時間：2023-01-30 20:00:17
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1.1微波中繼通信概述
微波中繼通信作為一種現代化通信手段，在城市之間、地區之間的大容量信息傳輸中發揮了十分重要的作用[3]?，F階段，微波中繼通信線路主要在電視節目傳輸中應用，也是一種備用干線通信線路。隨著現代化通信網絡的快速發展，智能性、動態性、靈活性要求越來越高，傳統模擬微波通信技術已經無法滿足實際需求。盡管準同步數字體系（PDH）微波通信能夠適應點對點的通信，但是卻不能滿足動態聯網的通信需求，也無法對新業務開發與現代網絡管理予以支持，導致通信效率較低。而同步數字體系（SDH）微波通信作為一種新型數字微波傳輸體制出現在人們眼前。雖然光纖傳輸網絡在容量方面有著微波通信無法比擬的優勢，但是無論是通信干線，還是支線，SDH微波通信網絡依然是光線傳輸網絡中不可或缺的保護方式與補充部分。
1.2SDH微波通信概述
SDH微波通信傳輸線路是由一條主干線與若干分支組成[4]。為了更好地和現有光纖傳輸網絡予以融合，還需要對新型微波設備予以改進。不管是設備功能、體積，還是組網方式、技術性能，均要跟隨通信技術的發展趨勢，進行多層面的融合。其融合主要包括以下內容：一是技術融合：利用一個硬件平臺融合PDH微波通信與SDH微波通信，在軟件控制下實現空中接口，保證在硬件設備沒有更新的情況下，實現空中接口容量的更改，只要通過軟件操作就可以設置成功，極大地節約了硬件設備升級成本[5]。二是設備融合：將原有的室內單元（IDU）、數字配線架（DDF）、分插復用器（ADM）等功能予以融合，全部融入到IDU中。如圖2所示，在此IDU中，不僅具有連接天饋線的中頻接口，還有連接光纖傳輸設備的STM-N光纖接口，同時還可以直接開展FE、E1等業務，各個接口之間可以通過IDU的統一集成進行業務調度。如果重新組合IDU業務板件，還可以形成樹型、星型、鏈型、環型等復雜網絡結構。在微波系統退出網絡之后，IDU依然能夠繼續充當光纖傳輸的MADM設備，展開相應的通信。在某種程度上而言，高度集成的IDU可以用新型交叉連接代替原來的轉接電纜，為系統的調試與維護提供了很大的便利條件。
2新型微波通信的關鍵技術
2.1編碼
自適應調制編碼（AMC）在移動通信中得到了廣泛應用，根據信道質量對編碼速率予以調整，以此來獲取較高的吞吐量。當無線通信速率比較低的時候，信道估計相對準確，AMC的應用效果較好。隨著終端移動速度的不斷加快，信道質量已經無法滿足信道的變化，在信道測量錯誤的情況下，導致AMC調制編碼方式和實際情況不相同，影響了系統容量、吞吐量等性能指標，值得相關人員進行深入研究。
2.2多天線技術
在微波中繼通信系統中，分集接收得到了廣泛應用，是對抗多徑衰落以及增強數字微波傳輸質量的主要途徑。在SDH微波通信系統中，因為多狀態調制方式的運用，使得其對頻率選擇性衰落更加敏感，所以，為分集接收的普遍應用創造了有利條件。分集技術就是為了削弱多徑衰落與降雨衰落的干擾，對不同的特性收信信號予以合成或者切換，從而得到良好信號的技術。在微波中繼通信系統中，分集技術主要包括四種：路由分集、角度分集、空間分集、頻率分集[7]。在移動通信中，MIMO技術得到了普遍應用，其是在發送端與接收端借助天線傳輸無線信號的一種技術，屬于一種智能天線。MIMO技術主要就是將用戶數據分解成若干并行數據流，在指定的寬帶內由多個發射天線同時發射，經過無線信道之后，由多個接收天線予以接收，結合各并行數據流的空間特征，對原有數據流予以解調。MIMO技術的核心內容就是空時信號的處理，也就是借助空間天線對時間域、空間域信號進行處理。MIMO技術可以有效提高頻譜利用率，在無線頻帶有限的條件下，獲取更高的傳輸速率，達到預期的業務效果。
3新型微波通信技術的發展趨勢
1微波通信技術概述
微波通信技術是利用微波進行信息傳遞的一項高科技，主要是利用1m～0.1mm的波長、頻率為0.3～3000GHz的無線波進行信息傳遞。微波通信的工作系統主要是由發信機、收信機、用戶設備和反饋線等若干個機械設備組成。微波通信中微波具有頻率高、波長短的特點，因此，在應用過程中要通過拋物面天線來進行信息傳遞。另外，微波通信不受地形、距離和建筑物的阻礙和影響，可以準確傳輸信息。
2微波通信技術在廣播電視中的應用
第一，在廣播電視信號傳輸過程中，應用微波通信技術可以加快信號的傳輸速率，擴大信號傳播的覆蓋范圍，降低設備維護的難度，進而減少信號傳輸工作的成本消耗。正因如此，在廣播電視中應用微波通信技術可以輕易實現多通路的傳輸，同時滿足多個用戶的不同需求。第二，利用微波通信技術進行信號傳輸時需要先將信號傳播到控制中心，再由控制中心向各個衛星進行發送。這種借助地面微波和衛星進行傳播的方式對信號形式沒有限制，所以微波通信技術可以實現對音頻及視頻等信號的采集、轉換與傳播。第三，由于微波通信技術是借助衛星與地面微波的形式進行傳播，且傳播速度快、覆蓋面積廣，所以廣播電視行業可以利用微波通信技術進行大型現場直播。除此之外，微波通信技術還能為有線數據通信提供技術服務，或者作為電臺網站的多路視頻指標信號采集系統，為觀眾接收節目提供方便。第四，微波通信系統可以應用在干線光釬傳輸中，在干線光釬傳輸中做到備份和補充，當發生自然災害或環境惡劣等情況時，微波通信系統利用點對點的SDH微波以及PDH微波等各種微波對傳輸過程中遭到破壞的部分及時修復，保證信息的正常傳輸。
3廣播電視微波通信技術的優點
3.1圖像傳輸畫質良好
再生中繼技術是微波通信技術的核心，該技術能夠減少廣播電視的微波信號在傳輸過程中受到的外界各種因素的干擾，降低干擾強度，從而保證圖像畫質良好。
3.2傳輸信息的安全性有保障
由于自然環境的影響或者人為因素的破壞，廣播電視信號在傳輸過程中可能受到干擾或損害，從而無法正常傳輸。尤其是當前社會形勢下，很多不法分子貪圖利益或惡作劇心理作祟，蓄意破壞傳輸信號，導致廣播電視節目無法正常播出。而微波通信技術可以有效避免此類問題發生，微波通信技術將圖像、聲音等信號轉化為微波進行傳輸，因微波難以破解，使信號的穩定性與安全性有了保障，進而提升了廣播電視節目的質量。
4廣播電視微波通信技術應用注意事項
4.1信號源配備
為保證信號傳輸的安全性，在利用微波通信技術進行廣播電視信號傳輸時，廣播電視臺的微波站內一定要配備兩種或多種不同路由的信號源，每一個信號源都要根據需要配置相應的儀器設備。并且，為了使廣播電視的設備管理端口與所有的信號處理設備相吻合，一定要嚴格控制應急人工跳線端口。除此之外，需要在微波首站內設置完善的監測系統，時刻監測信號碼流的設置，從而保證微波信號傳輸系統涉及到的各項設備運行情況都在微波首站的監控范圍之內，保證微波信號傳輸的穩定性。
4.2外接電源配備
為從根本上促使使用的方便性與快捷性，微波站需要接入兩種不同的外接電源，并且在整個接收過程中，嚴格降低配電行業的基本標準與要求。微波播出符合供電主要采用獨立低壓的回路方式，為保障微波電路首站能夠按照相應的配置進行電源自備，需要不間斷運行，并且微波站的直流電源需要設置得比較冗余，還要保證蓄電池組的后備時間超過8h。
總而言之，微波通信技術在廣播電視信號傳輸中具有傳統信號傳輸技術無法比擬的優勢，為保證微波通信技術能夠在廣播電視行業得到更加廣泛的應用，并真正提高信號傳輸的質量和效率，相關工作人員必須嚴格遵守微波通信技術應用注意事項，正確配備并連接電源和信號源，避免發生傳輸故障。
作者:趙志強 單位:新疆廣電局節傳中心694臺
參考文獻：
微波傳播理論是微波電路設計的理論基礎。當微波在空中傳播的時候，會受到地面和空氣的影響，發生損耗和衰落，如果周圍存在較為復雜的電磁環境，也會受到電磁干擾。因此，在微波電路設計的過程中，應當考慮到大氣折射、地面反射、電磁干擾等情況，充分掌握和利用電磁兼容分析技術、微波視距傳播預測技術、路徑剖面分析技術。在我國相關的規定和標準中，這些技術和理論都有具體的規定。在微波中繼通信電路的設計過程中，就是要對以上的理論基礎和技術進行應用，結合當前的通信設備，建立其符合用戶需求的經濟、高效的通信電路。
2系統的建模與實現
2.1面向對象分析
面向對象分析的過程，實際上就是系統的建模過程，同時用類圖來表示系統模型。在這一過程中，首先要對系統責任和問題域進行考察，將問題域當中的事物進行抽象分析，使其成為系統模型中的對面向對象技術在微波通信電路設計中的應用研究宋省偉劉琦姜雨豐王柯大連理工大學遼寧大連116024象，同時進行分類，從而得出類圖的對象層。其次對事物的靜態特征和動態行為進行考察，對其進行封裝，使其成為對象類的屬性和服務，從而得出類圖的特征層。然后，分析并尋找出對象類之間的動態關系、靜態關系、組成關系、分類關系等，并將這些關系分別利用消息連接、實例連接、整體部分結構、一般特殊結構等進行表示，從而得出類圖的關系層。
2.2面向對象設計
在進行該系統的研究和開發過程中，所采用的軟件工程思想不強調嚴格的階段劃分。其中，面向對象分析和面向對象設計之間是無縫銜接的。面向對象設計主要是結合系統具體實現中的圖形用戶接口GUI、所應用的編程語言、運行速度要求、資料存儲、人機接口等因素，從而對面向對象分析進行細化、調整和修改，根據具體的要求和需要，對一些與實現有關的部分進行補充。2.3面向對象編程在完成了系統的面向對象分析和面向對象設計之后，就需要利用面向對象編程，將面向對象設計中的各個成分利用面向對象編程語言進行書寫和體現。面向對象編程不同于傳統編程的特點是，更加強調對模塊的充分利用。在VC++6.0繼承的基本函數類庫MFC當中，基本類的數量十分龐大，這就為擴展、繼承、重用類模塊提供了便利。而要想事項從面向對象設計到面向對象編程的映像，首先要利用C++語言來實現對象類中的一般特殊結構。其次應當在整體對象類當中，對部分對象類進行嵌套定義，將部分對象類當作數據類型，對該部分對象在整體對象類中的屬性進行聲明。然后，要利用對象指針來進行實例連接。最后，由于該系統采取的是順序執行，同時在一臺計算機當中，分布著全部的對象，因此，只要采用簡單的函數調用，就能夠連接對象間的消息。
3面向對象技術在微波通信電路設計中的應用
通過上述工作方法和技術步驟，就產生了微波中繼通信電路的設計軟件，具有界面簡潔、操作簡便等優點。在軟件的左邊，會給出中繼段的一些基本參數，例如天線高度、通信方位角、經緯度、收發臺站的站名、等效地球半徑系數k、收發頻率、中繼段表示等。軟件右側是繪圖區，如果選擇不同的等效地球半徑系數k，右邊的繪圖區中就會分別繪制出當k等于∞、4/3、ke等不同值的時候，其具體的路徑剖面圖。在右側繪圖區的上方，會給出路徑剖面分析的一些主要參數，例如第一菲涅爾區半徑、路徑余隙、障礙點、收發臺站的站距和海拔等。對于收發天線的初始高度值，可以通過鍵盤進行輸入，也可以利用鼠標拖動剖面兩側的垂直滑塊來進行調節。當通過計算和研究得出天線的最佳高度之后，在剖面分析圖中，和天線高度相關的部分將會重新被繪制。通過與剖面分析圖中各項參數值的對比，能夠證明路徑剖面圖中的繪制和分析，以及計算的天線最佳高度等信息均是正確有效的。對于電路中斷率，要確保其處在不大于4.062e-6所需要的衰落儲備為45.7dB。而設備只能提供36.2dB的電平余量，小于所需的衰落儲備，因此無法滿足具體的需求。而在中繼段當中，實際中斷率在2.38e-5左右，要比4.062e-6的中斷率標準大，因此無法達到規定的標準，應對其采取分機接收等措施，以抵抗過大的衰落。而對于電磁兼容，站臺總共受到-204.8dB電平的干擾，要比-89dB的干擾容限大。同時，在在站臺周圍，還有很多會受到該站臺干擾的其他站臺。由此可以看出，該站臺對周圍站臺之間的電磁不能兼容，需要對發射頻率進行調整。通過上述中斷率估算和電磁兼容分析所得出的結果，和采用傳統方法進行計算所得出的結果相比，在誤差允許的范圍內，是一致的。除此之外，還利用以上的方法對其它多個的中繼段的功能進行了測試。經過多次測試的驗證，證明了該軟件的準確性、效率性、穩定性等都十分理想?？梢栽谖⒉ㄍㄐ烹娐分腥〉昧己玫膽?。
4結論
關鍵詞 數字微波傳輸；AGC-自動增益控制；GaAsFET-砷化鎵場效應晶體管
中圖分類號TN92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）82-0195-02
微波中繼通信作為一種先進的通信方式，它是通過電波空間來傳送各種信息的，而且還能夠對所接收的信息進行再生中繼。建立在微波通信和數字通信基礎上的數字微波通信，同時具有數字通信和微波通信的優點，受到大家的廣泛關注。由于微波的射頻帶寬很寬，一個微波信道允許同時傳送若干毫不相關的信息，所以數字微波通信能夠有效地進行大容量數字信息傳送，并且與鋪設電纜、光纖以及衛星等其他的通信手段相比具有投資省、見效快、抗干擾能力強、設備可靠穩定等諸多優點。隨著新技術的不斷推廣應用（如SDH傳輸技術，IP微波技術），相信數字微波通信將進入重要的發展時期。
數字微波傳輸鏈路的組成形式可以是一條主干線，中間不間斷地向四周輻射形成許多分支，也可以是一個樞紐站向各個方向分支。微波站的基本功能是傳輸數字信息，微波站的主要設備包括數字微波發信設備，數字微波收信設備，天線饋線，鐵塔以及保障線路正常運行和無人維護所需的監控設備，電源設備等。下面僅對設置在微波站的數字微波收信和發信設備進行討論。
發信設備是把處理過的數字信號對載波進行調制，變成該發射信道所要求頻率的微波信號經功率放大并發送出去。微波發信設備通常有兩種組成方案：1）微波直接調制發射機，它是把來自數字終端機的信碼經過碼型變換后直接對微波載頻進行調制，然后經過微波功放和微波濾波器饋送到天線，由天線發射出去。這種方案的發射機結構簡單，但當發射頻率處在較高頻率時，其關鍵設備微波功放比中頻調制發射機的中頻功放設備制作難度大，而且在一系列產品多種設備的場合下，這種發射機的通用性差；2）中頻調制發射機，它是把經過碼型變換處理過的數字信號在中頻調制器中對中頻載頻進行調制，獲得中頻調制信號，再經過功率中放，把這個已調信號放大到上變頻器要求的功率電平，跟本振信號進行混頻把它變換為微波調制信號，再經微波功率放大器放大到所需的輸出功率電平，最后經微波濾波器輸出饋送到天線，由發射天線將此信號送出?？梢?，中頻調制發射機與一般調頻的模擬微波機相似，只要更換調制、解調單元，就可以利用現有的模擬微波信道傳輸數字信息。因此，在多波道傳輸時，在不同容量的數字微波中繼設備系列中，更改傳輸容量一般只需要更換中頻調制單元，微波發送單元可以保持通用。
收信設備是把天線接收到的微弱的微波信號經過饋線、微波濾波器、微波低噪聲放大器和本振信號進行混頻，變成中頻信號，再經過中頻放大器放大、濾波后送解調系統實現信碼解調和再生。
福州鼓嶺微波站作為中繼站，擔負著承上啟下的接力任務。它的微波發信設備是中頻調制發射機，所以這次數字化改造方案就是利用原來的微波機柜，采用高集成化的模塊，發信機機箱內由電源轉換模塊，中頻的自動電平控制器，混頻器、本振、微波濾波器、微波高線性功放模塊，監測告警模塊組成；收信機機箱內由電源轉換模塊、中頻放大器（帶AGC）、混頻器、本振、微波濾波器、微波低噪聲放大器模塊組成。該微波收發信機的功能是，將由調制機送來的1 000MHz中頻信號上變頻到微波頻段，經微波功率放大器放大到額定電平之后由天饋線系統發射出去，下一站的收信機接收到的微波信號再下變頻為1 000MHz的中頻信號，經濾波放大后，送給電視解調機解出所需的視頻和音頻信號，并同時可將上述中頻信號轉送給發信機，再向下一站傳輸。該微波收發信機按其電路組成可分為收信機和發信機二部分，其電路組成框圖如下所示：
1）收信機
收信機中的信號流程為：由前一微波站送來的多路寬帶數字調制信號被本站高方向性接收天線接收后，通過極化分離器和饋線系統到達收信分路系統，由波導環形器和波導分路濾波器選擇出本波道的射頻信號，經同軸波導轉換進入微波噪聲放大器，對接收信號進行35dB的放大，以提高信號電平，改善收信機的信噪比，放大后的射頻信號通過微波濾波器除帶外雜波，然后進入收信混頻器。采用無源混頻器，具有大的動態范圍和好的三階特性。本振源采用介質振蕩器加鎖相環，具有很好的相位噪聲和高的頻率穩定度。收信混頻器將接收信號和鎖相環介質振蕩器的本振信號進行混頻，其變頻損耗為10dB，所產生的1 000MHz的中頻信號經中頻放大器放大到+1dBm中頻輸出。中頻放大器對信號進行可變增益放大，以補償射頻信號在大氣中傳輸時，因地形、氣候等因素而產生的不同程度的衰落，使該放大器的二個輸出端口均維持一個恒定的輸出電平。為此，該中頻放大器具有一個自動增益控制能力為42dB的AGC電路。為了實時監測收信機的工作情況，面板的液晶顯示有電源電壓、電流、微波功率指示、中頻功率指示、本振的失鎖狀態。
2）發信機
3）液晶監控系統
參考文獻
[1]數字微波通信技術.國防工業出版社.
關鍵詞：LMDS，系統構成，應用，雨衰
1.引言
LMDS（ Local Multipoint Distribution Services ）本地多點分配業務系統工作在20-40 GHz 頻段上的點對多點數字微波通信技術，適用于城域接入網的本地寬帶業務傳輸和接入，基站典型覆蓋半徑為3-5km，每個基站可支持數百個端站，按用戶的需求動態分配帶寬，每個端站最高帶寬可達 8-16Mb/s，可捆綁各種寬、窄帶業務，支持數據、話音、視頻、Internet，LMDS技術的成熟與完善，長期困擾運營商的接入網“瓶頸”問題便迎刃而解。
2.LMDS系統的構成
LMDS寬帶無線接入網絡主要包括下列組成部分：
·數字基站（DBS）: 做為集中器，發送并接收所有用戶業務。核心功能在于對RF信號的調制/解調，同時完成無線用戶的匯聚，并與骨干網的連接。
·無線基站（RBS）: 結構緊湊的室外單元，傳輸RF信號至扇型天線，IF信號至DBS。一般情況下，基站包括多個RBS，每個RBS提供一個扇區的容量及覆蓋。RBS安裝于鐵塔或房頂。
·無線端站（RT）：安裝于用戶端，墻面或抱桿安裝，環境適應力強。包括設計非常緊湊的收發信單元及集成天線，與NT傳輸IF信號，由NT供電。
·網絡終端（NT）：室內單元，提供1個多個終端接口，可與用戶直接連接，或與用戶端集中設備相連（如Routers/多業務交換機、ADSM mux、VPN hub，或PBX）。核心功能在于對RF信號的調制/解調?？晒潭ㄔ跈C架，或桌面放置。
·網絡及業務管理：對骨干網設備、基站、端站，即有線和無線系統所有的操作維護進行管理。提供業界功能最強大的管理系統，包括簡單易用的完全圖形接口，方便的路徑及配置管理，良好的路由選擇及恢復功能，超強的可擴展性及靈活性。
1-1 LMDS典型網絡結構[1]
3.LMDS寬帶無線接入網絡應用舉例。
LMDS是一個可以綜合租用線、交換話音、ISDN和基于IP業務的多業務平臺。本節將描述租用線業務的主要應用及相應的典型網絡配置作為典型應用：
PBX 互連
數據租用線業務，通過集中器、FRAD(幀中繼)、網橋或路由器提供廣域網連接
租用線業務提供端站與基站之間 E1/T1 或 分檔E1/T1 的透明傳輸。系統匯聚業務通過TDM E1/T1電路接口或DBS ATM接口傳輸至骨干網。所有配置和路徑管理，包括無線資源的分配均由網管系統完成。
2-1租用線業務[1]
3.LMDS系統雨衰的影響。論文格式。論文格式。
LMDS使用約30GHz的頻段作為傳輸媒介，這是因為微米波的波長與雨點的直徑在同一數量級，因此抗雨衰性能差。通信質量受雨、雪等天氣影響較大。雨衰影響是LMDS系統設計必須予以考慮的重要因素。
國際電信聯盟對降雨的影響已進行了深入研究，在ITU-RP.837建議中，將地球分為15個降雨氣候區，分別以大寫字母A到Q來表示，每一降雨區是以與它相關的降雨強度統計來表證，并給出了對應不同降雨強度所發生的時間概率。遵照ITU-R P.838建議，可以針對工作頻率、極化和降雨率計算比衰減（dB／Km）和有效路徑長度（這是考慮到在整個傳輸段長度上降雨強度不是均勻分布的緣故），進而可以針對衰落儲備值Ft計算出在一定傳輸距離下，降雨衰減超出Ft的時間百分數P，或反之，根據雨衰特性及Ft求出在保證P值一定的情況下可用的通信距離是多少。必要時，還可以根據在ITU-R P.841建議，從長期百分數P變換到最壞月份百分數Pu。在考慮LMDS因雨衰引起的不可用性指標時，時間百分數Pu即為不可用性指標。[2]
系統抗雨衰性能
系統增益
nA7390收發信機性能優異，在BER=10-6時上下行門限接收電平值可達到-83dBm和-81dBm，由于MII行業標準（ -82dBm和-76dBm ）。
n采用標準天線時，系統增益達148dB；高增益天線，達160dB。
自動增益控制（ATPC）性能
n為了滿足不同通信距離和不同地區降雨率減對發射功率的要求，A7390 LMDS系統支持自動發射功率控制（ATPC）功能。
ATPC調整速度
nA7390 LMDS系統在上行鏈路實施ATPC，保證系統工作在理想的C/N指標。論文格式。ATPC動態范圍為40dB（MII要求為35dB）。
nATPC工作方式：慢環路調整、快環路調整。
n快環路調整時，速度高于1000dB/s（MII要求為20dB/S）。
參考文獻：
[1] 寬帶無線接入解決方案 ，A7390 LMDS，Mobil Network Division, Fixed Wireless BU，Harry - August, 2003 。上海貝爾內部資料。
[2]周志敏，淺析LMDS多點分配接入技術（一），http:tech.ccidnet.com/art/1084/20031024/68551-1.html,2003年10月23 日
論文摘要：隨著油田的開發，偏遠油區的數據監控、視頻監控在油田的安全生產、管理中發揮著重要作用，而無線通訊技術的應用已逐漸成為各種監控系統的主要鏈路方式。本文對目前廣泛應用的幾種無線通訊技術的進行簡單介紹，分析偏遠油區的地理環境及生產環境對無線通訊技術應用的影響。并對應用無線網橋技術進行的平臺視頻監控項目中的成功應用做簡單介紹。
1引言
在油田偏遠油區生產過程中，對相關生產參數及油井視頻進行遠程監控對偏遠油井的安全生產起著至關重要的作用。但由于偏遠油區裝置遠離油田總部，應用有線的通訊方式，施工困難且周期長、靈活性差。而無線通訊方式由于其建立物理鏈路簡單易行，成本低，可以根據現場需求及時調整項目方案，靈活性好，系統的功能擴展方便，因此特別適合偏遠油區對通信鏈路的要求。
2常用的無線通訊技術
目前在油田現場廣泛應用的無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數傳電臺、擴頻微波、無線網橋及衛星通信、短波通信技術等。
其中GPRS和CDMA技術中國移動和中國聯通公司的主營數據傳輸業務，在數據傳輸方面有著很強的優勢，即信號覆蓋范圍廣。對于陸上油田生產區域基本完全覆蓋。但由于海上油田地理位置特殊，遠離陸地的基站，因此很多海上生產平臺還無法為GPRS/CDMA信號完全覆蓋。此外經過測試，GPRS的平均速率為20kbit/s～40kbit/s，CDMA的平均速率為80kbit/s～100kbit/s，可以滿足傳輸小數據量的生產數據要求，但無法滿足大數據量的信號（例如視頻信號）遠程無線傳輸。雖然有利用CDMA技術進行視頻信號傳輸的案例，但效果并不理想。
數字電臺用于點對點或點對多點的工作環境，能夠提供標準RS-232接口，可直接與計算機、RTU、PLC等數據終端連接，實現透明傳輸。數傳電臺的傳輸速率從1200～19.2Kbit，傳輸距離20～50公里。具有抗干擾能力強、接收靈敏度高等特點。數傳電臺技術比較成熟，標準統一，一直以來廣泛用于油田的數據遙測/數據采集與監控(SCADA)項目中。但隨著GPRS/CDMA技術的日漸成熟，相應的設備價格的降低，使得在很多應用場合中數傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時，數傳電臺的相關技術也在不斷發展，智能化、網絡化、高帶寬的數傳電臺也不斷涌現。結合數傳電臺誤碼率低、信道可靠的特點，數傳電臺必將成為海上油田通信技術應用的可靠選擇。
擴頻微波和無線網橋技術是近幾年興起的一門數據傳輸技術。擴頻微波最大優點在于較強的抗干擾能力，以及保密、多址、組網、抗多徑等，同時具有傳輸距離遠、覆蓋面廣等特點，特別適合野外聯網應用。而無線網橋是無線射頻技術和傳統的有線網橋技術相結合的產物。無線網橋是為使用無線（微波）進行遠距離數據傳輸的點對點網間互聯而設計。它是一種在鏈路層實現LAN互聯的存儲轉發設備，可用于固定數字設備與其他固定數字設備之間的遠距離（可達50km）、高速（可達百Mbps）無線組網。這兩項技術都可以用來傳輸對帶寬要求相當高的視頻監控等大數據量信號傳輸業務。
例如，對于遠離陸地且無法進行中繼的海上平臺，通訊鏈路只能通過衛星通信和短波通訊。其中衛星通信范圍大，只要衛星發射的波束覆蓋進行的范圍均可進行通信。不易受陸地災害影響，建設速度快，易于實現廣播和多址通信等等優點。但其運行費用相對昂貴，且系統維護要求高。短波通訊以往只在軍事通信、專業通信、業余通信中發揮著極為重要的作用，因其傳輸速率低、噪聲大，電離層反射天波為主，通常不能穩定的使用固定頻率工作等缺點，因此在其他領域已慢慢淡出人們的視線。盡管短波通信存在一些缺陷，但對于海上油田而言，短波通訊作為可靠性高、覆蓋區域廣的通信方式，用于海上平臺的緊急通信及小數據量傳輸應該是一個比較好的選擇。
3環境因素對技術應用的影響
偏遠油區的環境因素以以海上油田最為特殊。海上油田除了考慮信道帶寬，傳輸數率，傳輸距離，發射功率，天線要求等通信設備本身的技術參數外，在應用無線通訊技術的過程中，還必須全面地考慮海上平特的地理環境與地理條件對無線通信技術應用的影響。
3.1對信號傳輸的影響
可以通過選取性能好的設備或應用抗干擾措施以減少甚至避免干擾。但無線通信過程中的信號衰落問題則是普遍存在的，而且是不可避免的。由于海上油田遠離陸地，與陸地之間的廣闊的海域、多變的氣候使得在陸上應用效果很好的技術在海上應用時沒有了用武之地。
微波在空間傳播中將受到大氣效應和地面效應的影響，導致接受機接受的電平隨著時間的變化而不斷起伏變化，我們把這種現象稱為衰落。從衰落的物理因素來看，可以分成以下幾類：吸收衰落、雨霧衰落、K型衰落、波導型衰落、閃爍衰落等等。在各種衰落因素中，吸收衰落、雨霧衰落及K型衰落對海上油田的無線通信應用影響較大。
3.2對技術應用的影響
各項通信技術在海上油田應用中還存在的另外一個問題就是其獨特的現場環境。海上平臺一般空間狹小，還要考慮海上多風，平臺最高點一般較低的特點。
首先是對天線安裝的限制。海上微波通信受地形地貌影響，相同的通信距離要求兩端天線的高度更高。對于衛星通信、擴頻微波、短波通信等天線體積較大的應用，由于海上風力較大，抗風性的要求也使得設備在小平臺的安裝變得十分困難。
此外，對于無人值守的平臺，設備必須具有高可靠性、可自動維護、參數遠程設置等功能。而對于衛星通信、短波通信等要求平臺上配備專業管理操作人員進行設備的管理維護，這一特點也為技術的應用帶來一定的限制。
4無線網橋技術在海上平臺視頻監控中的應用
在實際的現場應用中，我們選取了基于5.8G無線網橋設備進行了現場應用測試。測試地點為淺海油井，測試內容為4路視頻監控圖像的傳輸。該系統具體解決方案是利用摩托羅拉Canopy5.8G無線網橋建立通信鏈路。在平臺一側首先通過視頻服務器將模擬視頻信號轉化為可在網絡傳輸的IP數據流，之后由無線網橋將信號傳輸到陸地端。陸地端一側通過無線網橋進行接收后由視頻監控服務器處理后，對視頻信號進行錄像存儲及Web。相關用戶可依據相應權限在局域網內進行視頻圖像的瀏覽、錄像等操作。
系統通訊鏈路建立后，可遠端對設備參數進行設置，設備維護方便。監控視頻圖像清晰、連貫，滿足監控要求。從系統的鏈路冗余可以看出本次測試的應用距離已接近5.8G無線網橋技術在海上應用的最遠距離。從系統的穩定性出發，在更遠一些的類似應用中應謹慎選擇這項技術。
論文摘要:隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發展，數據通信應運而生，它實現了計算機與計算機之間，計算機與終端之間的傳遞。由于不同業務需求的變化及通信技術的發展使得數據通信經過了不同的發展歷程。
數據通信是以“數據”為業務的通信系統，數據是預先約定好的具有某種含義的數字、字母或符號以及它們的組合。數據通信是20世紀50年代隨著計算機技術和通信技術的迅速發展，以及兩者之間的相互滲透與結合而興起的一種新的通信方式，它是計算機和通信相結合的產物。隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發展，數據通信應運而生，它實現了計算機與計算機之間，計算機與終端之間的傳遞。由于不同業務需求的變化及通信技術的發展使得數據通信經過了不同的發展歷程。
1通信系統傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時分多路數字基帶傳輸技術。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸，易架設、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調制，通信容量6000路/頻道。數字微波采用BPSK、QPSK及QAM調制技術。采用64QAM、256QAM等多電平調制技術提高微波通信容量，可在40M頻道內傳送1920~7680路PCM數字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸的特性進行的，具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸，并逐漸發展用戶光纖通信網。目前基于長波激光器和單模光纖，每路光纖通話路數超過萬門，光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來，光纖通信技術發展迅速，并有各種設備應用，接入設備、光電轉換設備、傳輸設備、交換設備、網絡設備等。光纖通信設備有光電轉換單元和數字信號處理單元兩部分組成。
衛星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前，成熟技術使用模擬調制、頻分多路及頻分多址。數字衛星通信采用數字調制、時分多路及時分多址。
移動通信:GSM、CDMA。數字移動通信關鍵技術:調制技術、糾錯編碼和數字話音編碼。
2 數據通信的構成原理
數據終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設備(VAP)、局域網(LAN)等各種專用終端設備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數據電路由傳輸信道和數據電路終端設備(DCE)組成，如果傳輸信道為模擬信道，DCE通常就是調制解調器(MODEM)，它的作用是進行模擬信號和數字信號的轉換;如果傳輸信道為數字信道，DCE的作用是實現信號碼型與電平的轉換，以及線路接續控制等。傳輸信道除有模擬和數字的區分外，還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接，通信結束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統中的通信控制器用于管理與數據終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數據終端設備輸入的數據。
3 數據通信的分類
3.1 有線數據通信
數字數據網(DDN)。數字數據網由用戶環路、DDN節點、數字信道和網絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數字微波、衛星等數字信道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說DDN是把數據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。數字信道應包括用戶到網絡的連接線路，即用戶環路的傳輸也應該是數字的，但實際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質量不如前。
分組交換網。分組交換網(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎的，所以又稱為X.25網。它是采用存儲——轉發方式，將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段，并在每個數據段上加上控制信息，構成一個帶有地址的分組組合群體，在網上傳輸。分組交換網最突出的優點是在一條電路上同時可開放多條虛通路，為多個用戶同時使用，網絡具有動態路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能，但網絡性能較差。
幀中繼網。幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數據組均包封在較大的幀中繼幀內，加上尋址和控制信息后在網上傳輸。
3.2 無線數據通信
無線數據通信也稱移動數據通信，它是在有線數據通信的基礎上發展起來的。有線數據通信依賴于有線傳輸，因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數據通信是通過無線電波的傳播來傳送數據的，因而有可能實現移動狀態下的移動通信。狹義地說，移動數據通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互聯，把有線數據網路的應用擴展到移動和便攜用戶。
4網絡及其協議
4.1計算機網絡
計算機網絡(ComputerNetwork)，就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯的集合。通過網絡各用戶可實現網絡資源共享，如文檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分，可分為網際網、廣域網、城域網、和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網;廣域網一般指連接一個國家內各個地區的網絡。廣域網一般分布距離在100-1000公里之間;城域網又稱為都市網，它的覆蓋范圍一般為一個城市，方圓不超過10-100公里;局域網的地理分布則相對較小，如一棟建筑物，或一個單位、一所學校，甚至一個大房間等。
局域網是目前使用最多的計算機網絡，一個單位可使用多個局域網，如財務部門使用局域網來管理財務帳目，勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網絡協議
網絡協議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言，網絡協議很多，有面向字符的協議、面向比特的協議，還有面向字節計數的協議，但最常用的是TCP/IP協議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網絡。TCP/IP協議的特點是具有開放體系結構，并且非常容易管理。
TCP/IP實際上是一種標準網絡協議，是有關協議的集合，它包括傳輸控制協議(Transport Control Protocol)和因特網協議(InternetProtocol)。TCP協議用于在應用程序之間傳送數據，IP協議用于在程序與主機之間傳送數據。由于TCP/IP具有跨平臺性，現已成為Internet的標準連接協議。網絡協議分為如下四層:網絡接口層:負責接收和發送物理幀;網絡層:負責相鄰節點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數據以TCP/IP協議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機，數據需經過上述四層通信軟件的處理才能在物理網絡中傳輸。
目前的IP協議是由32位二進制數組成的，如202.0.96.133就表示連接到因特網上的計算機使用的IP地址，在整個因特網上IP地址是唯一的。
