摘要：当前，利用微波传输替代C网、Ku网卫星传输，成为空侧传输的保障手段。在华东地区地面传输网络发达的背景下，卫星网已逐步退出。为更好的保障雷达、甚高频信号的传输，在2015年，引进爱立信微波通信设备，试用于FDS雷达站的业务信号保障。一年后，搭建了FDS微波环网系统，在THS雷达站的建设中，决定放弃Ku卫星网，选择微波作为空侧保障。微波通信技术发展至今已有百年，远早于卫星通信技术，区别于同轴电缆、光纤、卫星等现代通信，微波利用电磁波作为传输介质，在视距内无障碍即可进行空间传输。微波使用的频段资源丰富，涵盖L、S、C、X、K各频段。因其使用的频率高，波长特征与光波类似。但传输容易受限于视距内的障碍物。比如，FDS微波环网系统中，T-H两点之间的微波中继因受到建筑物的影响，而改走地面光纤路由。本文将介绍微波通信发展过程，及近年来的使用情况，总结经验，合理展望其在平面通信专业的应用前景。
关键词：微波；平面通信；前景
引言：通信传输安全关系着飞行安全保障，在民航业快速发展的今天，保障通信安全更是不容出错。为此，民航传输需要保证“两地一空”模式，而微波技术在其中就发挥了十分重要的作用。研究微波技术安全运行及故障诊断具有十分重要的意义。
1.微波传输的优越特性
第一，能够突破各种地形的限制。当地点面积较大或者地形情况比较复杂的时候，可以利用微波传输作为传输介质。运用数字节点建立微波传输电缆，可以应用到比较繁华的一些城市配电网络中。利用微波传输，可以解决在大型城市或者比较小的城镇中铺设电缆投入的资金巨大的问题，同时由于繁华地段的限制，挖掘管道很难被允许，建立微波传输就能避免这种限制。第二，能够有效地排除干扰。无论是短波通信信号过程中的信号黑子和静力学，还是工业噪声在传输过程中的短波通信信号，都不会干扰微波传输。微波通信传输具有极强的抗干扰性。第三，能够减小自然灾害对通信过程的影响。微波信号传输的应用，无论是在复杂的地理环境中进行使用，还是在自然灾害中，微波传输都可以在通信设备中迅速地移动和卷起，应对这些问题会显示出更加灵活的特性。尽管自然灾害破坏性极大，依然能够迅速地恢复通信，所以我们要合理规划网络设置，适当设定信息覆盖范围，用继电路来支持光纤传输网路。第四，能够快速建设、减少投资成本。微波通信可以保证其通信质量比较优良，能力显著，应用微波通信对信号进行传输明显优于其他的通信方式。
2.FDS、THS、WYS设备使用情况
第一，FDS系统由3套SDH数字微波设备组成，采用爱立信1+0备份IDU，接入华为METRO1000光端机，搭配STM-1级模块，传输数率达到了155Mbit/S，根据需求传输LAN和E1。METRO1000提供STM-1双光口模块，分别接入2个方向的IDU，架设背靠背天线，实现点对多点的信号传输，即F-H和F-T。设计16-E1，4-IP业务（并且在每段线路上均配置了自愈环保护切换功能），最大带宽155M，有效数据带宽122M。能够满足核心业务、内部办公网、互联网、环境监控等所有业务使用，计划将来该点无人值守后，也能够将实时的数据、监控视频回传。
第二，THS系统采用1+1备份IDU，在THS和SX机场使用单点双天线模式，共用1个接入模块机框[1]，实现点对点冗余备份。THS系统配置简单，提供8-E1、16-IP业务交换机接入THS传输系统，配置1条150M带宽的微波中继。
第三，WYS系统，2004年建设，因其承载业务类型少，结构更为简单，不做赘述。其采用PCM传输技术，配置4-E1业务，传输性能有限，但运行的十多年间，设备性能稳定。未来，该点新址建设，仍将采用微波系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.与卫星比较，分析微波在通导专业的优势与劣势
3.1微波优势
第一，设备建设成本低，周期短。在未明确是否引入新一代数字卫星通信系统等其他空侧新技术前，微波系统将成为实惠、稳定的空侧保障手段。第二，抗灾能力强。地处沿海、多山的地区，每年台风、地质灾害不可避免。微波设备的灾害恢复能力优于地面设备，短时间内即可恢复通信。第三，频带宽，传输容量大。在IP业务配置方面，带宽灵活，业务多样，能够满足生产任务。3.2微波劣势
第一，频率极高，波长较短。在空间中以直线方式前进，一旦遇到阻挡就会被反射和阻断。实际使用中就遇到因建筑物遮挡导致业务无法使用。第二，距离影响。视距通信50公里内[2]，>50KM，需建中继转发站。第三，同频干扰显著。
3.2卫星优势
第一，接近于在自由空间内的微波传输，受地形地貌因素的干扰小。第二，通信距离不受建设成本限制，同步轨道卫星转发器覆盖范围内的地球表面，均能够建设通信站。第三，通信的多址方式灵活，组网结构自由。对于整个行业系统的业务保障有其一定的优势。
3.3卫星劣势
第一，星上资源有限，转发器租赁费用高昂，地面站建设成本远高于微波。第二，时延问题必然存在，双跳间时延约0.54秒，以目前空域内航班流量，基本无法满足管制语音通话。时延还可能导致信号出现目标分裂、重复等问题。第三，接受信号能力不强，在长距离衰减后一般都需要使用低噪声放大器对其进行放大。
4.展望未来趋势，微波替代卫星的可能性
自20世纪90年代初建设至今，卫星系统20年间使用了C波段、Ku波段2阶段。未引入数字卫星技术和4G、5G新技术前，如何能够更好的提供空侧保障，是作为基层技术人员需要思考的[3]。不断建设的新站，需要提供核心业务传输，同时提供IP、视频业务等。建设以运营商为辅助的微波系统则成为选择，微波设备因其自身的优势，已在地区级业务保障中应用，且使用效果理想。统计近三年来的故障次数：空侧<地侧。而当地侧故障时，微波会成为站与外界联系的唯一中继。地侧的抢修工作，至少需要1-2日的时间，在这段时间内，微波设备代替其他线路成为必然。FDS站为例，海拔：550M，①天气良好时，可目视本场，这已具备建设微波设备的基础条件。②与H点之间目视无遮挡，因处于起降航线与海面上空，净空环境良好。③F-H点距离：<50KM（约为19.4公里）。④是卫星建设成本的1/5，建设周期：1-2周。综上述4项，完全不必采用卫星传输；THS站为例，海拔：960M，①地处山区，两点间同处于山顶，两点间能满足视距条件。②THS-SX点距离：约15KM，且无遮挡。③建设成本、周期均优于建设卫星站。在非核心IP业务占据主要数据量的情况下，租用运营商大带宽专线的费用高昂，且台站常处于偏远地区，搭建微波系统既能够实现大带宽业务需求，又能保证核心业务的备份。在未来，行业核心业务能够优质、快速的回传，并提供使用才是必要的，也是台站建设的基本要求。短期内，空侧业务传输手段仍较为单一。随着5G技术的普及，微波设备也将快速发展。能够承担核心业务，满足多样化业务的保障需求[4]。
结论
简而言之，微波通信设备将逐渐取代卫星通信设备，成为平面通信专业空侧保障的重要手段。本文将阐述微波通信的几项优势，及微波在平面通信专业的应用前景。
参考文献：
[1]常超，郭乐田，孙钧，等.高功率微波传输通道击穿诊断研究[J].真空电子技术，2015（2）：13-17.
[2]赵凤平.微波设备的维护经验点滴[C]//全国电厂电气专业技术交流研讨会.2018.
[3]姜晓飞.电力变压器安全运行的在线监测与故障诊断技术研究[D].山东大学，2017.
[4]王金跃，陆海强，钱进，等.中压环保型设备运行状态的分布式远程监测与诊断技术研究[J].电子产品世界，2018（1）.
论文作者:乔欣宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/16
标签：微波论文; 通信论文; 业务论文; 设备论文; 信号论文; 系统论文; 视距论文; 《基层建设》2019年第27期论文;