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      SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)的關鍵技術及優(yōu)點分析

      2022-06-04 14:20:44朱立新
      衛(wèi)星電視與寬帶多媒體 2022年7期
      關鍵詞:通信網(wǎng)絡

      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。

      參考文獻:

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      [3]馮建云.基于遺傳算法的計算機網(wǎng)絡改進設計研究[J].電子技術與軟件工程,2021(05):1-2.

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      [5]楊波.基于信息化教學手段的《移動通信網(wǎng)絡優(yōu)化》課程項目化教學設計[J].科技資訊,2019,17(24):144+146.

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