1微波通信概念

微波通信（Microwave Communication）是使用波长在1 mm~1 m之间的电磁波——微波进行的通信。该波长段电磁波所对应的频率范围是300 MHz~300 GHz。广义上的微波通信包括地面微波接力通信、对流层散射通信、卫星通信、空间通信及工作于微波波段的移动通信。微波通信具有可用频带宽、通信容量大、传输损伤小、抗干扰能力强等特点，可用于点对点、一点对多点或广播等通信方式。狭义的微波通信主要指地面微波接力通信。

与同轴电缆通信、光纤通信和卫星通信等现代通信网传输方式不同的是，微波通信是直接使用微波作为介质进行的通信，不需要固体介质，当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送。利用微波进行通信具有容量大、质量好等特点，并可传至很远的距离，因此是国家通信网的一种重要通信手段，也普遍适用于各种专用通信网。

由于微波的频率极高，波长又很短，其在空中的传播特性与光波相近，也就是直线前进，遇到阻挡就被反射或被阻断，因此微波通信的主要方式是视距通信，超过视距以后需要中继转发。

一般说来，由于地球曲面的影响以及空间传输的损耗，每隔50 km左右就需要设置中继站，将电波放大转发而延伸。这种通信方式也称为微波中继通信或微波接力通信。长距离微波通信干线可以经过几十次中继而传至数千公里仍可保持很高的通信质量。

2 数字微波通信优点

由于光纤的巨大传输容量、极低的传输损耗和低廉的造价，使得光纤通信早已成为国家骨干网的通信手段。然而，数字微波通信拥有很多光纤通信所不具备的优点，具体如下：

（1）快速安装。微波通信系统的每个终端站或中继站一般由体积较小的室外单元（ODU）和一副定向天线连接在一起，室外单元再通过中频电缆与室内单元（IDU）接连，完成信号传输和馈电。不同于光纤通信需要大面积开挖和铺设光纤，微波通信占用机房面积小，安装 维护方便，便于快速组网。

（2）抵御自然灾害和人为破坏能力强。微波通信的通信链路是空间介质，传输路线不易因自然灾害和人为破坏而受到影响，即使站点受到自然或人为因素的破坏，也会因其易于安装和维护的特点而避免遭受大的损失，这一优点是需要大面积铺设光纤的光纤通信所不具备的。

（3）受地理条件制约小。在大城市和市区，除了铺设电缆费用非常昂贵之外，大面积的开挖和铺设管道是比较难获得允许的，而微波通信站点不需要开挖管道，只需将站点架在楼层顶部即可；另外，在许多地形复杂的山区、大草原、沙漠、沼泽地带和被水面、公路隔断的区域，铺设光纤难度大、费用高，而数字微波通信则因其空间介质传输的特点基本不受地理条件的影响与制约，很好地完成了光纤通信网络补足的任务。

（4）设备体积小、功耗低。由于微波传输设备大量采用集成电路，使得设备的体积小、电源损耗小；数字信号在传播的过程中抵抗干扰能力强，因此可以降低设备的发射功率，使功放体积和输出功率减小，功耗降低。

3新型微波通信的关键技术

（1）编码

自适应调制编码（AMC）在移动通信中得到了广泛应用，根据信道质量对编码速率予以调整，以此来获取较高的吞吐量。当无线通信速率较低时，信道估计相对准确，AMC 的应用效果较好。随着终端移动速度的不断加快，信道质量已经无法满足信道的变化，在信道测量错误的情况下，导致 AMC 调制编码方式和实际情况不相同，影响了系统容量、吞吐量等性能指标，值得相关人员进行深入研究。

（2）多天线技术

在微波中继通信系统中，分集接收得到了广泛应用，是对抗多径衰落以及增强数字微波传输质量的主要途径。在SDH微波通信系统中，因为多状态调制方式的运用，使得其对频率选择性衰落更加敏感，所以，为分集接收的普遍应用创造了有利条件。分集技术就是为了削弱多径衰落与降雨衰落的干扰， 对不同的特性收信信号予以合成或者切换，从而得到良好信号的技术。在微波中继通信系统中，分集技术主要包括四种： 路由分集、角度分集、空间分集、频率分集。 在移动通信中， MIMO技术得到了普遍应用， 其是在发送端与接收端借助天线传输无线信号的一种技术，属于一种智能天线。MIMO 技术主要就是将用户数据分解成若干并行数据流，在指定的宽带内由多个发射天线同时发射，经过无线信道之后，由多个接收天线予以接收，结合各并行数据流的空间特征，对原有数据流予以解调。MIMO 技术的核心内容就是空时信号的处理，也就是借助空间天线对时间域、空间域信号进行处理。

4 微波通信发展现状

（1）大容量、大带宽。 得益于高阶调制技术和链路聚合技术的发展应用，以及逐渐开发的微波频率资源，数字微波传输速率得到了很大提升。目前商用的分组微波传输产品， 256QAM~1024QAM调制方式已经成为主流，先进的微波设备更是达到2048QAM，相比上一代TDM微波， 调制方式的升级带来了30%~50%的传输速率提升。在射频带宽方面，传统微波频段（6 GHz~38 GHz） 已经开放了56 MHz/112 MHz带宽的使用，使传输速率成倍增加。

（2）业务多样化。混合微波传输产品，采用TDM/ Ethernet双平面架构，在单一设备上实现了PDH、SDH、分组业务的共平台接入和传输。 更新的纯分组微波产品全面支持分组传送，提供丰富的二三层特性，支持端对端MPLS，拥有更强的QoS功能，可感知网络的丰富业务。同时分组微波的 PWE3技术提供TDM业务的电路仿真。

（3）高传输可靠性。自适应编码调制（ACM）和抗多径干扰技术的运用，极大地提高了微波传输的抗干扰特性。无线通路自身的不确定性，导致微波传输质量的不确定。自适应编码调制技术，使微波设备能自适应地根据信道质量来调整工作的调制方式。在信道环境恶化时，自动地降低调制方式以确保链路的可靠连接，保障高优先级业务。

5微波通信技术的发展趋势

现阶段，光纤通信以其损耗低、带宽大、成本低等优势，成为了干线传输的重要方式，对微波中继通信产生了巨大冲击。 通过综合分析可知， 新型微波通信技术的发展趋势主要包括：

（1） 高速大容量发展。SDH 数字微波中继通信技术将继续扩大容量，运用多状态 QAM 予以调制。

（2） 更高频段发展。根据有关部门的规定可知，低于 3 GHz的频段要合理给配给个人通信与移动通信，而 3~10 GHz 的频段已经非常拥挤。很多数字微波通信设备生产厂家需要及时调整生产方向，逐渐向大于 10 GHz 的频段研发，从而有效提高微波通信技术水平。

参考文献

[1] 杜明玉，刘旭，白昱. 数字微波通信研究及其发展前景探析[J].移动通信，2015（11）：55-59.

[2]牛德龄.浅谈新型微波通信技术[J].信息通信，2015(7)：200-201.