數(shù)字微波通信的優(yōu)點(diǎn)及其在應(yīng)急通信中的應(yīng)用

吉云彬

【摘要】在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，信息技術(shù)水平也不斷發(fā)展，以數(shù)字微波通信技術(shù)為代表的現(xiàn)代化通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)之中。其中，數(shù)字微波通信技術(shù)以抗干擾性強(qiáng)、保密性好、建設(shè)速度快等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于搶險(xiǎn)救災(zāi)、控制暴亂等方面。基于此，本文將對(duì)數(shù)字微波通信技術(shù)的優(yōu)勢進(jìn)行詳細(xì)說明，并針對(duì)其在應(yīng)急通信中的應(yīng)用措施進(jìn)行探討，希望對(duì)相關(guān)工作人員提供參考意見。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字微波通信;應(yīng)急通信;優(yōu)勢

中圖分類號(hào)：TN92? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.07..036

近年來我國在科研方面的投入力度不斷提升，尤其是在高精尖技術(shù)領(lǐng)域人力、物力以及資金支持力度空前提升。通信技術(shù)作為保證信息傳輸通暢的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，科研人員在實(shí)際工作中對(duì)相關(guān)技術(shù)的研究投入巨大精力。微波通信技術(shù)具有容量大、通信距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，通過結(jié)合信息數(shù)字化技術(shù)，數(shù)字微波通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并在應(yīng)急通信方面發(fā)揮著重要作用，可以保證信息傳播的實(shí)效性以及精準(zhǔn)性，在搶險(xiǎn)救災(zāi)等工作中可以有效將災(zāi)區(qū)信息及時(shí)傳遞給外界，為指揮者制定工作方案提供有效信息支持。由此，針對(duì)數(shù)字微波通信技術(shù)在應(yīng)急通信方面的應(yīng)用措施已經(jīng)成為當(dāng)前工作人員重點(diǎn)研究內(nèi)容。

1. 數(shù)字微波通信技術(shù)相關(guān)信息概述

微波的波頻與波長分別在300MHz～300GHz范圍內(nèi)以及1mm～1m區(qū)間內(nèi)，從本質(zhì)層面分析，微波應(yīng)歸屬于電磁波種類。微波通信技術(shù)是一種以微波作為信息載體，通過空間電波攜帶信息信號(hào)進(jìn)行無線通信的模式。根據(jù)微波所攜帶的信息信號(hào)不同，可劃分為模擬微波通信和數(shù)字微波通信兩種。

數(shù)字微波通信中繼通信線路主要由終端站、若干個(gè)通信中繼站及分路站構(gòu)成，其中終端站主要由微波收發(fā)信設(shè)備、調(diào)制解調(diào)設(shè)備等組成，是數(shù)字微波通信技術(shù)應(yīng)用的主體。

從技術(shù)層面分析，數(shù)字微波通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中將PDH融合SDH集中在同個(gè)硬件平臺(tái)內(nèi)部，隨后利用軟件進(jìn)行空中接口容量管控調(diào)整，通過此技術(shù)可以有效簡化升級(jí)擴(kuò)容處理，從而實(shí)現(xiàn)控制相關(guān)操作成本的目的，有效打破傳統(tǒng)升級(jí)技術(shù)復(fù)雜且成本較高的制約，為推動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展提供有利條件支持。

2. 數(shù)字微波通信技術(shù)特征

2.1 通信效果良好

在傳統(tǒng)通信技術(shù)中，為確保通信信號(hào)得到有效傳輸，傳統(tǒng)通信技術(shù)主要采用多徑多路信號(hào)共用同一信號(hào)通道的方式，雖然在一定程度上保證了信號(hào)可以有效傳輸?shù)浇邮照咛帲切盘?hào)之間相互干擾的問題使得通信質(zhì)量不良。而數(shù)字微波通信技術(shù)主要采用時(shí)隙位置分列傳輸信號(hào)，簡單理解即為：同一信號(hào)通道分離多路的信號(hào)，有效實(shí)現(xiàn)節(jié)省通信資源的效果，同時(shí)也大幅降低了信號(hào)之間的互相干擾。此外，數(shù)字微波通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中還可以利用微波通道進(jìn)行直線傳播，避免復(fù)雜地形條件等客觀因素的干擾，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升通信效果的目的。

2.2 良好的保密性特征

數(shù)字微波通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中主要采用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸，這就使得數(shù)字微波通信技術(shù)具備遠(yuǎn)超于傳統(tǒng)通信技術(shù)的保密性能。使用者可以利用數(shù)字加密技術(shù)，在收發(fā)設(shè)備內(nèi)設(shè)置擾碼電路，此外，還可根據(jù)信息的保密級(jí)別設(shè)置相應(yīng)加密電路。

2.3 組網(wǎng)方式更為便捷

數(shù)字微波通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中主要采用數(shù)字信息作為傳輸方式，在當(dāng)前信息技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，可以較為便捷快速地構(gòu)建完善的數(shù)字通信網(wǎng)，進(jìn)而利用現(xiàn)代信息技術(shù)優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)信息交換的效果，進(jìn)一步提升信息傳輸效率與質(zhì)量。

2.4 設(shè)備體積輕量化，低功耗

數(shù)字微波通信技術(shù)具備較強(qiáng)的抗干擾能力，由此，該技術(shù)在實(shí)際發(fā)展應(yīng)用過程中可以適當(dāng)?shù)亟档臀⒉òl(fā)信功率，這就使得微波通信技術(shù)收發(fā)設(shè)備的體系大幅下降。此外，數(shù)字微波通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中主要對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸處理，因此，一般設(shè)備也多運(yùn)用集成電路，由此減小設(shè)備體積，減少電源浪費(fèi)。雙方面聯(lián)合促成了此類通信設(shè)備體積小與功耗低的特質(zhì)。

3. 數(shù)字微波通信技術(shù)應(yīng)有優(yōu)勢

3.1 寬頻帶、大容量、高兼容性

由上文對(duì)微波特征的描述可知，微波頻段所占頻帶寬度在300GHz左右，相較于長波、中波、短波頻段占頻帶寬度總和在30MHz以下標(biāo)準(zhǔn)可見，微波頻段的寬度是其他波類難以比較的。一套微波中繼通信設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過程中可以實(shí)現(xiàn)承受上萬條話路同時(shí)運(yùn)行，或傳輸電視圖像信號(hào)相關(guān)寬頻帶信號(hào)。除此以外，數(shù)字微波中繼通信設(shè)備兼容性遠(yuǎn)超其他中繼設(shè)備，可以有效滿足機(jī)房、鐵塔等不同設(shè)施，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低運(yùn)營成本目的。

3.2 通信穩(wěn)定性強(qiáng)

從通信技術(shù)實(shí)際發(fā)展情況來看，在通信頻率超過100MHz的條件下，太陽黑子活動(dòng)、天電等因素對(duì)通信信號(hào)的干擾可以降到最低。由此，在微波頻段高頻率特質(zhì)的影響下，相關(guān)因素對(duì)通信穩(wěn)定性的影響極小，大幅提升通信穩(wěn)定性。同時(shí)數(shù)字微波通信中繼站在實(shí)際運(yùn)行過程中可以有效促使再生數(shù)字信號(hào)，從而可以避免逐站傳遞過程中所積蓄線路噪聲對(duì)通信效果造成負(fù)面影響。因此，數(shù)字微波通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中更加可靠。

3.3 線路安全性有保障

微波中繼通信站在實(shí)際運(yùn)行過程中主要采用接力方式進(jìn)行信息傳播，進(jìn)而穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸目的，同時(shí)也可以有效避免復(fù)雜地形條件對(duì)信號(hào)傳輸?shù)母蓴_。數(shù)字微波通信可以通過地表上若干個(gè)中繼站之間放大電波轉(zhuǎn)發(fā)，達(dá)到傳播數(shù)千里的效果。同時(shí)這種遠(yuǎn)距離傳輸有助于通信質(zhì)量獲得更大保障，數(shù)字微波通信能夠規(guī)避不法分子將電路植入到傳輸過程中進(jìn)行反面宣傳，由此比傳統(tǒng)有線傳輸具有更高的傳輸安全性，有助于降低意外破壞的可能性。

3.4 應(yīng)用靈活性較強(qiáng)

數(shù)字微波通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中可以有效規(guī)避復(fù)雜地形對(duì)信息傳輸?shù)淖枇?，同時(shí)可以有效抵御自然災(zāi)害引發(fā)的信號(hào)干擾問題，由此，數(shù)字微波通信技術(shù)具備加強(qiáng)的靈活性。由于該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中主要采用中繼通信方式，即使是在江河湖泊密布等地形條件下同樣可以發(fā)揮遠(yuǎn)距離通信的功能。此外，數(shù)字微波通信的電路設(shè)置不需要借助電纜或光纖等傳輸介質(zhì)實(shí)現(xiàn)，它只需通過中繼站將通信起點(diǎn)與終點(diǎn)相連，這就使得數(shù)字微波通信技術(shù)在戰(zhàn)爭環(huán)境或是災(zāi)害發(fā)生的環(huán)境下也可以有效實(shí)現(xiàn)建立與轉(zhuǎn)移功效，相較于傳統(tǒng)有線通信技術(shù)，數(shù)字微波通信技術(shù)更兼具穩(wěn)定性與靈活性。

3.5 天線增益高，方向性較強(qiáng)

從實(shí)際研究成果分析，在天線面積固定的情況下，天線增益效果越強(qiáng)，其工作波長平方越小。因此，考慮到微波通信技術(shù)工作波長相對(duì)較短，可以適當(dāng)?shù)乜s小天線尺寸，通常情況下，微波通信技術(shù)所用天線一般為增益性與方向性較強(qiáng)的特質(zhì)面式天線。利用相應(yīng)天線方向性較強(qiáng)的優(yōu)勢，可以實(shí)現(xiàn)在降低發(fā)信功率的前提下通過調(diào)整微波傳播方向的方式使其對(duì)準(zhǔn)下個(gè)接收站，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低通信干擾的目的。

4. 應(yīng)急通信中數(shù)字微波通信技術(shù)應(yīng)用原則與措施

4.1 數(shù)字微波通信技術(shù)應(yīng)用原則

在應(yīng)急通信中，數(shù)字微波通信技術(shù)的應(yīng)用原則主要分為以下三點(diǎn)：第一，確保穩(wěn)定性以及可靠性原則。在應(yīng)急通信條件下，通信環(huán)境較為復(fù)雜，為確保通信穩(wěn)定性，要求通信系統(tǒng)具備穩(wěn)定應(yīng)對(duì)復(fù)雜情況的能力，確保通信網(wǎng)絡(luò)在復(fù)雜條件下也可以及時(shí)快速地做出反應(yīng)。同時(shí)，為確保通信穩(wěn)定性，要求通信系統(tǒng)具備易于維修的特點(diǎn)，為快速排除系統(tǒng)故障恢復(fù)通信提供有利條件支持;第二，快速反應(yīng)能力。通常情況下，應(yīng)急通信主要應(yīng)用于暴亂控制、搶險(xiǎn)救災(zāi)等突發(fā)情況，因此，要求數(shù)字微波通信技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中需要具備快速下達(dá)指令的功能，同時(shí)接收端在實(shí)際應(yīng)用過程中也需具備快速反饋情況的功能;第三，保證及時(shí)安全。在應(yīng)急通信中，需要充分考慮安全性問題，因此，使用者在實(shí)際工作中應(yīng)注意優(yōu)化相關(guān)監(jiān)控配置，最大限度地降低外界非法入侵以及對(duì)信息的惡意篡改。

4.2 數(shù)字微波通信技術(shù)應(yīng)用措施

在應(yīng)急通信中，數(shù)字微波通信技術(shù)的應(yīng)用措施主要包括以下幾種：

第一，構(gòu)建完善的信息反饋網(wǎng)絡(luò)。使用者應(yīng)充分利用該技術(shù)的大容量以及寬頻帶優(yōu)勢，構(gòu)建完善的信息反饋網(wǎng)絡(luò)，推動(dòng)信息實(shí)時(shí)交互。為緊急條件下，信息傳輸?shù)目煽啃蕴峁┯辛ΡＵ?。比如在汶川地震搶險(xiǎn)救援期間，一線救災(zāi)人員通過完善的信息反饋網(wǎng)絡(luò)為后方指揮部救援方案制定提供了有效信息支持，大幅提升救援效率，將人員傷亡降到最低。

第二，建立完善的監(jiān)測體系。由于數(shù)字微波通信技術(shù)在抗干擾能力方面具有其他技術(shù)難以比擬的優(yōu)勢，在緊急情況下，可以利用該技術(shù)將實(shí)時(shí)畫面?zhèn)鬏斨梁蠓街笓]部，為其提供一線情報(bào)，為指揮人員做出正確決斷提供有力保障。

第三，建立便捷的信息發(fā)布平臺(tái)。在自然災(zāi)害搶險(xiǎn)救援期間不僅需要國家力量，還需要社會(huì)力量的廣泛支持，因此，建立完善的信息發(fā)布平臺(tái)，利用數(shù)字微波通信將災(zāi)區(qū)信息第一時(shí)間向外發(fā)布具有重要意義，積極推動(dòng)社會(huì)力量為后續(xù)救援工作及時(shí)提供相應(yīng)援助。

總結(jié)：綜上所述，數(shù)字微波通信技術(shù)是一項(xiàng)現(xiàn)代化通信技術(shù)方式，該技術(shù)在建設(shè)成本、信息傳輸穩(wěn)定性方面具有傳統(tǒng)通信技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢，因此，該技術(shù)也被越來越廣泛應(yīng)用于應(yīng)急通信之中。實(shí)際應(yīng)用過程中，使用者應(yīng)注意充分遵循安全性、可靠性以及快速性原則，建立完善的應(yīng)急通信體系，為進(jìn)一步提高緊急情況下通信傳輸穩(wěn)定性奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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