技術(shù)的過程中，還必須全面地考慮海上平特的地理環(huán)境與地理?xiàng)l件對無線通信技術(shù)應(yīng)用的影響。
3.1對信號傳輸?shù)挠绊?/p>
可以通過選取性能好的設(shè)備或應(yīng)用抗干擾措施以減少甚至避免干擾。但無線通信過程中的信號衰落問題則是普遍存在的，而且是不可避免的。由于海上油田遠(yuǎn)離陸地，與陸地之間的廣闊的海域、多變的氣候使得在陸上應(yīng)用效果很好的技術(shù)在海上應(yīng)用時(shí)沒有了用武之地。
微波在空間傳播中將受到大氣效應(yīng)和地面效應(yīng)的影響，導(dǎo)致接受機(jī)接受的電平隨著時(shí)間的變化而不斷起伏變化，我們把這種現(xiàn)象稱為衰落。從衰落的物理因素來看，可以分成以下幾類：吸收衰落、雨霧衰落、K型衰落、波導(dǎo)型衰落、閃爍衰落等等。在各種衰落因素中，吸收衰落、雨霧衰落及K型衰落對海上油田的無線通信應(yīng)用影響較大。
3.2對技術(shù)應(yīng)用的影響
各項(xiàng)通信技術(shù)在海上油田應(yīng)用中還存在的另外一個(gè)問題就是其獨(dú)特的現(xiàn)場環(huán)境。海上平臺一般空間狹小，還要考慮海上多風(fēng)，平臺最高點(diǎn)一般較低的特點(diǎn)。
首先是對天線安裝的限制。海上微波通信受地形地貌影響，相同的通信距離要求兩端天線的高度更高。對于衛(wèi)星通信、擴(kuò)頻微波、短波通信等天線體積較大的應(yīng)用，由于海上風(fēng)力較大，抗風(fēng)性的要求也使得設(shè)備在小平臺的安裝變得十分困難。
此外，對于無人值守的平臺，設(shè)備必須具有高可靠性、可自動(dòng)維護(hù)、參數(shù)遠(yuǎn)程設(shè)置等功能。而對于衛(wèi)星通信、短波通信等要求平臺上配備專業(yè)管理操作人員進(jìn)行設(shè)備的管理維護(hù)，這一特點(diǎn)也為技術(shù)的應(yīng)用帶來一定的限制。
4無線網(wǎng)橋技術(shù)在海上平臺視頻監(jiān)控中的應(yīng)用
在實(shí)際的現(xiàn)場應(yīng)用中，我們選取了基于5.8G無線網(wǎng)橋設(shè)備進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用測試。測試地點(diǎn)為淺海油井，測試內(nèi)容為4路視頻監(jiān)控圖像的傳輸。該系統(tǒng)具體解決方案是利用摩托羅拉Canopy5.8G無線網(wǎng)橋建立通信鏈路。在平臺一側(cè)首先通過視頻服務(wù)器將模擬視頻信號轉(zhuǎn)化為可在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)流，之后由無線網(wǎng)橋?qū)⑿盘杺鬏數(shù)疥懙囟恕ｊ懙囟艘粋?cè)通過無線網(wǎng)橋進(jìn)行接收后由視頻監(jiān)控服務(wù)器處理后，對視頻信號進(jìn)行錄像存儲及Web。相關(guān)用戶可依據(jù)相應(yīng)權(quán)限在局域網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行視頻圖像的瀏覽、錄像等操作。
系統(tǒng)通訊鏈路建立后，可遠(yuǎn)端對設(shè)備參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，設(shè)備維護(hù)方便。監(jiān)控視頻圖像清晰、連貫，滿足監(jiān)控要求。從系統(tǒng)的鏈路冗余可以看出本次測試的應(yīng)用距離已接近5.8G無線網(wǎng)橋技術(shù)在海上應(yīng)用的最遠(yuǎn)距離。從系統(tǒng)的穩(wěn)定性出發(fā)，在更遠(yuǎn)一些的類似應(yīng)用中應(yīng)謹(jǐn)慎選擇這項(xiàng)技術(shù)。
論文摘要:隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生，它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間，計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過了不同的發(fā)展歷程。
數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”為業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)是預(yù)先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀(jì)50年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展，以及兩者之間的相互滲透與結(jié)合而興起的一種新的通信方式，它是計(jì)算機(jī)和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生，它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間，計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過了不同的發(fā)展歷程。
1通信系統(tǒng)傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸，易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制，通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量，可在40M頻道內(nèi)傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的，具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前用于本地、長途、干線傳輸，并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長波激光器和單模光纖，每路光纖通話路數(shù)超過萬門，光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來，光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速，并有各種設(shè)備應(yīng)用，接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠(yuǎn)、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前，成熟技術(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時(shí)分多路及時(shí)分多址。
移動(dòng)通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯(cuò)編碼和數(shù)字話音編碼。
2 數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計(jì)算機(jī)、數(shù)字傳真機(jī)、智能用戶電報(bào)終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機(jī)、專用電話交換機(jī)(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)備;非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶電報(bào)終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)組成，如果傳輸信道為模擬信道，DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM)，它的作用是進(jìn)行模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道，DCE的作用是實(shí)現(xiàn)信號碼型與電平的轉(zhuǎn)換，以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外，還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過呼叫過程建立連接，通信結(jié)束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
3 數(shù)據(jù)通信的分類
3.1 有線數(shù)據(jù)通信
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點(diǎn)、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路，即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的，但實(shí)際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的，所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲——轉(zhuǎn)發(fā)方式，將用戶送來的報(bào)文分成具用一定長度的數(shù)據(jù)段，并在每個(gè)數(shù)據(jù)段上加上控制信息，構(gòu)成一個(gè)帶有地址的分組組合群體，在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點(diǎn)是在一條電路上同時(shí)可開放多條虛通路，為多個(gè)用戶同時(shí)使用，網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)路由選擇功能和先進(jìn)的誤碼檢錯(cuò)功能，但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來的。幀中繼技術(shù)是把不同長度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi)，加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
3.2 無線數(shù)據(jù)通信
無線數(shù)據(jù)通信也稱移動(dòng)數(shù)據(jù)通信，它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸，因此只適合于固定終端與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的通信。而移動(dòng)數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的，因而有可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。狹義地說，移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就是計(jì)算機(jī)間或計(jì)算機(jī)與人之間的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)，把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴(kuò)展到移動(dòng)和便攜用戶。
4網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議
4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork)，就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計(jì)算機(jī)互聯(lián)的集合。通過網(wǎng)絡(luò)各用戶可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，如文檔、程序、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分，可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng);廣域網(wǎng)一般指連接一個(gè)國家內(nèi)各個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間;城域網(wǎng)又稱為都市網(wǎng)，它的覆蓋范圍一般為一個(gè)城市，方圓不超過10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對較小，如一棟建筑物，或一個(gè)單位、一所學(xué)校，甚至一個(gè)大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)單位可使用多個(gè)局域網(wǎng)，如財(cái)務(wù)部門使用局域網(wǎng)來管理財(cái)務(wù)帳目，勞動(dòng)人事部門使用局域網(wǎng)來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對話所使用的語言，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多，有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議，還有面向字節(jié)計(jì)數(shù)的協(xié)議，但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)是具有開放體系結(jié)構(gòu)，并且非常容易管理。
TCP/IP實(shí)際上是一種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是有關(guān)協(xié)議的集合，它包括傳輸控制協(xié)議(Transport Control Protocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù)，IP協(xié)議用于在程序與主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺性，現(xiàn)已成為Internet的標(biāo)準(zhǔn)連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負(fù)責(zé)接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信;傳輸層:負(fù)責(zé)起點(diǎn)到終端的通信;應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺計(jì)算機(jī)傳送到另一臺計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)需經(jīng)過上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
目前的IP協(xié)議是由32位二進(jìn)制數(shù)組成的，如202.0.96.133就表示連接到因特網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)使用的IP地址，在整個(gè)因特網(wǎng)上IP地址是唯一的。
