数字微波通信实现

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WaveLink-PDH标准型数字微波通信设备

WaveLink-PDH 标准型数字微波通信设备WaveLinkPDH 标准型数字微波通信设备是由本公司美国加州核心技术研发中心开发、桂林生产基地生产。

其符合GB131599－ 1《数字微波接力通信系统进网技术要求》相关技术要求。

本设备提供标准机型，由室外高频部分（ODU ）、室内中低频（IDU ）两大部分组成，高频部分与天线硬连接，无射频馈线损耗；ODU 与IDU 通过中频电缆连接，安装灵活，工作方式可选 ▲WaveLink PDH ODU(室外单元)用1+0与1+1热备份方式。

通过前后面板指示可以了解设备工主要特点：作状态、接收电平等，控制设备工作状态。

本设备采用计算机辅助设计技术(CAD)和计算机辅助制造技术(CAM)进行设计，保证了设备高可靠性、高稳定性；采用MMIC （单片微波集成电路）及超大规模集成电路FPGA 等先进技术，大大提高了设备集成度；采用模块化和频率合成技术，使发信频率、收信本振频率稳定度高；QPSK 调制解调器在对数据流处理上采用了能量扩散随机化处理、编码、卷积交织、收缩卷积编码纠错技术、大大改善了系统误码性能；具有完善监控管理接口，实现了对设备灵活地进行监控和测试。

该设备工作频段为8GHz 、13 GHz 、15 GHz 、18GHz 、23 GHz 传输容量为4E1 、8E1、16 E1；还提供了一个数据口、一个监控口、一个数字公务电话口。

除了以上标准配置外，本设备还可以提供以用途：两种选件，一是以太网10/100BASE-T 接口（可以将任意一个或多个E1接口配置成10/100BASE-T 接口）；二是美中戴维斯电信设备有限公司专用网管软件（可以将一跳或多跳设备集中进行监控和管理）。

该设备具备高可靠性，并且具有体积小、重量轻、结构合理，易于安装、调试帮维护方便等特点。

目前已被广泛用于各公用电信网、专信网本地数字微波接入特别是对于中国移动、联通、网通、铁通等交换中心到基站互联。

无线通信—微波和卫星通信(现代通信技术课件)

• 频分多址 • 时分多址 • 空分多址 • 码分多址
卫星通信多址方式
卫星通信系统
• 卫星通信系统的线路
– 在一个卫星通信系统中，各地球站经过通信卫星转发器可以组成多条单跳单工或双跳单工卫星通信线路。
– 单工是指通信的双方分别被固定为发信站和收信站。发信站发送的信号只经一次卫星转发后就被接收站接收的卫星通信线路叫做单跳单工卫星通信线路。
– 发信站发送的信号经过两次卫星转发后被接收站接收的卫星通信线路叫做双跳单工卫星通信线路。
卫星通信系统
卫星通信系统的分类
– 同步卫星通信系统(GEO)
• 卫星绕地球的运行周期与地球自转同步，而对地球应相对静止，又称为静止轨道卫星系统。
– 非同步卫星通信系统
• 中轨道卫星系统(ICO或MEO) • 高轨道卫星系统(HEO) • 低轨道卫星系统(LEO)
同步通信卫星的设置和可通信区
• 通信卫星一般是指同步卫星，同步卫星的轨道是圆形且在赤道平面上，同步卫星离地面 35785.6公里，飞行方向与地球自转方向相同时，从地面上任意一点看，卫星都是静止不动，这种对地静止的卫星称为通信卫星。利用三或四颗同步卫星，就能够使信号基本覆盖地球的表面。
5.微波设备微波设备主要由IDU、ODU、中频电缆、天线等部分组成
IDU是室内单元，Indoor Unit。ODU是室外单元， Outdoor Unit。中频是指发射机将信号载波变换成发射频率，或者将接收频率变换成基带的一个中间频率，一般由系统架构决定。而射频，就是天线发射出去的、在空中传播的电磁波信号频率。
微波通信
5.微波设备组成
IDU负责完成业务接入、复分接和调制解调，在室内将业务信

微波通信系统的解决方案

微波通信系统的解决方案随着科技的不断发展，通信技术也在不断更新，微波通信已逐渐成为一种重要的通讯方式。

微波通信系统又可以分为微波传输系统和微波接收系统两种，本文将围绕这两种系统的构成和解决方案展开。

一、微波传输系统微波传输系统是传送信息的核心组成部分。

微波信号需要通过天线将信号发射出去，然后通过一系列的设备将信号传输到对面的接收天线。

在传输过程中，常常会遇到一些问题。

1.信号干扰问题微波信号经过长距离传输后可能会受到一些信号干扰，导致信号质量下降，从而影响通讯的效果。

为了解决这个问题，可以采用一些抗干扰的技术，比如采用数字信号处理技术、采用多普勒雷达技术、差分编码传输等方法。

2.信号衰减问题微波信号传输过程中会因为传输介质的吸收和散射等原因而产生信号衰减。

为了避免这个问题，可以采用一些经济有效的增益设备来加强信号，比如低噪声放大器、中频放大器等等。

3.天气干扰问题微波传输系统受天气的影响非常大，尤其是雨、雾、云等天气，会引起信号的严重衰减。

为了解决这个问题，可以采用一些技术手段，如采用功率控制、跳频技术、智能监测等技术，来实现天气快速干扰的处理与恢复。

二、微波接收系统微波接收系统是承接微波信号的另一部分，它需要确保接收到的信号可以快速准确地被转化为数字信号以传输，同时也要考虑一些其他的问题。

1.传输效率问题为了能够提高微波接收系统的传输效率，可以采用一些高效的技术，如开放式平台接口、集成智能、移动云计算等技术，以此来提高数据的处理和交换的效率。

2.接受质量问题微波接收系统需要确保接收到的信号质量高，同时也需要能够快速且准确地将信号转化为数字信号。

为了解决这个问题，可以通过一些改进技术，比如三维数字化、现场数字采样等技术来优化信号的质量和处理速度。

3.安全性问题微波接收系统需要保障数据的安全性，保持关键数据的机密性，以避免被反碰和攻击。

为了解决这一问题，可以采用一些加密技术，如虚拟专用网、安全传输层协议等技术，保证通讯的安全和稳定。

微波通信简介

微波通信简介微波通信是一个系统工程，安装、维护、调测涉及的知识面宽，需要扎实的基础知识和丰富的实际经验，在较短的时间内掌握有一定困难。

一、微波通信的基本概念:微波通信是现代化重要通信手段之一，与其他通信方式相比它具有以下优点:建设周期短;投资底;抗自然灾害性能强;不容易遭受人为性的破坏。

对信息传输可靠性比较高，跨越山河比较方便，它的传输方式具有独道的特点。

缺点: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。

因此，世界许多国家尤其是比较发达的国家作为一种重要的通信手段予以大力的发展形成很大的通信网，在世界通信事业的发展中起过非常重要的作用。

1、微波通信的基本概念通常人们把通信使用什么频率，称为什么通信。

如把30,300千赫称长波用于通信,称长波通信，(电台)把300,3000千赫称为中波,用于广播，称中波广播，把3,30兆赫称短波用于通信称短波通信。

在电信领域通常把3000M,30000M频段的通信，称微波通信。

———————————————————————————————————————————————从另一个概念讲，电磁波有长波中波短波,而波长在1米至0.1毫米之间的电磁波,称为微波。

使用微波进行的通信被称为微波通信。

微波通信具有可用频带宽、通信容量大、传输损伤小、抗干扰能力强等特点,可用于点对点、一点对多点或广播等通信方式。

名词解释:频率 :在单位时间内物体完成全振动的次数叫频率，用f表示单位: HZ KHZ MHZ GHZ 1GHZ=1000MHZ1MHZ=1000KHZ波长波速波长,波速/频率频率,波速/波长电磁波的波速由介质决定的，真空中等于光速，空气中略低于光速，而波速=波长*频率，即波长越长频率越低，波长越短频率越高。

微波通信的应用

微波通信的应用由于微波具有频率高,频带宽,信息量大的特点,所以被广泛应用于各种通信业务,包括微波多路通信,微波中继通信,移动通信和卫星通信.目前数字微波在通信系统的主要应用场合有如下这些,我们在后面将重点介绍一下无线微波接入技术.1.干线光纤传输的备份及补充如点对点的SDH微波,PDH微波等.主要用于干线光纤传输系统在遇到自灾害时的紧急修复,以及由于种种原因不适合使用光纤的地段和场合.2.农村,海岛等边远地区和专用通信网中为用户提供基本业务的场合这些场合可以使用微波点对点,点对多点系统,微波频段的无线用户环路也属于这一类.3.城市内的短距离支线连接如移动通信基站之间,基站控制器与基站之间的互连,局域网之间的无线联网等等,既可使用中小容量点对点微波,也可使用无须申请频率的微波数字扩频系统.4.未来的宽带业务接入(如LMDS)5.无线微波接入技术近十年来,国内信息网络的发展对通信基础设施提出了越来越高的要求.各种网络接入技术越来越受到人们的重视.网络接入大致上可分为网络接入和单机接入两类.许多技术如DDN,xDSL,56K,ISDN,微波,帧中继,卫星通信等都成为人们的关注对象.尽管中国电信基础建设取得了极大的发展,但是仍无法满足网络迅速发展的迫切需要.因此,无线微波扩频通信以其建设快速简便等优势成为建立广域网连接的另一重要方式,并在一些城市中形成一定规模, 是国内城市通信基础设施的有效补充,引起了很多网络建设单位的兴趣.180活力2005.10微波通信的应用黄江(哈尔滨商业大学,哈尔滨150076) 微波扩频通信目前在国内的重要应用领域之一是企事业单位组建Intranet并接入ISP.一般接入速率为64K一2Mbps,使用频段为2.4G一2.4835GHz,该频段属于工业自由辐射频段,也是国内目前唯一不需要无委会批准的自由频段.微波扩频通信技术特点是利用伪随机码对输入信息进行扩展频谱编码处理,然后在某个载频进行调制以便传输.属于中程宽带通信方式. 微波扩频通信技术来源于军事领域, 主要开发目的是对抗电子战干扰.微波扩频通信具有以下特点:建设无线微波扩频通信系统目前无须申请,带宽较高,建设周期短; 一次性投资,建设简便,组网灵活,易于管理,设备可再次利用相连单位距离不能太远,并且两点直线范围内不能有阻挡物.抗噪声和干扰能力强, 具极强的抗窄带瞄准式干扰能力,适应军事电子对抗;能与传统的调制方式共用频段;信息传输可靠性高;保密性强,伪随机噪声使得不易发现信号的存在而有利于防止窃听;多址复用,可以采用码分复用实现多址通信;设备使用寿命较长.扩频通信按调制方式可以划分为四种基本类型:1.直接序列扩频(DirectSe—quenceSpreadSpectrum,简称DSSS);2.跳频扩频(FrequencyHopping SpreadSpectrum,简称FHSS);3.跳时扩频(TimeHopping SpreadSpectrum,简称THSS);4.宽带线性调频扩频(Chirp SpreadSpectrum,简称切普扩频).以上四种基本扩频系统各有优缺点,如果采用以上扩频技术的混合方式,技术折中而使其优势互补,则可以满足高要求的抗干扰指标.采用混合扩频技术系统所获得的扩频增益等于其中所有单独扩频系统的扩频增益的总和.微波扩频系统按接入方式分为点对点,点对多点两种.点对点方式是指连接的双方用一对微波扩频传输设备相连.采用点对点方式的微波系统主要使用802.3协议,传输效率高于802.11协议.一般通信速率为64Kbps一2Mbps,另外,可将若干点对点微波设备的通信信道进行复合,使得通信速率达到10Mpbs.其应用场合为:为连接两个地点提供专用可靠的通信信道,且要求通信速率较高.相应设备的价钱随通信速率的提高而增加,一般报价为5万一20万元(指一对设备).点对多点方式是指扩频系统含一个中心点和若干分布接入点,若干分布接入点以竞争方式或固定分配方式分享中心点提供的总信道带宽.主要使用802.11协议.系统各分布接入点所分享的带宽一般为64K一128Kbps(总带宽一般为lM一2Mbps).竞争方式可根据接入用户实时需要分配总带宽,但缺点是竞争时将浪费带宽,造成拥挤;而以固定方式分享带宽可以保证传输带宽,但缺乏带宽实时分配的灵活性.其应用场合为:需组建一微波通信网络,包括一个信息中心站和若干个分支接入站,分支接入站通过一条速率要求不高的通信信道(<=512Kbps)访问中心站,并通过中心站访问到其他分支接入站.802.11协议是专门为微波无线网使用的,其目的是规范无线网产品,增加各种无线网产品的兼容性. 虽然各种无线网产品号称都使用802.11协议,但实际上因软件,载波和扩频方式不同而很难兼容.802.11 协议由于分时机制,点对点传输效率低于802.3协议.在点对多点传输情况下,分配给各接入点用户的速率呈指数下降趋势,实际使用中接入点的数目一般不超过l0.口(编辑/穆杨)。

微波通信系统的优点和挑战

微波通信系统的优点和挑战作者：韩钧来源：《中国新通信》 2020年第15期韩钧辽宁省广播电视沈阳辽中转播站【摘要】微波指的是频率在300MHZ至300GHZ范围内的电磁波。

依靠空间电磁波来传递信息的一种通信方式。

微波是卫星，光纤，微波，电缆几大传输方式之一。

数字微波通信指的是利用微波携带一定的数字信息，而后可以通过电波空间，传送若干信息，进行再生中继的通信方式。

在终端设备中将各种信号先转换为数字信号，然后合并成基带信号，再将基带信号的频谱搬移到微波频段，最后以接力的形式进行传输的一种通信方式。

通过地面多座中继站建立通信线路，相邻的中继站叫做视距，视距约为50KM。

通过这种方式把信号一段一段的往前传达。

【关键词】微波通信基带信号微波频段韩钧，女，汉族，籍贯：辽宁辽中，单位：辽宁省广播电视沈阳辽中转播站，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：微波传输系统。

引言：我国是在20世纪60年代开始一系列微波的研究工作，经过长时间的发展，取得了一定的研究成果。

微波通信系统有很多的优点，其优点是，具有快速安装的能力，容易穿越复杂地形的能力。

自然灾害后快速恢复通信的能力，不易受自然灾害影响的能力。

一、微波传输的优点微波传输使得通信的灵活性较大。

在很多地区，在建设数字节点和分配网络时，数字微波是常常是和电缆相较的一种可行方案，因为埋设地下电缆发热费用非常昂贵，而且在市区中挖管道常常会对城市破坏严重，影响城市交通秩序，往往都是难以得到批准。

在欧美发达国家，目前还是大部分都采用数字微波系统。

微波链路接力传输也是非常重要的大容量传输媒介，在千里林区，山地，草原，沙漠，等困难地区显现的更为明显。

微波电路另一方面的优点即是不易受到大自然的灾害影响，同时也不易受到人为的破坏。

能很好的应对突发情况，抵御自然灾害的能力强。

由于微波传输没有固定的介质，铺设简单，突发情况中可以迅速铺设开来，保证两地正常通信。

在唐山大地震，20世纪90年代的特大洪水中，当其他手段均失效后，微波传输都能及时保证各路通信的畅通，在出现山洪，地震或者战争等不可避免的灾难时，微波抵御自然灾害的能力就会很强，可以在突发情况中保障正常的通信，满足信息沟通渠道顺畅运行。

基于数字微波通信系统的视频传输

序界面选择某一外围站，中央外围站微机通过串口
换、制和共享等管理行为，控已经是超市、行、路银铁
等行业的重要工作。而如何迅速、确、全、定准安稳
随即发送包含有该站地址指令信息的数据到接口适
接器处理，用无线信道传输至中心站。当中心站使
无处不在，智能化的设备被广为应用。利用信息化
网络，对重要部位进行视频监控，而进行视频切进
需要传输外围站的视频数据时，作员通过应用程操
中央站的计算机界面上立即可以显示出外围站内各
微波通信设备工作在微波波段。与短波、短波甚
通信设备相比，相同的相对通频带条件下，在载频越
高，对通频带越宽。因此。套微波通信设备可容绝一纳几千个话路同时工作，合于传输图像、适视频等宽频信号。利用数字微波通信系统，就可以建立起免维护、本无人值守、基技术先进、能强大、功易于管理
还负责实现流量控制功能，当缓存即将溢出时，通知ＮＩＣ停止数据传输。
组成了计算机网络，以进行视频数据的传榆、可处理。
关键词：波通信；频；线网络微视无
中圈分类号：２５Ｐ２
之外，围站要向中心站传送实时的无压缩的视频外１引言当前，国正以前所未有的速度建设新型的信我息化社会．网络和ｌＮＴＥＮＥ作为信息共享的平ＲＴ

微波通信基本原理

闪烁衰落:主要是因为大气局部微小扰动引起电波射束散射所造成,各散射波的振幅小,相位着大气变化而随机变化.结果它们在接收点的合成振幅变化很小,对主波影响不大,因此,这种衰落对视距微波接力电路的稳定性影响不大. 多径衰落:主要是由于多径传播造成的,它是视距传播信道深衰落的主要原因.所谓多径传播,就是电波离开发射天线后,通过两条以上的不同路径到达接收天线的传播现象.
上衰落Up fading和下衰落和下衰落Down fading(按接收点场强的高低划分按接收点场强的高低划分): 上衰落Up fading和下衰落Down fading(按接收点场强的高低划分):
上衰落:高于自由空间电平值的叫上衰落下衰落:低于自由空间的电平值的叫下衰落
多径衰落Multipath fading和闪烁衰落按衰落发生的物理成因划分): 和闪烁衰落( 多径衰落Multipath fading和闪烁衰落(按衰落发生的物理成因划分):
(refer to isotropic antennas)
D 或 f 增加一倍,损耗将增加6 dB 增加一倍,损耗将增加
自由空间的电波传播
自由空间传输损耗(Free GTX
Power Level Space Basic Transmission Loss )
GRX
P = 发射功率发射功率(TX Power) G = 天线增益天线增益(Antenna Gain) A0 = 自由空间损耗自由空间损耗(Free Space Loss) M = 衰落储备(Fading 衰落储备(Fading Margin)
自由空间的电波传播自由空间传输损耗(Free Space Basic Transmission Loss )
d
f
Free Space Loss A 0 = 92.4 + 20 log d + 20 log f

微波通信原理

Y
EY
EX Z
地面
X
入射面 E
Z
椭圆极化波
水平线极化波
地面
入射面 E
Z
垂直线极化波
Techie.han
几个基本概念矩形波导中H10模的场结构
a
b
H10模是波导中传输的电磁波主模，截至波长最长为2a。
向左图那样放置波导，它的电力线与地面垂直。
所以这样的极化方式称垂直极化
V＝Vertical
H=Horizontal
Techie.han
自由空间的电波传播
自由空间损耗的定义
自由空间损耗 Free space loss:
在自由空间传播的电磁波不产生反射、折射、吸收和散射等现象，即总能量未被损耗。但电波在自由空间传播时，会因能量向空间扩散而衰耗，这如空中一只孤独的灯泡所发出的光，均匀地向四周扩散。显然距离光源越远的地方，单位面积上的能量就越少。这种电波的扩散衰耗就称为自由空间损耗。
180
Techie.han
几个基本概念
费涅耳区定义(The Fresnel Zone Definition) The Second Fresnel Zone
Techie.han
Line of sight
1st zone
+
2nd -zone
The signal power is distributed in the space surrounding the direct line of sight
FM); TV etc ...
Techie.han
Microwave links
Radio beam One multiplex per radio channel Applications: Civiliars and military

浅谈SDH数字微波传输系统的应用与优点分析

浅谈SDH数字微波传输系统的应用与优点分析摘要：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；传输质量中图分类号：f253.3文献标识码：a 文章编号：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c4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解码器视网传到用户家中。

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数字微波通信实现通信原理三级项目报告书学生所在学院：学生所在班级：课程名称：学生姓名：2015年5月目录摘要 (3)前言 (3)一、方案论证 (3)1.1.1光纤通信 (3)1.1.2卫星通信 (4)1.1.3微波通信 (9)二、总方案设计 (10)2.1.1方案确定：通过上述方案的比较，我们采用微波进行海陆的音频和视频传输。

微波通信组成：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 (10)2.1.2微波通信工作流程： (10)2.1.3信源编码功能：1）提高信息的传输效率2）完成A/D转换数字化包含的主要过程：抽样、量化、编码 (10)2.1.4 (10)2.1.5 (11)三、设备选型 (11)3.1.1天线：天线的作用是把发信机(ODU)发出的微波能量定向辐射出去，把接收下来的微波能量传输给收信机(ODU)常用微波天线有抛物面天线和卡塞格仑天线。

国产微波天线直径一般分为0.30.6.21.62.02.53.2m等；进口微波天线的直径一般分为：0.30.61.21.82.43.0m等。

(11)四、应用前景 (12)五、心得体会： (12)数字微波通信实现摘要本次通信原理三级项目要求同学们根据所设场景设计一个通信系统。

场景：AB两地海陆相距150km,采用合适的通信方式使得两地能够顺畅进行视频和音频通信。

要求通信尽可能的稳定，同时抗干扰能力尽可能强，同时通信费用应在合理区间。

对于海陆通信我们常用的通信方式有光纤通信、卫星通信和微波通信。

我们对这三种方式进行资料查阅，综合比较之后设计了本次三级项目要求的通信系统。

关键词：海陆通信视频、音频通信前言数字微波通信具有两大技术特征:①它所传送的信号是按照时隙位置分列复用而成的统一数字流，具有综合传输的性质。

②它利用微波信道来传送信息，拥有很宽的通过频带，可以复用大量的数字电话信号，可以传送电视图像或高速数据等宽带信号。

由于微波电磁信号按直线传播，数字微波(模拟微波也如此)通信可以按直视距离设站(站距约50千米)，因此，建设起来比较容易。

特别在丘陵山区或其他地理条件比较恶劣的地区，数字微波通信具有一定的优越性。

在整个国家通信的传输体系中，数字微波通信也是重要的辅助通信手段。

一、方案论证1.1.1光纤通信光纤即为光导纤维的简称。

[1]是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。

从原理上看，构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。

光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外，在应用中，光纤常按用途进行分类，可分为通信用光纤和传感用光纤。

传输介质光纤又分为通用与专用两种，而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，并常以某种功能器件的形式出现。

光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。

光纤通信的特点：(1)通信容量大、传输距离远；一根光纤的潜在带宽可达20THz。

采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。

目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。

光纤的损耗极低，在光波长为1.55μm附近，石英光纤损耗可低于0.2dB/km，这比目前任何传输媒质的损耗都低。

因此，无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。

(2)信号干扰小、保密性能好；(3）抗电磁干扰、传输质量佳，电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰。

(4）光纤尺寸小、重量轻，便于铺设和运输；(5）材料来源丰富，环境保护好，有利于节约有色金属铜。

(6）无辐射，难于窃听，因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。

(7)光缆适应性强，寿命长。

(8）质地脆，机械强度差。

(9）光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。

(10）分路、耦合不灵活。

(11）光纤光缆的弯曲半径不能过小（>20cm）(12）有供电困难问题。

光纤通信与以往的电气通信相比，主要区别在于有很多优点：它传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。

1.1.2卫星通信卫星通信：利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而实现两个或多个地球站之间的通信。

人造地球卫星根据对无线电信号放大的有无、转发功能，有有源人造地球卫星和无源人造地球卫星之分。

由于无源人造地球卫星反射下来的信号太弱无实用价值，于是人们致力于研究具有放大、变频转发功能的有源人造地球卫星——通信卫星来实现卫星通信。

其中绕地球赤道运行的周期与地球自转周期相等的同步卫星具有优越性能，利用同步卫星的通信已成为主要的卫星通信方式。

不在地球同步轨道上运行的低轨卫星多在卫星移动通信中应用。

同步卫星通信是在地球赤道上空约36000km的太空中围绕地球的圆形轨道上运行的通信卫星，其绕地球运行周期为1恒星日，与地球自转同步，因而与地球之间处于相对精致状态，故称为禁止卫星、固定卫星或同步卫星，其运行轨道称为地球同步轨道（GEO）在地面上用微波接力通通信系统进行的通信，因系视距传播，平均每2500km假设参考电路要经过每跨距约为46km的54次接力转接。

同步卫星与地球的相对关系图卫星通信系统包括通信和保障通信的全部设备。

一般由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统等四部分组成，如图1．跟踪遥测及指令分系统跟踪遥测及指令分系统负责对卫星进行跟踪测量，控制其准确进入静止轨道上的指定位置。

待卫星正常运行后，要定期对卫星进行轨道位置修正和姿态保持。

2．监控管理分系统监控管理分系统负责对定点的卫星在业务开通前、后进行通信性能的检测和控制，例如卫星转发器功率、卫星天线增益以及各地球站发射的功率、射频频率和带宽等基本通信参数进行监控，以保证正常通信。

3．空间分系统(通信卫星)通信卫星主要包括通信系统、遥测指令装置、控制系统和电源装置(包括太阳能电池和蓄电池)等几个部分。

通信系统是通信卫星上的主体，它主要包括一个或多个转发器，每个转发器能同时接收和转发多个地球站的信号，从而起到中继站的作用。

4．通信地球站通信地球站是微波无线电收、发信站，用户通过它接入卫星线路，进行通信。

卫星通信与其他通信方式相比较，有以下几个方面的特点：①通信距离远，且费用与通信距离无关。

从图16.2中可见，利用静止卫星，最大的通信距离达18100km左右。

而且建站费用和运行费用不因通信站之间的距离远近、两通信站之间地面上的自然条件恶劣程度而变化。

这在远距离通信上，比微波接力、电缆、光缆、短波通信有明显的优势。

②广播方式工作，可以进行多址通信。

通常，其他类型的通信手段只能实现点对点通信，而卫星是以广播方式进行工作的，在卫星天线波束覆盖的整个区域内的任何一点都可以设置地球站，这些地球站可共用一颗通信卫星来实现双边或多边通信，即进行多址通信。

另外，一颗在轨卫星，相当于在一定区域内铺设了可以到达任何一点的无数条无形电路，它为通信网络的组成，提供了高效率和灵活性。

③通信容量大，适用多种业务传输。

卫星通信使用微波频段，可以使用的频带很宽。

一般C和Ku频段的卫星带宽可达500～800MHz，而Ka频段可达几个GHz。

④可以自发自收进行监测。

一般，发信端地球站同样可以接收到自己发出的信号，从而可以监视本站所发消息是否正确，以及传输质量的优劣。

⑤无缝覆盖能力。

利用卫星移动通信，可以不受地理环境、气候条件和时间的限制，建立覆盖全球性的海、陆、空一体化通信系统。

⑥广域复杂网络拓扑构成能力。

卫星通信的高功率密度与灵活的多点波束能力加上星上交换处理技术，可按优良的价格性能比提供宽广地域范围的点对点与多点对多点的复杂的网络拓扑构成能力。

⑦安全可靠性。

事实证明，在面对抗震救灾或国际海底/光缆的故障时，卫星通信是一种无可比拟的重要通信手段。

即使将来有较完善的自愈备份或路由迂回的陆地光缆及海底光缆网络，明智的网络规划者与设计师还是能够理解卫星通信作为传输介质应急备份与信息高速公路混合网基本环节的重要性与必要性。