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SDH数字微波通信技术特点及应用
SDH（Synchronous Digital Hierarchy）数字微波通信技术是
一种高速、可靠、安全、灵活的通信技术。
它采用同步时隙复用技术，通过将多路低速数字信号进行同步、逐时隙复用，形成高速数
字信号，实现了基于光纤、微波、卫星等传输介质的大容量、高质
量数字通信。
SDH技术具有以下特点：
1. 高速可靠：SDH技术能够提供高速传输和高质量服务，最高
传输速率可达到155Mbps、622Mbps、2.5Gbps等级，传输速度和质
量十分稳定可靠，可满足各种应用场景的需求。
2. 灵活性强：SDH技术支持多种接口和拓扑结构，非常灵活，
满足不同应用需求。
SDH技术可与其他技术相结合，如ATM、IP等，形成更为完善的通信网络。
3. 安全性高：SDH技术具有较高的数据安全性，可提供多种加
密和保护机制，确保数据传输的安全性和完整性。
4. 维护管理方便：SDH技术具有完善的远程维护和管理功能，
操作简单，可随时监测网络运行状况，及时发现和处理故障和问题，提高网络的可靠性和稳定性。
SDH技术广泛应用于各种通信场景，如城市通信网、传输网、
接入网、移动通信网络、广播电视网等。
在提升传输带宽和质量、
增强网络安全性、提高网络的可靠性和维护管理效率方面，都发挥
着重要作用。
SDH数字微波通信技术是一种高速、可靠、安全、灵活的通信技术，有着广泛的应用前景和发展空间。
SDH技术在微波通信中的应用摘要：ＳＤＨ微波通信是新一代的数字微波传输体制。
数字微波通信是用微波作为载体传送数字信息的一种通信手段。
它兼有ＳＤＨ数字通信和微波通信两者的优点，由于微波在空间直线传输的特点，故这种通信方式又称为视距数字微波中继通信。
本文主要介绍SDH数字微波通信技术的组成、特点及应用。
一、SDH数字微波通信系统的组成（1）数字微波传输线路的组成形式可以是一条主干线，中间有若干分支，也可以是一个枢纽站向若干方向分支。
如图1所示是一条数字微波通信线路的示意图，其主干线可长达几千公里，另有若干条支线线路，除了线路两端的终端站外，还有大量中继站和分路站，构成一条数字微波中继通信线路。
组成此通信线路设备的连接方框图如图2所示。
它分为以下几个部分：(2)用户终端，直接为用户所使用的终端设备，如自动电话机、电传机、计算机、调度电话等。
(3) 交换机。
这是用于功能单元、信道或电路的暂时组合以保证所需通信动作的设备，用户可通过交换机进行呼叫连接，建立暂时的通信信道或电路。
这种交换可以是模拟交换，也可以是数字交换。
(4) 数字电话终端复用设备（即数字终端机）。
其基本功能是把来自交换机的多路信号变换为时分多路数字信号，送往数字微波传输信道，以及把数字微波传输信道收到的时分多路数字信号反变换为交换机所需的信号，送至交换机。
(5) 微波站。
按工作性质不同，它可分成数字微波终端站、数字微波中继站和数字微波分路站。
SDH微波终端站的发送端完成主信号的发信基带处理、调制、发信混频及发信功率放大等；终端站的收信端完成主信号的低噪声接收、解调、收信基带处理。
终端站还具有备用倒换功能，包括倒换基准的识别，倒换指令的发送与接收，倒换动作的启动与证实等。
(6) 数字微波中继站。
主要完成信号的双向接收和转发。
有调制、解调设备的中继站，称再生中继站。
需要上、下话路的中继站称微波分路站，它必须与SDH 的分插复用设备连接。
再生中继站具有全线公务联络能力，以及向网管系统汇报站信息。
浅谈SDH数字微波传输系统的应用与优点分析摘要：本文首先介绍了sdh数字微波传输系统的工作原理和应用，结合广播电视信号传输中频谱的利用情况，对该系统的特性和优点进行比较分析。
同时，对sdh数字微波传输技术与模拟微波技术的传输性能进行了定量比较，得出sdh数字微波传输系统的优点是频谱利用率高和传输质量好。
关键词：sdh数字微波传输系统；广播电视信号；频谱利用率；传输质量中图分类号：f253.3文献标识码：a 文章编号：1. sdh数字微波传输系统sdh数字微波传输系统由若干个终端站和中间站构成，包括枢纽站、分路站和大量的中继站。
其工作过程如图1所示，从甲地终端站送来的数字信号，经过数字基带信号处理(数字多路复用或数字压缩处理)后，经数字调制，形成数字中频调制信号，信号频率为70 mhz或140 mhz。
将调制信号送入发送设备，进行射频调制，成为微波信号，通过发射天线向微波中继站发送。
微波中继站收到信号后再处理，并向下一站再发送，当传送到收端站时，收端站把微波信号经过混频、中频解调，恢复出数字基带信号，最后经分路还原，恢复成原始的数字信号。
图1 sdh数字微波通信系统框图2.sdh数字微波传输系统在广播电视信号传输中的应用模拟广播电视的频谱资源非常有限，有效地开发利用数字技术，使得频谱资源得到更有效地释放，是目前发展广播电视业的一个重要方面。
2.1 sdh技术传输广播电视信号的过程用sdh技术传输广播电视信号必须先对信号进行数字化处理，数字化处理分为取样、量化、编码等步骤。
sdh的传输速率中34.368mbit/s和139.264mbit/s是最适合电视图像传输的速率，广播电视节目信号是模拟信号，要先经过编码器变换成数字信号压缩后形成139.264mbit/s码率进入到c4容器或者压缩后形成34.368mbit/s进入c3容器并最终形成stm-1，广播电视节目的视频和音频信号存放在sdh的帧结构中的净负荷区域内，sdh设备的45mbit/s和139.264mbit/s接口接图像编码器，2mbit/s接口数据和话音输入设备，转换成sdh形式的广播电视信号通过光纤或者微波发射进行传输，信号传到业务站点后经解码器视网传到用户家中。
微波通信的主要技术与应用摘要：微波是一种具有极高频率（通常为300 MHz—300GHz），波长很短，通常为1m—1mm的电磁波。
在微波频段，由于频率很高，电波的绕射能力弱，所以信号的传输主要是利用微波在视线距离内的直线传播，又称视距传播。
微波通信是现代通信传输的重要手段之一，在微波接力通信、移动通信、广播电视通信、卫星通信等一系列领域得到了广泛的发展。
关键词：微波通信；数字微波通信；相关技术引言微波是通信的一种传输方式，微波与短波相比，虽然具有传播较稳定，受外界干扰小等优点，但在电波的传播过程中，却难免受到地形、地物和气候状况的影响而引起反射、折射、散射和吸收现象，产生传播衰落和传播失真。
数字微波通信技术是基于时分复用技术的一种多路数字通信体制，其应用是非常广泛的，尤其是伴随着科学技术的飞速发展，数字微波通信技术的发展及应用前景正在变得越来越广阔。
数字微波通信技术就是通过微波来实现对于数字信息的传送，与此同时，借助于电波空间，能够对于各种各样的相互之间不存在任何关联的信息进行传输，并在此基础上实现再生中继，这是一种现代化的发展非常快速的通信方式。
一微波的发展微波的发展是与无线通信的发展分不开的。
无线电波可以按照频率或波长来分类和命名。
由于各波段的传播特性各异, 因此可以用于不同的通信系统微波通信是20世纪50年代的产物。
由于其通信的容量大、建设速度快、抗灾能力强等优点而取得迅速的发展。
20世纪40年代到50年代产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信, 成为长距离、大容量地面干线无线传输的主要手段,并可同时传输高质量的彩色电视,而后逐步进入中容量乃至大容量数字微波传输。
微波通信技术问世已半个多世纪，它是在微波频段通过地面视距进行信息传播的一种无线通信手段。
最初的微波通信系统都是模拟制式的，它与当时的同轴电缆载波传输系统同为通信网长途传输干线的重要传输手段，70年代起研制出了中小容量的数字微波通信系统，这是通信技术由模拟向数字发展的必然结果。
SDH1 SDH的技术背景传统的由PDH传输体制组建的传输网，由于其复用的方式很明显的不能满足信号大容量传输的要求，另外PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了难度，因此在通信网向大容最、标准化发展的今天，PDH的传输体制已经愈来愈成为现代通信网的瓶颈，制约了传输网向更高的速率发展。
SDH技术的诞生有其必然性，随着通信的发展，要求传送的信息不仅是话音，还有文字、数据、图像和视频等。
加之数字通信和计算机技术的发展，在70至80年代，陆续出现了T1(DS1)/E1载波系统(1.544/2.048Mbps)、X.25帧中继、ISDN(综合业务数字网) 和FDDI(光纤分布式数据接口)等多种网络技术。
随着信息社会的到来，人们希望现代信息传输网络能快速、经济、有效地提供各种电路和业务，而上述网络技术由于其业务的单调性，扩展的复杂性，带宽的局限性，仅在原有框架内修改或完善已无济于事。
SDH就是在这种背景下发展起来的。
在各种宽带光纤接入网技术中，采用了SDH技术的接入网系统是应用最普遍的。
SDH的诞生解决了由于入户媒质的带宽限制而跟不上骨干网和用户业务需求的发展,而产生了用户与核心网之间的接入"瓶颈"的问题，同时提高了传输网上大量带宽的利用率。
SDH技术自从90年代引入以来，至今已经是一种成熟、标准的技术，在骨干网中被广泛采用，且价格越来越低，在接入网中应用可以将SDH 技术在核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域，充分利用SDH同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵活网络拓扑能力和高可靠性带来好处，在接入网的建设发展中长期受益。
2 SDH的概念和特点SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（SONET）。
国际电话电报咨询委员会（CCITT）（现ITU-T）于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH，使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。
Technological Innovation8《华东科技》SDH 数字微波通信技术的特点及其应用探讨尚 博1，同朝辉2（1.四川通信科研规划设计有限责任公司，四川 成都 610041；2.中国铁塔股份有限公司咸阳市分公司，陕西 咸阳 712000）摘要：近年来，通信行业取得了长足的发展进步，SDH 数字微波通信技术以独特的优势取得了重要的应用进展。
本文从技术特点、设备特点以及通信系统三个方面对SDH 数字微波通信技术进行了概述，从六个方面讨论了SDH 数字微波通信技术的优势及应用特点。
关键词：SDH；数字微波通信；应用1 SDH 数字微波传输系统概述 SDH 是一种全新的同步数字体系，能够实现数字传输功能。
现阶段通信技术的不断发展使信息容量大幅度增加，光纤技术也出现了较大进步，在这种基础上SDH 应运而生。
1.1 SDH 微波传输技术特点 现在的通信系统技术体系中有三种较为主要通信技术手段，数字微波通信就是其中之一。
数字微波通信的传输容量较大，在远距离传输场景中质量较高，需要进行的设施资金投入少，同时建设数字通信传输设施的项目周期较短，对数字微波传输基站的维护成本很低，在通信领域备受青睐。
SDH 对速率的要求很高，因此数字微波接力通信系统的传输速度就需要保持同步提高才能满足基本应用需求。
如今数字微波接力通信系统的单波道速率能够超过300Mbit/s，得益于64QAM、128QAM 以及512QAM 调制技术对数字微波接力通信系统的单波道速率增益，然而使用了全新的调制技术以后微波波形不能达到要求，这就导致SDH 微波传输系统出现了较高的误码率，在这种情况下降低误码率的研发工作也激烈展开，一系列降低误码率的方法也因此出现。
1.2 SDH 微波传输设备 SDH 微波传输设备主要由以下三个部分组成，分别是中频调制解调部分、微波收发信机部分、操作管理维护和参数配置部分。
1.3 SDH 微波接力通信系统 一个SDH 微波接力通信系统可由端站、枢纽站、分路站及若干中继站组成。
78Internet Application互联网+应用近几年，光通讯设施和光纤价格大幅度下降，有利于大范围普及和应用光纤通讯，从而使传统数字微波传输体系成为光纤备份。
但是，随着光纤通讯的进步和完善，逐渐凸显出来微波通讯自身优势，微波通讯自身抗灾性能比较强，进而使微博通讯免受自然灾害如雷电、风雨、大雪等影响。
因此，有必要探索广播电视SDH 数字微波传输系统的应用和故障处理措施。
一、SDH 数字微波传输系统若干终端站与中间站构成SDH 数字微波传输系统，包括分路站、枢纽站、大量中继站。
工作过程是甲地终端负责将数字信号送来，数字基带信号经过处理之后，借助数字调制，促进数字中频调制信号的形成，70MHz 或140MHz 是信号频率。
输送调制信号，使其到达发送设备，调制射频，促进微波信号的形成，借助发射天线，发送至微波中继站。
接收信号后的微波中继站经过再处理后，发送至下一站，当收端站接收到信号后，再对微波信号进行混频、中频解调，使数字基带信号得以恢复，最终经过分路还原，促进原始数字信号的恢复[1]。
二、SDH 数字微波传输系统特点SDH 数字微波传输系统具有很多特点，主要特点表现在以下几个方面，具体分析是：（一）更安全的系统SDH 数字微波传输系统的网络组合、管理能力十分灵活。
很多网络都由其组合而成，它能管理网络、设备运行、管理与维护方。
当环形网络形成之后，网络具备自愈能力。
在发生网络故障后，无需人为干扰，网络自身的传送服务可在短时间内自动恢复。
而模拟微波系统无法做到这一点。
（二）更好的传输质量经过多次中继和复制后的SDH 数字微波传输不会积累噪声，也不会发生干扰，能够使模拟微波传输噪广播电视SDH 数字微波传输系统的应用与故障处理对策研究摘要：国内引用SDH 数字微波传输系统的历史可以追溯到20世纪80年代，在这之后，不断升级改造广电体系，使其从模拟微波转变为数字微波。
SDH 数字微波传输系统的优势比较明显，如较大传输容量、较远传输距离、较高传输质量、有效抵抗自然灾害等，因此，其被作为主力设备，用于传输广播电视节目信号。
SDH微波设备介绍Tel-Link 155 提供155Mb/s (SDH/SONET) 的传输容量，系统由一个室外单元（ODU）和一个室内单元（IDU）组成。
室外ODU由坚固、紧凑的收发信机和高性能天线一体化组成。
灵巧的室内IDU，仅有1RU高，实现目前最先进的调制解调技术，内置前向纠错。
通过大规模采用MMIC 和VLSI 技术，Tel-Link 155在低成本、低功耗、高集成度和高MTBF可靠性方面取得多项突破。
图1-1 Tel-Link 155 系统Link管理系统适用于7-38Ghz频段，中高容量有效载荷，符合FCC,ETSI 和ITU-T世界标准。
.Tel-Link 155 提供基于无线的网络解决方案，系统所有数字设计提供卓越的无线性能，因此残余BER特低，是城市光纤线路特低成本的选择。
而且，Tel-Link 155为微波ATM设计，确保ATM信元路由安全。
Tel-Link 155 采用最新数字科技，以软件为引导，能由本企业P-ComView TM 管理软件和服务提供商的通信管理网络(TMN)管理。
特点⏹组件紧凑，易于安装。
⏹包括运行信道在内所有系统安装配置均由软件控制。
⏹内部多路器支持大部分有关物理接口和数据率。
⏹前项纠错FEC编码。
⏹安全ATM 传输的特别优化。
⏹先进的数字信号处理可实现全数字适应均衡，跟踪回路，IF调制/解调。
⏹先进调制，高光谱效率。
⏹13个外部输入/输出告警。
⏹远端状态的本地显示。
⏹远程软件下载，易于升级。
⏹回环控制，易于纠错。
⏹先进管理，基于SNMP，适用于Windows TM 、Unix TM平台，用户友好图形界面。
⏹保护和非保护配置。
应用Tel-Link 155是城市Sonet/SDH/ATM/IP网络的自然选择。
该系统用于环闭合，环/LAN 互连和远端分配节点的接入，既可用作光纤透明选择，也可作为冗余连接，提供无线分集保护。
以下是Tel-Link 155 的典型应用：♦GSM传输网，MSC之间互连；♦为宽带接入提供骨干；♦在宽带环网体系中提供全面或部分的无线连接，为光纤提供补充；♦为光纤网提供保护备份；♦方便的大容量专网连接。
探讨SDH数字微波通信的关键技术及应用摘要：本文主要介绍了sdh 数字微波通信系统的组成及其采用的关键技术，同时探讨了现代通信中数字微波的应用。
关键词：现代通信sdh数字微波关键技术
一．引言
sdh微波通信是新一代的数字微波传输体制。
在sdh数字微波通信中，微波只是作为一种载体，其主要任务就是传送数字信息到终端站，因其具有直线空间传输的特点，因此，sdh微波通信又称为视距数字微波中继通信。
本文主要介绍了sdh数字微波通信系统的组成及其采用的关键技术，同时探讨了现代通信中数字微波的应用。
二．sdh数字微波通信系统的组成
数字微波中继通信线路示意图如图1所示，其中直线表示数字微波中继通信线路的主干线，其长可以达到几千公里；短划线表示中继线路的支线，在一条主干线上会出现若干条支线，而一条数字微波中继通信线路就是由主干线、若干支线、线路两端的终端站、大量中继站和分路站构成。
数字微波传输线路的组成形式也可以是一个微波枢纽站向若干方向分支。
微波站可分为数字微波终端站、数字微波中继站、数字微波分路站，但若微波站具有2个以上方向的上、下话路，则可称为数字微波枢纽站，这些都是由其工作性质的不同而分类的。
sdh 数字微波终端站具有相当多的功能，具体有：公务联络方
面所具有的全线公务和选站公务2种能力；网络管理方面的网管系统配置管理及遥控、遥测指令，这个功能是通过软件将终端站设定为网管主站，然后将各站汇报过来的信息收集起来，再监视线路运行质量并执行，需要时还可通过q3接口与电信管理网（tmn）连接；另外还具有识别倒换基准、发送与接收倒换指令、启动与证实倒换动作等的备用倒换功能。
微波终端站的发送端与收信端的工作是不一致的，发送端的主要工作包括纠错编码、发信差分编码、扰码等调制工作，还包括提取旁路业务、插入微波帧开销、插入与提取sdh 开销以及变换cmi/nrz等主信号发送基带处理工作，以及放大发信混频与发信功率等。
而收信端的主要工作有含纠错译码、解扰码、收信差分译码、基带或中频时域均衡、中频频域均衡等的解调工作，完成主信号的低噪声接收（根据需要可含分集接收与分集合成），包含变换nrz/cmi、插入或提取sdh开销、插入或提取微波帧开销、提取旁路业务等处理收信基带工作。
当终端站基带接口与sdh复用设备连接时，可用于上、下低价支路信号。
微波分路站是指需要上、下话路的中继站，其必须与sdh 的分插复用设备连接。
信号的双向接收和转发是微波中继站所应完成的主要任务。
再生中继站是指有调制与解调设备的中继站，其具有汇报站信息、线路运行质量至网管系统，全线公务联络，执行网管系统的配置管理，进行遥控、遥测等能力。
三．sdh数字微波采用的关键技术
sdh微波传输设备所采用的基本技术除了传输方式的特点不同，
其他大致相同，以下是sdh所采用的关键技术：
（1）编码调制技术
微波是一种传输媒质，其频带是受到限制的。
根据itu-r建议，我国在4～11 ghz频段大都采用的波道间隔为28～30mhz及40mhz （itu-r相关的频率配置建议）。
只有采用更高状态的调制技术，才能使sdh信号在有限的频带内传输。
表1所反映的是在相同的波道间隔下sdh微波与pdh微波所需调制状态数的区别。
表1 sdh微波与pdh微波所需调制状态数的区别。
注：表中（cc）表示采用交叉极化干扰抵消技术实现交叉极化同波道传输方式。
（2）交叉极化干扰抵消（xpic）技术
交叉极化干扰是交叉极化鉴别率（xpd）在数字微波系统出现多径衰落时随之降低而产生的。
因此，为减少来自正交极化信号的干扰，我们需要一个交叉极化干扰抵消器。
交叉极化干扰抵消（xpic）技术是指适当处理取自所传输信号相正交的干扰信道中的部分信号，并与有用信号相加，以此来抵消叠加在有用信号上来自正交极化信号的干扰。
抵消干扰在射频、中频或基带上都可以进行，对干扰的抑制能力在使用xpic技术后可达15db左右。
（2）分集技术
分集技术是指合成或切换多个不同特性的收信信号，以对抗多径衰落和降雨衰落的影响，最终得到良好信号。
因此，对抗多径衰落、提高数字微波电路传输质量的重要手段即为分集接收。
路由分
集、角度分集、空间分集和频率分集是几种常用的分集技术。
在sdh 微波系统中，分集接收的应用比中小容量数字微波和模拟微波要来得更加广泛的原因是，它们对频率选择性衰落由于采用了多状态调制方式而显得更加敏感。
（4）自适应频域和时域均衡技术
当系统采用多状态qam调制方式的情况下，如果要达到itu-r
规定的指标，且额外的差错性能配额也不再提供给数字微波系统时，必须采取相应的且强有力的抗衰落措施。
而自适应均衡技术是除分集接收技术外最常用的抗衰落技术，其包括自适应频域均衡技术和自适应时域均衡技术。
若要减少频率选择性衰落的影响可使用频域均衡技术，而若要消除各种形式的码间干扰，可使用自适应时域均衡技术。
（5）2.5大规模专用集成电路（asic）设计技术
使用大量大规模专用集成电路（asic）设计技术可以帮助数字微波设备的体积大大减少，功能也相应地提高，且还可提高设备的安全性和稳定性，从而使设备的维护强度降低。
（6）高线性功率放大器和自动发射功率控制（atpc）
多状态调制技术对高功率放大器的线性等传输信道提出了严格的要求。
其对微波高功放采取输出回退措施及非线性补偿技术可满足系统总传输性能的要求。
高线性功率放大器和自动发射功率控制技术的特点是当接收端接收电频发生变化时，微波发信机的输出功率在atpc 的控制范围内也自动地随之发生变化。
而非线性失真、
电源消耗降低、多径衰落对系统影响的减少及同一路由相邻系统干扰的减少等是atpc所具有的独特优点。
四．在广播电视网中sdh微波的应用
在广播电视网络中，sdh微波起着相当重要的作用。
sdh微波网虽然在容量方面没有光纤传输网好，但其仍是光纤网中不可缺少的补充和保护手段。
在现有模拟和pdh微波网的基础设施建设中，sdh 微波网可以应用的方式有：自成链路或环路；可使光纤电信网形成闭合环路；保护sdh光纤网，解决整个通信网的安全保护问题；与sdh光线系统串接使用等。
五．结语
sdh数字微波通信具有大容量、灵活组网、传输质量好、低成本、建设速度快等特点，其灵活性、移动性、抗灾性都是光线通信无法比拟的，在通信领域占据着重要地位。
目前，数字微波通信已广泛应用于广播电视、电信部门，并且已逐渐进入公路管理系统、港航企业、海事管理部门、边远地区及一些大型企业中。
参考文献：
[1]房少军编著.数字微波通信.北京：电子工业出版社，2008
[2]范寿嗣，等编著.有线电视模拟- 数字光纤与微波传输技术.北京：中国广播电视出版社，2000
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。
