第一节 国内数字微波通信设备产业主要技术成果
我国微波通信从上世纪七十年代至上世纪末，曾经是国家长途干线和各专业通信网的主要通信手段，在支线的点对点和点对多点通信中也得到普遍应用。进入21世纪，随着光通信的发展，微波通信逐渐萎缩，微波设备市场总需求量迅速缩减。目前，国内微波设备市场需求量最大的依然是国内四大电信运营商，约占到全部微波设备需求量的85%。中国移动和中国联通将数字微波用于基站互联，中国电信和中国网通用于长途电话通信，水利和电力等专业部门用于数据传输与生产调度。近年来由于对原有模拟微波设备的数字化改造，广电对于微波设备的需求量有较大增加，而电力、水利等 行业 的微波设备需求量基本保持稳定，占市场总量较小。
但随着我国电信运营市场的发展，对传输设备的容量的要求不断加大，PDH(准同步数字系列)设备将不能满足部分大城市的要求。预计到2010年，在部分大城市将会出现SDH设备替代原有PDH设备的趋势；在中小城市由于PDH微波设备的价格优势，还是以PDH微波设备为主。特别是微波传输的点对点、点对多点以及快速部署、适用于调度应急通信等特性，是光网络所无法比拟的，仍然具有相当大的应用空间。在欧洲市场上，由于禁止对城市道路随便开挖建设，因此在城市中运营商的通信传输有六成都是采用微波系统。随着经济的飞速发展，我国也会和欧洲市场一样，在城市中大量采用微波传输。预测我国微波通信市场在2008年以后将进入新一轮高速增长期。
我国上世纪七十年代起建设的干线大容量微波系统都工作在4、5、6GHz频段，而大量的小容量支线微波系统占用了3GHz以下的频段，以及8GHz、11GHz频段。由于移动通信和宽带无线接入的高速成长，对3GHz以下的频率提出强烈需求，而原有低频段微波(1-3GHz)逐步退出市场，可以释放占用的频率重新 规划 给新兴无线系统。另外，随着微波新技术的涌现和成熟，使高频段微波系统的应用变为现实。在我国江苏、广东建设的微波系统己用至18GHz频段，在福建用至23GHz频段。所以，重新 规划 低频段微波频率，加强10GHz以上，乃至23GHz微波系统的频率 规划 势在必行。
第二节 国外数字微波通信设备产业主要技术成果
数字微波通信与光纤通信、卫星通信一起被称为现代通信传输的三大主要手段，它具有传输容量大、长途传输质量稳定、建设周期短、投资少和易于维护等特点，因此受到各国和各 行业 的普遍重视。由于微波通信具有通信容量较大、组网建设速度快、灵活性大、投资少等特点，具有广泛的前景。然而，由于微波是以“直接波”的方式在大气中的视线距离传播，其传输特性受地形、地貌和大气层等多方因素影响，容易导致通信系统的性能下降，所以决定了微波通信必须采用中继方式传输。
2008年全球数字微波通信市场规模为60亿美金，美国著名微波专业公司哈里斯认为，受益于全球移动带宽普及与升级，微波通信将在未来4年预计保持6%~8%增速，到2011年达到80亿美金规模。全球微波通信新霸主NEC，其竞争优势在于完整产业链、技术沉淀、低成本、快速交付力。
第三节 数字微波通信设备产业技术 研究 热点
1、提高QAM调制级数及严格限带
为了提高频谱利用率，一般多采用多电平QAM调制技术，目前已达到256和512QAM，很快就可实现1024/2048QAM。与此同时，对信道滤波器的设计提出了极为严格的要求：在某些情况下，其余弦滚降系数应低至0.1。现已可做到0.2左右。
2、网格编码调制及维特比检测技术
为降低系统误码率，必须采用复杂的纠错编码技术，但由此会导致频带利用率的下降。为了解决这个问题，可采用网格编码调制（TCM）技术。采用TCM技术需利用维特比算法解码。在高速数字信号传输中，应用这种解码算法难度较大。
3、自适应时域均衡技术
使用高性能、全数字化二维时域均衡技术减少码间干扰、正交干扰及多径衰落的影响。
4、多载波并联传输
多载波并联传输可显著降低发信码元的速率，减少传播色散的影响。运用双载波并联传输可使瞬断率降低到原来的1/10。
第四节 数字微波通信设备的应用领域及发展趋势
微波技术在移动网络、固定网络以及专网中都有其应用空间。
1、移动网络
微波技术在移动网络中的应用是其主要应用手段，目前约60%的微波业务市场集中在这里。在城市和城郊，由于移动网络的不断扩容，新建大量的移动基站，基站接入容量的需求还在不断增大。另一方面，由于使用密度高且微波频率资源紧张，微波频率复用率很高，在这里可以采用短距的微波。
在2G移动网络的末端接入和汇聚传输侧，点对点微波适用于基站控制器（BSC）和基站（BTS）之间的互联，可以采用星型或者链型网络拓扑结构。数字微波产品还可以为2G/3G的基站互联提供传输。当BTS或NodeB网络配置确定之后，微波设备因其灵活的容量和调制方式可调，可以迅速解决这种新增基站互联的需求。
微波通信作为一种快速的通信手段，在移动网络中扮演着不可或缺的角色。无论是在移动接入网络，还是在移动城域网络和核心网络中，随处都可以看到微波设备的身影，尤其在应急通信中，微波更是一个不可替代的手段。这是因为：
（1）在移动接入网络中，随着网络不断扩容和无缝覆盖的需求，很多区域的传输是光纤解决不了的，使用微波设备可以缓解光纤传输网络资源不足的压力，同时提高网络工程进度，降低网络投资，如城域内的“楼宇室内覆盖”，边远地区的“边际网覆盖”。
（2）在移动城域网络和核心网络中，大量采用微波设备应用于城域汇聚业务，解决城区内铺设有线资源困难的问题，同时作为城域光网络的环路闭合和重要链路的备份。
（3）应急通信或临时通信需求，如自然灾害等方面的应急通信、移动应急通信车等。
2、固定网络
对固网运营商来说，使用微波传输同样是一种经济有效的接入手段，是光纤网络的有效补充。随着固网的演进和升级，微波设备在固网中的作用也发生了一些变化，微波转型就是适应这些变化而产生的。
3、专网
在广电系统应用微波设备可以同时传送100套电视节目，质量高、覆盖距离远、传输容量大。微波设备还能够很方便地构筑视频、音频及数据一体化综合业务网络平台，能达到多媒体综合信息服务的目的。随着大容量数字电视的推广和普及，也对微波设备提出了新的要求，微波设备应该适应这种要求而转型。此外，微波设备还广泛应用于其他专网，解决网络的传输问题。
4、我国微波传输设备发展趋势
我国微波通信广泛应用L、S、C、X诸频段，K频段的应用尚在开发之中。
由于微波的频率极高，波长又很短，共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公里左右，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称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。
微波站的设备包括天线、收发信机、调制器、多路复用设备以及电源设备、自动控制设备等。为了把电波聚集起来成为波束，送至远方，一般都采用抛物面天线，其聚焦作用可大大增加传送距离。多个收发信机可以共同使用一个天线而互不干扰，我国现用微波系统在同一频段同一方向可以有六收六发同时工作，也可有八收八发同时工作以增加微波电路的总体容量。多路复用设备有模拟和数字之分。
模拟微波系统每个收发信机可以工作于60路、960路、1800路或2700路通信，可用于不同容量等级的微波电路。数字微波系统应用数字复用设备以30路电话按时分复用原理组成一次群，进而可组成二次群120路、三次群480路、四次群1920路，并经过数字调制器调制于发射机上，在接收端经数字解调器还原成多路电话。最新的微波通信设备，其数字系列标准与光纤通信的同步数字系列(SDH)完全一致，称为SDH微波。这种新的微波设备在一条电路上八个束波可以同时传送三万多路数字电话电路(2.4Gbit/s)。
微波通信由于其频带宽、容量大、可以用于各种电信业务传送，如电话、电报、数据、传真以及采色电视等均可通过微波电路传输。微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、风灾以及地震等自然灾害，微波通信一般都不受影响。但微波经空中传送，易受干扰，在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向，因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。此外由于微波直线传播的特性，在电波波束方向上，不能有高楼阻挡，因此城市 规划 部门要考虑城市空间微波通道的 规划 ，使之不受高楼的阻隔而影响通信。
近年来我国开发成功点对多点微波通信系统，其中心站采用全向天线向四周发射，在周围50公里以内，可以有多个点放置用户站，从用户站再分出多路电话分别接至各用户使用。其总体容量有100线、500线和1000线等不同的容量的设备，每个用户站可以分配十几或数十个电话用户，在必要时还可通过中继站延伸至数百公里外的用户使用。这种点对多点微波通信系统对于城市郊区、县城至农村村镇或沿海岛屿的用户、对分散的居民点也十分合用，较为经济。
微波通信还有“对流层散射通信”、“流星余迹通信”等，是利用高层大气的不均匀性或流星的余迹对电波的散射作用而达到超过视距的通信，这些系统，在我国应用较少。
随着网络的不断演进和发展，传统的微波设备一定会得到新的更广泛的应用，微波市场也会由此发生一些变化：
（1）微波设备不再定位于骨干网络传输设备，而是接入设备；
（2）微波系统的升级换代是一个大的趋势，新一代的微波设备能够同时完成电信信号和网络信号的传输，融入更多接入设备的功能；
（3）微波传输与基站结合的产品有从系统集成演进到设备集成的趋势；
（4）由于产业成熟与市场价格的大幅降低，OEM国外产品或集成国外产品的集成商（非原始制造商）生存空间受限，没有原始技术的厂商会逐渐退出市场，原始制造商的出现，标志着中国数字微波真正的国产化和产业化开始了；
（5）中国微波厂商的国际化进程正处于起步阶段；
（6）华为、中兴通讯、大唐等在国际通信市场的崛起，标志着中国通信企业已经在世界通信产业中占有一席之地。中国微波产品已经经受了技术、产品、质量、价格和服务的多重洗礼，逐渐赢取了中国客户和国际客户的信赖和支持，一批企业正在通过技术进步和产业化能力提高创造着中国微波的国际化品牌，目前微波设备技术的转型也为此提供了良好的契机。
第五节 数字微波通信设备关键技术及其应用
SDH微波通信是新一代的数字微波传输体制，它兼有SDH数字通信和微波通信两者的优点。由于微波在空间直线传输的特点，这种通信方式又称为视距数字微波中继通信。
数字微波传输线路的组成形式可以是一条主干线，中间有若干分支，也可以是一个枢纽站向若干方向分支。其主干线可长达几千km，另有若干条支线线路，除了线路两端的终端站外，还有大量的中继站和分路站，构成一条数字微波中继通信线路。
它分为以下几个部分：
（1）数字终端机
其基本功能是把来自交换机的多路信号变换为时分多路数字信号，送往数字微波传输信道，以及把数字微波传输信道收到的时分多路数字信号反变换为交换机所需的信号，送至交换机。对于PDH系统，一般采用编码调制数字电话终端机，它还包括二次群和高次群复接器、保密机及其他数字接口设备，按工作性质不同，它可以组成数字终端或数字分路终端机。而对于SDH系统，则采用SDH数字复用设备，简称SDH设备，它由一些基本功能块灵活地组成不同类型的综合设备，图1中的数字分路终端机可由分插复用器(ADM)来替代。
（2）SDH微波站
按工作性质不同，它可分成数字微波终端站、数字微波中继站和数字微波分路站。而数字微波枢纽站一般处在干线上，能完成数个方向的通信任务。SDH微波终端站的发送端完成主信号的发信基带处理(包括CMI／NRZ变换、SDH开销的插入与提取、微波帧开销的插入及旁路业务的提取等)、调制(包括纠错编码、扰码及发信差分编码等)、发信混频及发信功率放大等，其发信设备主要由DSP基带处理器、调制器、中频放大器、功率上变频器和射频功率放大器等几部分组成，终端站的收信端完成主信号的低噪声接收(根据需要可含分集接收及分集合成)、解调(含中频频域均衡、基带或中频时域均衡、收信差分译码、解扰码、纠错译码等)、收信基带处理(含旁路业务的提取、微波帧开销的插入与提取、SDH开销的插入与提取、NRZ／CMI变换等)。在公务联络方面，终端站具有全线公务和选站公务两种能力。
在网络管理方面，终端站可以通过软件设定为网管主站或主站，收集各站汇报过来的信息，监视线路运行质量，执行网管系统配置管理及遥控、遥测指令，需要时还可通过Q接口与电信管理网(TMN)连接。终端站基带接口与SDH复用设备连接。终端站还具有备用倒换功能，包括倒换基准的识别、倒换指令的发送与接收、倒换动作的启动与证实等。
（3）SDH中继站
主要完成信号的双向接收和转发，可分为再生中继站，中频转接站、射频有源转接站和无源转接站。由于SDH数字微波传输容量大，一般只采用再生中继站，它对收到的已调信号解调、判决、再生，转发至下一方向的调制器，经过它可以去掉传输中引入的噪声、干扰和失真。再生中继站具有全线公务联络能力以及监控网管系统汇报站信息、线路运行质量的能力，并可执行网管系统的配置管理及进行遥控及遥测。再生中继站也可以上、下旁路业务信号。
(4)交换机
这是用于功能单元、信道或电路的暂时组合以保证所需通信动作的设备，用户可通过交换机进行呼叫连接，建立暂时的通信信道或电路。这种交换可以是模拟交换，也可以是数字交换。目前，大容量干线绝大部分采用数字程控交换机。
(5)用户终端
直接为用户所使用的终端设备，如自动电话机、电传机、计算机、调度电话等。
SDH传输是一种全新的传输网络系统，SDH微波产品与传统ＰＤH微波产品相比，具有以下特点：
(1)传输容量大。由于微波射频带宽很大，一个微波射频信道能够同时传输若干路数字信息，可以满足新的宽带通信业务的需求，如STM-l，它的速率惟155.520Mbit／s，相当于30CH×63＝1890CH。更高等级的STM-4信号是将STM-1按同步复用，其速率为622.08Mbit／s。
(2)使北美、日本1.5Mbit／s和欧洲2Mbit／s两大数字体系在STM-1等级上获得统一，第一次真正实现数字传输系统的世界性标准。
(3)简化了交叉连接设备，上下业务十分方便，使网络容易容纳和引入各种新的宽带业务，网络的运行管理和维护能力大大加强。
(4)可与程控数字交换机直接接口，组成传输与交换一体化的综合业务数字网（ISDN），有利于各种数字业务的传输，SDH网与现有的PDH网可以完全兼容。
第六节 高线性多载波技术的应用及发展
在现代无线电通信技术中，大功率（20W以上）、高频率（200MHz～2,690MHz）、高效率、高线性功率放大器具有重要的地位。例如在无线电移动通信基站中，为了提高频谱利用率，解决日益紧张的频谱资源问题，通常采用非恒包络的调制方式，如QAM，QPSK等调制方式。要求射频功率放大器必须具有高线性，对一个输出功率为50W（47dBm）的功率放大器，在工作频带内及边缘要求3阶互调分量≤-12.5dBm，意味着功放的互调衰减要求大于47-（-12.5）=59.5dBc。而对目前无线电技术所采用半导体器件——场效应晶体管，是很难达到这么高的线性要求。
因此，长期以来，功放只有采用功率回退的办法。即对于输出功率20W的功放，往往需用200W的场效应管并且工作在耗电很大的A类状态，才能获得所需的高线性要求。这就带来大功率高频率射频功放的高耗电、低效率（不足10%）、发热大、可靠性低和成本高等一系列的问题。
在我国和在世界范围内，多年来众多无线技术专家都在想方设法解决这个难题。但至今为止尚无有效可行的技术解决方案，而我国有些公司通过采用新一代的Doherty功放+数字预失真（DPD）技术，率先做到了50W以上的WCDMA功率放大器（工作频段为2,110～2,170MHz）在满足上述高线性的条件下，功放的整体系统效率超过30%，是目前大多数采用功率回退功放的3倍，处于国际领先水平。
由于新功放采用与调制方式无关的新技术，所以不但可以做到频带较窄的WCDMA单载波应用，也可以做到宽频带的多载波应用，如3载波、4载波。不仅可以应用在WCDMA制式的第3代移动通信系统中，也可以应用到cdma2000、TD-SCDMA、LTE、UMB和WiMAX系统中的单载波和多载波情况。并能发展应用到多系统宽频带系统中，如2G+3G，3G+4G混合模式系统中，使功放进一步降低资本支出和营运成本、减少重复建设。
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