高亞哲

北京信息科技大學 100085

進入21世紀以來，無線通信技術獲得了飛速的發(fā)展，在未來的一段時期內(nèi)電信技術的發(fā)展空間將會更大。隨著信息化社會的到來和IP技術的不斷進步，電信網(wǎng)絡的面貌及未來技術發(fā)展的走向也日趨明朗。作為無線電通信系統(tǒng)的重要組成部分，微波通信和衛(wèi)星通信給人們的生活帶來了巨大的便利，成為促進經(jīng)濟社會發(fā)展的重要技術手段。

1 微波通信的定義和特點

微波的頻率很高，一般為300 MHz～300 GHz，波長很短，通常為長度在1 m～1mm之間的電磁波。由于微波頻段的頻率很高，點撥繞射能力較弱，因此信號傳輸主要是視距傳播，即利用微波在視線距離內(nèi)的直線傳播。與短波相比，微波雖然具有傳播穩(wěn)定、不易受受外界干擾等特點，但在電波傳播的過程中，還是會受到地物、地形以及氣候狀況的影響而產(chǎn)生散射、折射、反射和吸收現(xiàn)象，從而導致傳播衰落以及失真。

微波通信產(chǎn)生于20個世紀50年代，由于其具有通信容量大、抗災能力強、成本低以及建設速度快等優(yōu)點而獲得了快速的發(fā)展。經(jīng)過三十多年的發(fā)展，一整套高速多狀態(tài)的信號處理及信號檢測技術與自適應編碼調(diào)制解調(diào)技術獲得了快速的發(fā)展，對如今的移動通信、衛(wèi)星通信、全數(shù)字HDTV傳輸，通用高速有線／無線的接人以及高質(zhì)量的磁性記錄等很多領域的信號設計和信號的處理應用起到了非常重要的作用。與發(fā)展中國家相比，國外發(fā)達國家的長途通信網(wǎng)中微波中繼通信的比例占到50%以上。據(jù)統(tǒng)計資料顯示，美國的比例為70%，日本為55%，法國為52%。因此，隨著通信技術的不斷發(fā)展，微波通信將會成為最有發(fā)展前景的通信手段之一。

2 衛(wèi)星通信的定義和特點

2.1 衛(wèi)星通信的定義

衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電波，在兩個或多個地球站之間進行的通信。宇宙通信包括三種形式：第一，地球站和宇宙站之間的通信；第二，宇宙站之間的通信；第三，通過宇宙站的轉(zhuǎn)發(fā)或反射進行地球站之間的通信。第三種形式通常被稱為衛(wèi)星通信，而將實現(xiàn)通信目的的人造衛(wèi)星稱之為通信衛(wèi)星。

2.2 衛(wèi)星通信的特點

衛(wèi)星通信是一種現(xiàn)代化的通信手段，在無線電通信的發(fā)展歷程中寫下了光輝燦爛的一筆。衛(wèi)星通信與其他通信方式相比具有很多獨特的優(yōu)點：第一，通信距離比較遠，而距離的長短與建站成本沒有直接的關系。通常情況下，衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的各地球站之間是靠衛(wèi)星聯(lián)接的。只要信號傳輸滿足相應的技術要求，就能保證通信的質(zhì)量，建設經(jīng)費也不受通信站之間的距離遠近以及自然條件的惡劣程度影響。第二，以廣播方式開展工作，易于進行多址聯(lián)接。衛(wèi)星通信系統(tǒng)與一個具有發(fā)射臺的廣播系統(tǒng)類似，每一個擁有發(fā)射機的地球站，都類似于一座廣播發(fā)射臺，在有效的覆蓋范圍內(nèi)，無論在哪里，都可以收到廣播。而衛(wèi)星通信系統(tǒng)也可以利用發(fā)射機和接收機實現(xiàn)通信，這種可以同時實現(xiàn)多地點、多方面的通信能力，稱之為“多址聯(lián)接”。第三，通信容量很大，適宜傳送的業(yè)務類型也很多。由于衛(wèi)星通信的覆蓋面積很大，費用與通信距離無直接的關系，因此可以實現(xiàn)除地球兩極之外的全球通信。衛(wèi)星通信目前是遠距離越洋通信的主要手段之一。第四，衛(wèi)星通信的傳輸容量很大，頻帶較寬。第五，通信的可靠性高，而且質(zhì)量也很好。通信電磁波傳播主要在外層空間傳輸，而且只經(jīng)過一次轉(zhuǎn)發(fā)，具有噪聲小，穩(wěn)定性高、通信質(zhì)量好的優(yōu)點。

3 微波通信和衛(wèi)星通信異同點及發(fā)展比較

3.1 微波通信與衛(wèi)星通信的異同點

相同點：衛(wèi)星通信也是一種微波通信，二者都具有微波通信的特點。二者的不同點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：第一，衛(wèi)星通信是一種較為理想的自由空間微波傳輸方式，但地面微波通信受很多因素的干擾，最為常見的有地形、地貌等；第二，如果將微波中繼站放置到衛(wèi)星上，就形成了衛(wèi)星通信，傳輸距離不受地球表面的遮擋限制，尤其是同步軌道衛(wèi)星可以將1/3的地球表面完全覆蓋，而地面微波站是萬萬做不到的；第三，衛(wèi)星通信的通信距離與建設成本無關，只要在衛(wèi)星的覆蓋范圍之內(nèi)，任意站點之間都可以通過衛(wèi)星進行連接。而地面微波通信離不開中繼傳輸，而且對微波中繼站的距離還有限制，一般都在50公里以內(nèi)；第四，在時延方面，同步軌道距地面約為36000公里，單跳（甲站-衛(wèi)星-乙站）電波時延約為0.27秒，雙跳約為0.54秒；第五、接受信號的差距較為明顯，衛(wèi)星通信接收信號能力不強，相比之下，地面微波通信卻要強的多。主要是因為電源的限制、衛(wèi)星載荷以及長距離衰減等因素造成的，因此，地球站接收到衛(wèi)星信號之后一般都需要使用低噪聲放大器將其放大；第六，與地面微波通信相比，衛(wèi)星通信可實現(xiàn)自發(fā)自收，多址方式也較為靈活同時還可以進行自由組合。第七，在頑存性方面，衛(wèi)星通信的頑存性較差，定軌性容易受到攻擊，而地面站的頑存性很好；第八，在抗截獲性方面，衛(wèi)星通信因為星上轉(zhuǎn)發(fā)器電波開放，抗截獲性差，而微波通信輔以較強的抗干擾措施同時還可借助天線的方向性，抗截獲能力強；第九，衛(wèi)星通信的物理目標大，而微波通信的物理目標較?。坏谑?，衛(wèi)星通信的發(fā)射功率大，而微波通信的發(fā)射功率較小。

此外，在實際使用方面，衛(wèi)星通信需要星上資源，而地面微波通信則要求視距無阻擋；在抗干擾難點方面，衛(wèi)星通信主要是星上抗干擾，而微波通信是高傳輸速率上的高抗干擾增益；在費用方面，衛(wèi)星通信一般比較昂貴，而微波通信則較低。

3.2 發(fā)展趨勢比較

1）微波通信的發(fā)展趨勢

隨著通信技術的不斷發(fā)展，微波通信的應用范圍也會進一步擴大，現(xiàn)簡單介紹如下：第一，微波通信可以作為干線光纖傳輸?shù)膫浞莺脱a充，采用PDH微波以及點對點的SDlH微波等。第二，可用于海島、農(nóng)村等邊遠地區(qū)以及專用通信網(wǎng)中為用戶提供基本業(yè)務的場合，這時候可以使用微波點對點、點對多點系統(tǒng)。第三，用于城市的短距離支線連接，比如移動通信基站之間、基站與基站控制器之間的連接、局域網(wǎng)之間的無線聯(lián)網(wǎng)等方面。

2）衛(wèi)星通信的發(fā)展趨勢

在未來的發(fā)展過程中，衛(wèi)星通信將在以下幾個方面獲得較大的發(fā)展：第一，地球同步軌道通信衛(wèi)星向大容量、多波束、智能化等方面發(fā)展；第二，低軌衛(wèi)星群將會與蜂窩通信技術進行結(jié)合，從而實現(xiàn)全球個人通信；第三，小型衛(wèi)星通信地面站的應用范圍將會進一步擴大等。

總結(jié)

綜上所述，隨著無線通信技術的進一步發(fā)展，微波通信和衛(wèi)星通信的應用范圍也會越來越廣，將會在人們的生產(chǎn)和生活中扮演著越來越重要的角色。微波通信具有受外界干擾小、傳播比較穩(wěn)定等優(yōu)點，而衛(wèi)星通信具有通信距離遠、容量大、便于實現(xiàn)多址聯(lián)接等優(yōu)點，在實際應用過程中要深入了解微波通信和衛(wèi)星通信的特點和不同之處，充分發(fā)揮二者在經(jīng)濟社會中的作用。

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