SDH数字微波传输系统应用和优点分析

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

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视网传到用户家中。

2.2 SDH技术与模拟微波技术传输性能的定量比较

下面我们将定量地对SDH数字微波传输系统和模拟微波传输系统的传输性能进行比较，以此来说明SDH数字微波传输系统在节省频谱资源方面的优势。
1）设一个波道的传输容量为200Mbit/s，首先计算模拟微波传输所承载的电视和广播节目数。由于视音频经压缩编码和适配后一般采用的是北美标准T3接口即45Mbit/s，当传输容量为200Mbit/s时能传4个45Mbit/s。因此每一个波道传输一个200Mbit/s时，就能传输4个45Mbit/s。
2）一路视频信号经MPEG-2压缩编码后，可将输出码率从10Mbit/s调整为8Mbit/s，一路音频信号可调整为256kbit/s。这l0Mbit/s的容量中，有8Mbit/s分给了视频编码，剩下2Mbit/s分配给音频编码和其它开销。那么这2Mbit/s可以编入多少套码率为256kbit/s的音频信号，则是关系着这路视频信号携带信息量的大小。经计算可知，这2Mbit/s的容量在没有其他开销时，最多可编入8套音频节目。在实际应用中，以6套音频节目为合理上限。
3）由1）可知，适配器的输出码率为45Mbit/s，由2）知，编码器的输出码率为10Mbit/s，那么可以得出，一个适配器能复用4个编码器。而一个编码器可有1路视频节目和6路音频节目，因此一个适配器就有4路视频节目和24路音频节目。
4）由以上计算可知，1个200Mbit/s由4个45Mbit/s组成，说明一个波道可以传输16路视频信号和96路音频信号。
5）一个模拟微道只能传输1路视频信号和4路音频信号，而在SDH数字微波传输中，一个波道可传输16路电视信号和96路音频信号.
综合以上分析，可以说明SDH数字微波传输系统可以很好地使频谱资源紧张得情况，得到一定程度的缓解，使无线传输受到频谱资源的限制问题得到很好的解决。

3.SDH数字微波传输的优点

从以上实例可以看出，SDH数字微波传输具有更高的频谱利用率和更好的系统兼容性。除此之外，SDH数字微波传输系统还具有以下几种特性。

3.1 系统更安全

SDH数字微波传输系统有灵活的组网能力和很强的网管能力。它可以组成各种网，对网络和设备的运行、管理与维护方而进行管理。当组成环型网时，网络具有自愈能力。即当网络发生故障时，不需要人为干扰，网络本身在极短的时间内自动恢复传送业务。在这一点模拟微波系统根本无法做到。

3.2 传输质量更好

SDH数字微波传输经过多次中继或复制后不会发生干扰和噪声的积累，有效解决了模拟微波传输的噪声积累和干扰的问题，使传输距离史远。它采用了纠错编码等多种新技术，提高了抗干扰能力。具体表现在数字微波传输的信号绝对不会出现雪花、横条干扰等现象，基木上和信号源一样。所以数字微波传输系统史优于模拟微波。

3.

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3 资源利用率高

在许多通信系统工程设计的建设过程中，不可避免地要考虑到已有系统的再利用因素，以及不同型号设备的兼容问题，SDH数字微波通信系统在此方面具有独有的优势。它不仅具有光纤级传输性能及全面的网络管理性能，还包括一个开放的系统结构，能方便地实现不同型号的上、下话路复用器之间的切换和交叉互连。其主要应用有下列几种：
A. 用SDH微波系统使光纤电信网形成闭合环路；
b. 与SDH光纤系统串接使用；
c. 作为SDH光纤网的保护，以解决整个通信网的安全保护问题；
d. 自成链路或环路。

4 总结语

本文首先介绍了SDH数字微波传输系统的概念及其传输原理框图，其次，定量地分析了SDH数字微波传输系统与模拟微波传输系统在频谱利用方面的差别，得出该系统可以更好地利用频谱资源。最后结合SDH数字微波传输系统的技术优点，指出SDH数字微波传输系统的传输质量和传输安全性能够得到较好的保障。如果将SDH数字微波传输系统应用到其他频谱资源紧缺的传输系统，将是未来研究的方向之一。

参考文献
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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。