什么是微波通信?
微波通信（Microwave Communication），是使用波長在0.1毫米至1米之間的電磁波——微波進行的通信。微波通信不需要固體介質,當兩點間直線距離內無障礙時就可以使用微波傳送。
利用微波進行通信具有容量大、質量好并可傳至很遠的距離,因此是國家通信網的一種重要通信手段,也普遍適用于各種專用通信網。
我國微波通信廣泛應用l、s、c、x諸頻段,k頻段的應用尚在開發之中。由于微波的頻率極高,波長又很短,其在空中的傳播特性與光波相近,也就是直線前進,遇到阻擋就被反射或被阻斷,因此微波通信的主要方式是視距通信,超過視距以后需要中繼轉發。
一般說來,由于地球幽面的影響以及空間傳輸的損耗,每隔50公里左右,就需要設置中繼站,將電波放大轉發而延伸。這種通信方式,也稱為微波中繼通信或稱微波接力通信。長距離微波通信干線可以經過幾十次中繼而傳至數千公里仍可保持很高的通信質量。
微波站的設備包括天線、收發信機、調制器、多路復用設備以及電源設備、自動控制設備等。為了把電波聚集起來成為波束,送至遠方,一般都采用拋物面天線,其聚焦作用可大大增加傳送距離。多個收發信機可以共同使用一個天線而互不干擾,我國現用微波系統在同一頻段同一方向可以有六收六發同時工作,也可以八收八發同時工作以增加微波電路的總體容量。多路復用設備有模擬和數字之分。模擬微波系統每個收發信機可以工作于60路、960路、1800路或2700路通信,可用于不同容量等級的微波電路。數字微波系統應用數字復用設備以30路電話按時分復用原理組成一次群,進而可組成二次群120路、三次群480路、四次群1920路,并經過數字調制器調制于發射機上,在接收端經數字解調器還原成多路電話。最新的微波通信設備,其數字系列標準與光纖通信的同步數字系列(SDH)完全一致,稱為SDH微波。這種新的微波設備在一條電路上,八個束波可以同時傳送三萬多路數字電話電路(2.4gbit/s)。
微波通信由于其頻帶寬、容量大、可以用于各種電信業務的傳送,如電話、電報、數據、傳真以及彩色電視等均可通過微波電路傳輸。微波通信具有良好的抗災性能,對水災、風災以及地震等自然災害,微波通信一般都不受影響。但微波經空中傳送,易受干擾,在同一微波電路上不能使用相同頻率于同一方向,因此微波電路必須在無線電管理部門的嚴格管理之下進行建設。此外由于微波直線傳播的特性,在電波波束方向上,不能有高樓阻擋,因此城市規劃部門要考慮城市空間微波通道的規劃,使之不受高樓的阻隔而影響通信。
什么是光通信?
光通信就是以光波為載波的通信。隨著信息時代的到來,人們對光通信帶寬的需求日益增加,增加光路帶寬的方法有兩種:一是提高光纖的單信道傳輸速率;二是增加單光纖中傳輸的波長數,即波分復用技術(WDM)。
目前寬帶城域網(BMAN)正成為信息化建設的熱點,DWDM(密集波分復用)的巨大帶寬和傳輸數據的透明性,無疑是當今光纖應用領域的首選技術。然而,MAN等具有傳輸距離短、拓撲靈活和接入類型多等特點,如照搬主要用于長途傳輸的DWDM,必然成本過高;同時早期DWDM對MAN等的靈活多樣性也難以適應。面對這種低成本城域范圍的寬帶需求,CWDM(粗波分復用)技術應運而生,并很快成為一種實用性的設備。目前應用的光設備主要有:①光器件有光耦合器,光復用器,光濾波器,光纖連接器和衰減器,光檢測器,光放大器,光調制器與開關;②光發射機;③光接收機。
什么是光纖通信?
光纖通信技術從光通信中脫穎而出,已成為現代通信的主要支柱之一,在現代電信網中起著舉足輕重的作用。光纖通信作為一門新興技術,其近年來發展速度之快、應用面之廣是通信史上罕見的,也是世界新技術革命的重要標志和未來信息社會中各種信息的主要傳送工具。
光纖即為光導纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看,構成光纖通信的基本物質要素是光纖、光源和光檢測器。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學特性進行分類外,在應用中,光纖常按用途進行分類,可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質光纖又分為通用與專用兩種,而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調制以及光振蕩等功能的光纖,并常以某種功能器件的形式出現。光纖通信之所以發展迅猛,主要緣于它具有以下特點:
(1)通信容量大、傳輸距離遠;
(2)信號串擾小、保密性能好;
(3)抗電磁干擾、傳輸質量佳;
(4)光纖尺寸小、重量輕,便于敷設和運輸;
(5)材料來源豐富,環境保護好;
(6)無輻射,難于竊聽;
(7)光纜適應性強,壽命長。
什么是SDH?
同步光纖網常稱SONET (Synchronous Optical Network),是美國Bellcore公司首先于20世紀80年代提出的。美國國家標準協會(ANSI)通過一系列有關SONET標準,爾后國際電報電話咨詢委員會(CCITT)于1988年接受SONET概念,并重新定名為同步數字系列,使之成為不僅適于光纖也適于微波和衛星傳輸的通用技術體制。同步數字系列常稱SDH (Synchronous Digital Hierarchy ),與SONET (Synchronous Optical Network),即同步光纖網相當。通常SDH/SONET,稱為光同步數字傳輸網,是寬帶綜合數字網B-ISDN的基礎之一。它是對沿襲應用的準同步數字系列PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy)的一次革命。
傳統的數字通信制式是異步(或稱準同步)數字系列(PDH)。所謂異步是指各級比特率相對其標稱值有一個規定容限的偏差,而且是不同源的。在數字通信發展初期,異步數字系列起到很大作用,使數字復用設備能先于數字交換設備得到開發。但在數字網技術迅速發展的今天,這種基于點對點的體制正暴露出一些固有的弱點。SDH的問世之所以被稱為是通信傳輸體制上的重大變革,皆因其具有許多PDH所不及的優點。
(1)SDH擁有全世界統一的網絡節點接口(NNI),是真正的數字傳輸體制上的國際性標準。長期以來,世界各國數字通信設備基本上都采用準同步數字系列(PDH),但由于pcm基群復用設備所采用的編碼律及復用路數不同,故形成了兩種不同的地區性數字體制標準:一種是俄羅斯和歐洲系列(中國亦采用此系列),以2mbit/s為基礎;另一種是北美和日本系列,以1.5smbit/s為基礎。由于這兩種系列具有不同的比特率,因此,各個國家的設備只有通過光/電轉換變成標準電接口才能互通,在光路上則無法實現互相調配。由于兩大系列難以兼容,限制了聯網應用的靈活性,增加了網絡運營成本,故給國際間互通聯網帶來了困難,而且向更高層次發展在技術上也有更大難度。由于SDH有一套開放的標準化光接口,因而使現有準同步兩大數字系列得以兼容,可以很方便地在光路上實現不同廠家新產品的互通,使信號傳輸、復用和交換過程得到簡化,從而降低聯網成本。
(2)SDH擁有一套標準化的信息結構等級,稱為同步傳送模塊(STM),并采用步復用方式,使得利用軟件就可以從高速復用信號中一次分出(插入)低速支路信號,不僅簡化了上下話路的業務,也使交叉連接得以方便實現。
(3)SDH擁有豐富的開銷比特(約占信號的5%),以用于網絡的運行、維護和管理。SDH具有自愈保護功能,可大大提高網絡的通信質量和應付緊急的能力。SDH網結構有很強的適應性,現有的準同步數字體系、同步數字體系和寬帶綜合業務數字網(B-ISDN)均可進入其幀結構。
