微波通信在光纖通信發(fā)展之前,為通信大容量、長距離的傳輸系統(tǒng)發(fā)揮了極大的作用,微波通信技術也由模擬演進到數(shù)字,由準同步數(shù)字系列(PDH)發(fā)展到同步數(shù)字系列(SDH)等。其應用由專用網(wǎng)到公用網(wǎng),從傳輸電話信號到電視信號,再到分組數(shù)字信號等。
一、國際上微波通信技術的發(fā)展
在國際上,微波通信是從上個世紀初開始的,1931年國際上出現(xiàn)了最初的調幅微波通信系統(tǒng),它的工作頻率為1.667 GHz。在第二次世界大戰(zhàn)后,由于雷達技術的發(fā)展,使微波技術和微波中繼通信得到迅速的發(fā)展。從1947年開始,相繼實現(xiàn)了4GHz、480路電話和一個電視波道的多路微波中繼通信系統(tǒng);13GHz、具有6個寬頻帶雙向波道,每個高頻波道可通一路電視節(jié)目或600路電話的調頻多路微波通信系統(tǒng);每個波道可通1200路電話,共有10個雙向波道的微波通信系統(tǒng);具有8個波道,每個波道容量為2200路電話或一個彩色電視節(jié)目再加幾百路電話的6GHz寬頻帶系統(tǒng);到20世紀70年代,調頻微波通信已把每個波道的電話容量擴大到2700路。隨著通信領域各種通信方式的出現(xiàn)和數(shù)據(jù)交換對通信的要求,微波通信技術得到了迅速發(fā)展。自1965年來,各國相繼投入了對2、4、6、8、11、13、15、20 GHz及毫米波段的數(shù)字微波通信系統(tǒng)的研究,其調制方式相繼出現(xiàn)2PSK、4PSK、8PSK(移相鍵控),以及16QAM、64QAM、256QAM(正交調幅)等新型的調制和解調方式,其傳輸速率可達幾百Mb/s。
二、我國微波通信的發(fā)展
中國微波通信始于1956年從當時的民主德國引進的第一套微波通信設備,經(jīng)過了仿制和自主研制的發(fā)展過程。
1、模擬微波系統(tǒng)的發(fā)展
1956年中國從當時的民主德國引進第一套微波通信設備,同年郵電部籌建郵電科學研究院,并組建了微波研究室。從引進和消化國外的微波先進技術開始,到獨立開發(fā)研究工作。先后完成了60路、600路、960路和1800路模擬微波通信系統(tǒng)的研制和開發(fā)。其中60路微波通信系統(tǒng)是中國微波通信的起步,實現(xiàn)了從無到有的過程。這四種容量的微波系統(tǒng)發(fā)展歷程匯總于下表2-1中。
表2-1:我國模擬微波系統(tǒng)的發(fā)展歷程
2、我國中、小容量數(shù)字微波系統(tǒng)的發(fā)展
20世紀70年代初,中國開始數(shù)字微波技術的研究工作。20世紀70年代中,開始研制2GHz、4GHz、6GHz、7GHz系列的數(shù)模兼容全固態(tài)微波通信設備,該系列設備為全國通信建設提供了靈活方便的新型傳輸工具。1978年郵電部門研制成碼速為8.488M的二相相移鍵控中頻調相的120路數(shù)字微波設備,供專業(yè)通信網(wǎng)使用。
中國數(shù)字微波通信真正有影響的研究和開發(fā)是從川漢輸氣工程開始的。這是由四機部主持的一項國家重點工程,分為“北方點”和“南方點”,其含義詳見下表2-2。經(jīng)過兩年多的努力攻關,于1978年3月在石家莊的全國總聯(lián)試中取得成功,并先后轉入工廠生產。以川漢輸氣工程為應用背景的二次群數(shù)字微波通信系統(tǒng)研制成功,在中國數(shù)字微波通信的發(fā)展史上具有劃時代的意義,它突破了一系列關鍵技術,培養(yǎng)了一大批研究開發(fā)人才,為中國專用通信網(wǎng)的全數(shù)字化改造作出了重大貢獻。隨后,四機部又組織了6GHz 480路和2GHz 480路數(shù)字微波通信系統(tǒng)的研制、開發(fā),并于1983年4月在石家莊進行全國總聯(lián)試,取得成功。這些成果標志著中國在20世紀80年代初期已經(jīng)系統(tǒng)地掌握了中、小容量數(shù)字微波的全套技術,并且已經(jīng)在某些專用通信網(wǎng)上得到推廣應用。
表2-2:關于“北方點”和“南方點”
3、大容量數(shù)字微波系統(tǒng)的發(fā)展階段
20世紀80年代后期,國家“七五”科技攻關項目中安排了大容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)的研制和開發(fā)。由郵電部主持,郵電部第四研究所牽頭承擔了“6GHz 1920路大容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)”的攻關研制工作,主攻6GHz大容量數(shù)字微波長距離干線系統(tǒng),同時進行11GHz大容量短距離數(shù)字微波系統(tǒng)攻關研制工作,采取研究所與院校緊密合作方式攻關,合作單位有清華大學、浙江大學及郵電部第五研究所等。郵電部第四研究所完成了6GHz 1920路大容量數(shù)字微波2+1波道(2工作波道+1備份波道)全套軟硬件系統(tǒng)國家鑒定與現(xiàn)場試驗驗收,清華大學承擔了11GHz 1920路16 QAM系統(tǒng)和140Mps 64QAM中頻系統(tǒng)。研究成果達到了當時國際上最有競爭力的大容量數(shù)字微波廠商同類產品的先進技術水平。6GHz 1920路大容量全套骨干系統(tǒng)成功參加與完成了1989年第一屆全國歸國留學生成果展覽會展覽與演示任務,隨后在20世紀90年代初完成了國家鑒定室內測試及野外現(xiàn)場試驗驗收。該系統(tǒng)的研制成功是中國在大容量數(shù)字微波傳輸技術上取得的一項重大突破,達到20世紀80年代中期同類系統(tǒng)的國際先進水平。但后來由于種種原因,在國家“八五”計劃中沒有繼續(xù)安排大容量數(shù)字微波的攻關項目,使得上述成果的推廣應用受到很大的影響。
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三、我國微波通信應用的發(fā)展
我國自1956年從當時的東德引進第一套微波通信設備以來,經(jīng)過仿制和自發(fā)研制過程,取得了巨大成就,使我國的微波通信技術得到了很好的應用,極大的促進了我國傳輸系統(tǒng)的建設、應用和發(fā)展。我國其微波通信系統(tǒng)具體的應用發(fā)展歷程詳見下表3中。
表3:我國微波通信系統(tǒng)的應用發(fā)展歷程
但隨著光纖通信的飛速發(fā)展,微波通信在中國的通信傳輸?shù)匚话l(fā)生了根本性的變化,并逐漸被光纖傳輸所替代,世紀之交時是微波通信的發(fā)展開始邊緣化。
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