SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)的關鍵技術及優(yōu)點分析

朱立新

【摘要】目前我國科技水平和信息技術發(fā)展迅速，SDH數(shù)字微波通信技術使用越來越普遍。人們對通信的要求已經(jīng)不局限于電話、電視等單一服務了，于是出現(xiàn)了類似于電腦、智能手機、音視頻等需要網(wǎng)絡的多媒體軟件。通信網(wǎng)絡的出現(xiàn)滿足了人們對圖像、音視頻等信息的接收觀看，但是網(wǎng)絡延時成為現(xiàn)在通信的難題。SDH光傳輸技術是Sychroous Digtal Hiarchy的簡稱，具有將線路通過改接、交叉，以及輸送的能力，是一種較為可靠且先進的通信技術，得到了人們較為廣泛的應用。而現(xiàn)如今的通信網(wǎng)絡缺口較大，網(wǎng)絡實時性較差，穩(wěn)定性也是較難解決的問題，針對這些問題，本文概述了SDH數(shù)字微波通信技術，介紹了SDH數(shù)字微波通信技術的優(yōu)勢，以及如何通過SDH數(shù)字微波通信的關鍵技術實現(xiàn)信號的穩(wěn)定傳輸，為SDH數(shù)字微波通信的推廣提供參考。

【關鍵詞】SDH;光傳輸技術;通信網(wǎng)絡

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.07.006

SDH數(shù)字微波通信技術是基于微波通信技術發(fā)展而來，汲取了傳統(tǒng)微波通信技術的優(yōu)點，改進了傳統(tǒng)微波通信技術的缺點，可以有效規(guī)避視距通信的缺點，與光纖通信技術相互配合，形成更為有效的通信網(wǎng)絡，為人們帶去更高質(zhì)量的廣播電視服務、通信服務，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的多樣化通信需求。通過對SDH數(shù)字微波通信技術的特點研究，有助于發(fā)現(xiàn)SDH數(shù)字微波通信技術在廣播電視數(shù)字信號傳輸、民用或軍用通信方面的優(yōu)勢，進而有效的推動SDH數(shù)字微波通信技術更為廣泛的應用。

1. SDH數(shù)字微波通信技術概述

SDH數(shù)字微波通信技術是數(shù)字微波通信技術的一種，由SDH數(shù)字通信和微波通信技術組成，兼具二者之間的優(yōu)點，是新一代的數(shù)字微波通信體制。自SDH數(shù)字微波通信技術誕生以來，因其比特率達到155-520Mbit/s，因而其容量的信息更大，在同等容量下，可容納更多的信息，因而在各領域中得到快速的應用。SDH數(shù)字微波通信技術由終端站、數(shù)字終端機、交換機、SDH微波中繼站等組成，其各功能如下。

SDH數(shù)字微波通信技術的終端站構(gòu)成了SDH數(shù)字微波通信網(wǎng)絡，猶如一條主干線上的各條支線，將SDH數(shù)字微波通信網(wǎng)絡不斷延伸。終端站在SDH數(shù)字微波通信技術中占有很重要的位置，是SDH數(shù)字微波通信技術的核心。每個SDH數(shù)字微波通信技術的終端站均要負責CMI/NRZ變換、微波幀的開銷、糾錯編碼、發(fā)信功率放大、解擾碼、網(wǎng)絡管理、公務聯(lián)絡等工作。

交換機。交換機在SDH數(shù)字微波通信技術其協(xié)調(diào)通信、模擬信號與數(shù)字信號轉(zhuǎn)換的功能，通過交換機的連接，可大大拓展SDH數(shù)字微波通信技術的應用范圍，將其與模擬信號終端連接起來，實現(xiàn)數(shù)字信號的交換和輸出。

數(shù)字終端機。數(shù)字終端機與SDH數(shù)字微波通信技術中的交換機直接相連，負責將交換機的多路信號轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗦窋?shù)字信號，或是將多路數(shù)字信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻粨Q機所需要的信號，在這二者之間進行轉(zhuǎn)換、信息輸送，具有強大的編碼功能。

微波站。微波站與SDH數(shù)字微波通信技術的終端站相互配合，均要負責CMI/NRZ變換、NRZ/CMI等業(yè)務。

SDH微波中繼站。SDH微波中繼站負責數(shù)字微波信號的接收和發(fā)送，具有調(diào)制、解碼等功能，是SDH數(shù)字微波通信能夠傳送向遠方的中繼站點。

2. SDH數(shù)字微波通信技術的優(yōu)勢

SDH數(shù)字微波通信技術是新一代的數(shù)字微波通信技術，具有提升頻譜資源釋放效率、提升傳輸質(zhì)量、增強數(shù)據(jù)傳輸安全性的優(yōu)點，首先SDH數(shù)字微波通信技術的波道容量較大，數(shù)字信號的壓縮比較大，且釋放速度較快，能夠在短時間內(nèi)釋放大量數(shù)據(jù)，緩解頻譜資源緊張局面;其次傳統(tǒng)的數(shù)字微波信號在多次傳輸以后，會因為中繼和復制的緣故，出現(xiàn)信號衰減、信號質(zhì)量下降的問題，而SDH數(shù)字微波通信技術的糾錯編碼技術，能夠?qū)Χ啻沃欣^和復制的信號進行糾錯，大大提高了SDH數(shù)字微波通信技術的抗干擾能力，有效的解決了橫條和雪花現(xiàn)象的出現(xiàn);最后SDH數(shù)字微波通信技術的安全性較強，通過組合變化的方式，能夠組成多種網(wǎng)絡，不僅具有一定的自我修復能力，還能夠保障所傳輸數(shù)據(jù)的安全。

3. SDH數(shù)字微波通信技術的構(gòu)成

SDH數(shù)字微波通信設備主要由SDH分插復用器、MPEG-2編解碼器、適配器、微波設備等組成，SDH分插復用器連接微波設備和適配器，具有處理信息能力強大的優(yōu)點，在SDH數(shù)字微波通信技術中負責處理低速信號，并將所處理后的低速信號，傳輸?shù)街?、線路之中，SDH分插復用器的處理能力強大，能夠處理帶寬為155Mbit的支路信號，其提取能力較為強大。SDH分插復用器的另一大優(yōu)點是組網(wǎng)能力靈活，可組成多種網(wǎng)絡形式，如環(huán)形網(wǎng)和樹形網(wǎng)，所組成的網(wǎng)絡帶寬可達到155M，得益于強大的網(wǎng)絡處理能力，SDH分插復用器可應對一些常見的網(wǎng)絡問題，具有一定的網(wǎng)絡自愈能力。MPEG-2是一種數(shù)字壓縮技術，在SDH數(shù)字微波傳輸過程中，為減少對網(wǎng)絡資源的占用，提高傳輸速率，同時減少數(shù)字信號傳輸過程中，因冗余度而導致的信號丟失問題，需要使用MPEG-2技術實現(xiàn)對模擬信號的數(shù)字化轉(zhuǎn)換與壓縮，MPEG-2的音視頻清晰度較高，最高可處理1920×1080的視頻信號和CD級的音頻信號。經(jīng)過MPEG-2技術處理的音視頻信號會轉(zhuǎn)化為基本碼流PES，所形成的基本碼流PES可在SDH轉(zhuǎn)數(shù)字微波通信中進行傳輸，MPEG-2具有空間和時間相關性，分為I幀、P幀、B幀三種，對應圖像的I、P、B分層;其宏模塊為4：2：0，分別代表亮度像塊、色差像塊。MPEG-2與SDH分插復用器的有效連接，可完成對SDH分插復用器數(shù)據(jù)的編碼與傳輸工作，適配器則其將MPEG-2與SDH分插復用器進行連接的作用，在適配器的作用下，MPEG-2才能夠開始對數(shù)字信號的解碼工作，以對應PMT表的PID，實現(xiàn)SPI中的TS流的轉(zhuǎn)換。

4. 應用關于SDH數(shù)字微波通信的關鍵技術

4.1 建立信息在線采集模塊

目前，通信網(wǎng)絡信息采集有兩種方式，其一是網(wǎng)絡應用較為廣泛的逐跳式采集方式，這種采集方式是以獨立的形式存在，采集每個單獨的通信信息，彼此互不干擾，是較為單一的采集模式，在采集過程中，無法得到其他信息，費時又費力，屬于高成本，低成效的采集方式。其二是顯式采集方式，沒有獨立式采集的能力，只能根據(jù)設置采集，較為固化，不能解決突發(fā)狀況，極容易發(fā)生網(wǎng)絡擁堵的情況，使采集到的信息不準確。所以，建立信息在線采集模塊很有必要。建立信息在線采集模塊的作用在于，提高通信網(wǎng)絡的通信速度。所以就要突破傳統(tǒng)采集信息的方式，不局限于獨立采集與固化采集，結(jié)合兩者的優(yōu)點，比如獨立采集的信息準確性，固化采集信息的真實性。要建立并聯(lián)或串聯(lián)的采集線路，使采集信息之間保持相互聯(lián)系的狀態(tài)，并且保證通信網(wǎng)絡采集信息過程中躲避可能發(fā)生網(wǎng)絡擁堵情況的線路，可以從整個通信網(wǎng)絡出發(fā)，實現(xiàn)網(wǎng)絡流量控制功能。在線采集模塊也需要擁有優(yōu)化通信效率的能力，在接收到信息的同時，根據(jù)采集到的信息，將通信擁堵路段標注出來，避免或轉(zhuǎn)移通信路段，以最快的速度與通信的另一邊相連。

4.2 編碼調(diào)制技術

編碼調(diào)制技術是SDH數(shù)字微波通信中的關鍵技術之一，在SDH數(shù)字微波通信起著對數(shù)字信號編碼、轉(zhuǎn)換、調(diào)制的作用，主要用于解決SDH數(shù)字微波通信中載波段選擇、信號調(diào)制、數(shù)據(jù)傳輸率等工作。SDH數(shù)字微波通信的數(shù)據(jù)傳輸率很大，但每次發(fā)送數(shù)字微波信號，并不需要過大的數(shù)據(jù)傳輸率，為了降低SDH數(shù)字微波通信的系統(tǒng)資源占用，提高SDH數(shù)字微波通信資源的利用率，通過編碼調(diào)制技術，可根據(jù)所要發(fā)送的數(shù)據(jù)大小，靈活的利用SDH數(shù)字微波通信的數(shù)據(jù)傳輸率、信號調(diào)制、載波段選擇等，保障SDH數(shù)字微波通信信號的穩(wěn)定、安全、高效的傳輸。此外，SDH數(shù)字微波通信中的編碼調(diào)制技術，還具有根據(jù)網(wǎng)絡傳輸兆比特數(shù)據(jù)改變而調(diào)整的功能，能夠設計為特定的傳輸波道，大大提高了SDH數(shù)字微波通信的有效性。

4.3 載波鍵控技術

載波鍵控技術在SDH數(shù)字微波通信中常用的關鍵技術之一，載波鍵控技術是應用鍵控法，如振幅鍵控、頻移鍵控等數(shù)字調(diào)制方式，實現(xiàn)對開關鍵的控制，達到數(shù)字調(diào)制的目的。載波是微波設備所發(fā)射信號中的余弦信號，為實現(xiàn)數(shù)字信號的穩(wěn)定傳輸，需要使用振幅鍵控的方式，對余弦信號的幅度、相位、頻率等進行調(diào)整。在振幅鍵控，載波的輸出結(jié)果是使用數(shù)字來表示的，數(shù)字1表示載波的存在，數(shù)字0則便表示沒有載波，當輸出結(jié)果為1時，則啟動開關，對SDH數(shù)字微波通信設備進行數(shù)字調(diào)制，達到信號穩(wěn)定傳輸?shù)哪康?。頻移鍵控是根據(jù)SDH數(shù)字微波通信中的數(shù)字信號進行調(diào)制，以實現(xiàn)對載波的頻率調(diào)制，頻移鍵控可分為相位不連續(xù)和相位連續(xù)，相位不連續(xù)經(jīng)過對數(shù)字信號的調(diào)制以后，所形成的是FSK信號，即通過載波來傳遞數(shù)字信號。相位連續(xù)則是通過基帶信號完成載波的頻率調(diào)制，達到輸出FSK信號的效果。載波鍵控技術具有調(diào)制效率高、信號失真度低、信噪值低、傳輸容量大的優(yōu)點，當前我國在SDH數(shù)字微波通信領域，普遍使用的是更高進制的載波鍵控技術，以實現(xiàn)數(shù)字信號的有效調(diào)制，保證大容量數(shù)字信號的穩(wěn)定傳輸。

在SDH數(shù)字微波通信的特點方面，得益于SDH數(shù)字微波通信的可靠性高、建設快、成本低，SDH數(shù)字微波通信技術中的關鍵技術日益完善，其在民用和軍用通信、廣播電視信號傳輸?shù)确矫?，將得到更為廣泛的應用。

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