通信工程中有線傳輸技術(shù)的改進(jìn)探析

朱付鑫 浙江省郵電工程建設(shè)有限公司

引言:在當(dāng)今科技化，信息化，智能化的時(shí)代，通信工程發(fā)揮了重要的作用，因而對(duì)于通信工程中重要組成部分——傳輸技術(shù)的研究從未停止過(guò)。為跟上信息化的建設(shè)步伐，需要不斷提升通信工程中數(shù)據(jù)傳輸水平。當(dāng)前數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)分為兩種形式，一是有線傳輸，二是無(wú)線傳輸，其中無(wú)線傳輸是發(fā)展主流，但是并沒(méi)有完全取代有線傳輸，因?yàn)橛芯€傳輸具備無(wú)線傳輸不具備的優(yōu)勢(shì)，有線傳輸?shù)男矢?，信?hào)更穩(wěn)定，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換更為可靠，而且更為重要的是可以和很多信號(hào)進(jìn)行連接并傳輸，但是有線傳輸所存在的劣勢(shì)同樣不可忽視，如易受傳輸介質(zhì)的影響，通過(guò)不同介質(zhì)傳輸，傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)會(huì)存在差異，失去真實(shí)性，且傳輸效率也較低，所以針對(duì)當(dāng)前通信工程中有線傳輸技術(shù)存在的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)和研究，以期促進(jìn)有線傳輸技術(shù)更好為通信工程服務(wù)，推動(dòng)通信工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

1 目前常見(jiàn)的有線傳輸技術(shù)

1.1 光纖傳輸技術(shù)

光纖技術(shù)主要用于光信號(hào)的傳播，這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)非常突出。在傳統(tǒng)技術(shù)條件下，抗干擾能力強(qiáng)，通信容量大，質(zhì)量?jī)?yōu)異，帶寬條件理想，傳輸容量是有限傳輸技術(shù)的10倍。它甚至超過(guò)100次，廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)。在21世紀(jì)初，中國(guó)開始擴(kuò)大和推廣光纖網(wǎng)絡(luò)的范圍。經(jīng)過(guò)大約20年的應(yīng)用開發(fā)，該技術(shù)已經(jīng)成熟。在這個(gè)階段，許多大城市的4G網(wǎng)絡(luò)都是以光纖為核心建設(shè)和擴(kuò)展的，所需材料相對(duì)普遍且豐富，施工難度大，它是未來(lái)中國(guó)和其他國(guó)家有線傳輸技術(shù)的主要形式之一。就中國(guó)而言，從2008年到2018年，光纖業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)已超過(guò)200%，未來(lái)的業(yè)務(wù)前景仍然十分廣闊。

1.2 同軸電纜傳輸技術(shù)

同軸電纜傳輸技術(shù)是傳統(tǒng)通信技術(shù)的優(yōu)化。除光纖技術(shù)外，大多數(shù)有線傳輸技術(shù)都使用金屬材料作為通道。金屬材料更容易受到電磁環(huán)境的干擾。同軸電纜傳輸技術(shù)解決了這個(gè)問(wèn)題。在這種技術(shù)條件下，相同材料的材料用于纏繞金屬外芯，周邊材料可以保護(hù)通信干擾，電磁信號(hào)仍然在管軸內(nèi)傳遞而不會(huì)受到嚴(yán)重影響。同軸電纜傳輸技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是可以有效地處理干擾并增加傳輸距離；缺點(diǎn)是仍然難以保證遠(yuǎn)距離的通信效率，并且傳輸效率受到金屬線的橫截面積的影響。

1.3 架空明線傳輸技術(shù)

此類通信有線傳輸技術(shù)多應(yīng)用于地區(qū)電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部。通常以桿塔搭建適宜高度的導(dǎo)線架，而后將通信線路逐個(gè)連接，由此構(gòu)建安全可靠的通信渠道，以避免電流環(huán)境與正常的交通功能空間相互影響。在此技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，可知通信頻段通常保持在300赫茲以上，以此確保線路信號(hào)的正常傳導(dǎo)，同時(shí)在單路電話、多路載波與數(shù)據(jù)傳輸方面有較廣泛的應(yīng)用，既有效降低了外界環(huán)境可能對(duì)通信質(zhì)量的影響，同時(shí)也提供了更安全的數(shù)據(jù)傳導(dǎo)渠道，降低了不法分子盜取數(shù)據(jù)信息的可能性。但根據(jù)以往技術(shù)使用的資料，此類技術(shù)也存在傳導(dǎo)距離短、傳輸速度慢與應(yīng)用范疇狹窄的缺點(diǎn)。

2 通信工程中有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用

2.1 通信工程建設(shè)現(xiàn)狀

在當(dāng)前的通信工程建設(shè)中，光纖通信技術(shù)已經(jīng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電纜通信，成為有線傳輸技術(shù)中的主要技術(shù)手段。光纖通信技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛，通信質(zhì)量和性能更加優(yōu)越，具有良好的發(fā)展空間。同時(shí)，在電磁波理論的研究與應(yīng)用下，電磁波技術(shù)也在通信工程中發(fā)揮出了越來(lái)越重要的作用。其中，分組傳送網(wǎng)（PTN）是一種新型光傳送網(wǎng)架，通過(guò)在底層傳輸機(jī)制與IP業(yè)務(wù)間設(shè)置一個(gè)層面，負(fù)責(zé)解決分組業(yè)務(wù)流量突發(fā)性問(wèn)題，統(tǒng)計(jì)復(fù)用傳送要求，以分組業(yè)務(wù)為核心，向多種類型的通信業(yè)務(wù)提供支持。兼顧光傳輸和傳統(tǒng)傳輸技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，能夠有效降低通信工程建設(shè)成本，而且具有較高的傳輸可靠性。目前通信工程有線傳輸技術(shù)正在向利用短波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)寬頻帶的方向發(fā)展，通信傳輸容量不斷提高，從而滿足人們的實(shí)際使用需求。

2.2 光傳送網(wǎng)和分組傳送網(wǎng)的應(yīng)用

從目前通信工程的建設(shè)情況可以看出，光傳送網(wǎng)和分組傳送網(wǎng)是最重要的有線傳輸技術(shù)。其中，光傳送網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)較為成熟，具有信道復(fù)用和信息傳輸保護(hù)功能等。由于光傳送網(wǎng)屬于波分技術(shù)，在應(yīng)用過(guò)程中，通信容量較大，支持FE和GE兩種接口形式，符合運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)需求。在分組傳送網(wǎng)應(yīng)用方面，其特點(diǎn)是能夠?qū)νㄐ判盘?hào)作出快速處理，支持語(yǔ)音數(shù)據(jù)服務(wù)，支持通信數(shù)據(jù)信息的接受和傳送，能夠作為以太網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。在分組傳送網(wǎng)的應(yīng)用過(guò)程中，主要是將SDH平臺(tái)作為通信傳輸基礎(chǔ)，接入各項(xiàng)需要處理的業(yè)務(wù)，能夠?qū)Χ鄬蛹?jí)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理。該技術(shù)還兼容傳統(tǒng)傳輸技術(shù)，在通信工程改造過(guò)程中，可以避免傳統(tǒng)線路用戶的實(shí)際通信受到影響，為通信工程改造的穩(wěn)步推進(jìn)提供了技術(shù)保障。

3 通信工程中有線傳輸技術(shù)應(yīng)用的改進(jìn)措施

3.1 光纖傳輸技術(shù)的全面應(yīng)用

光纖傳輸技術(shù)的全面應(yīng)用是通信工程改造的集中體現(xiàn)。相比于其他傳統(tǒng)有線通信技術(shù)，光纖傳輸技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)十分顯著，無(wú)論是傳導(dǎo)材料還是與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能的契合度方面，采用光纖傳輸技術(shù)，都有利于提升通信工程技術(shù)水平。因此，短短幾年的實(shí)踐，光纖改造已經(jīng)成為通信工程的主要內(nèi)容，并逐漸占據(jù)有線通信的主導(dǎo)地位。在現(xiàn)階段的通信工程建設(shè)過(guò)程中，因急需關(guān)注于光纖傳輸材料的改進(jìn)和應(yīng)用，并通過(guò)提高工藝技術(shù)水平，改善有線通信傳輸質(zhì)量。

3.2 先進(jìn)通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用

在光纖通信技術(shù)的全面應(yīng)用下，也為其他先進(jìn)通信傳輸技術(shù)的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。具體包括：（1）波分復(fù)用技術(shù)，在光纖通道中，同時(shí)傳輸不同波長(zhǎng)的光波，使光纖通信容量得到顯著提升。可以在光發(fā)送端進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，變成不同波長(zhǎng)的光波，再借助合波器進(jìn)行聚集和傳輸。接收端接受到信號(hào)后，利用分波器進(jìn)行分離；（2）相干光技術(shù)，即在光發(fā)射端發(fā)送相干光，由于其譜線較窄，相位和頻率較為穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)SK或ASK調(diào)制技術(shù)處理后，達(dá)到光接收端，利用光耦合器、光混頻器，產(chǎn)生混頻、差頻，再經(jīng)過(guò)信號(hào)放大處理等，完成信號(hào)傳輸過(guò)程，可以提升光纖通信的傳輸量及接收端靈敏度；（3）超長(zhǎng)光纖通信技術(shù)，在超長(zhǎng)距離的傳輸情況下，通過(guò)使用色散單模光纖，降低線路損耗，可以保證信號(hào)傳輸質(zhì)量；（4）光弧子通信技術(shù)，在對(duì)傳統(tǒng)容量有較高要求的光纖傳輸過(guò)程中，需要使用較窄的光脈沖，光弧子通信技術(shù)通過(guò)在其中注入最夠的光強(qiáng)度，形成窄光脈沖信號(hào)，滿足光纖通信的擴(kuò)容需求。

3.3 傳輸距離的延伸

在各種先進(jìn)的光纖通信技術(shù)的應(yīng)用下，通信工程有線傳輸技術(shù)水平不斷提高。在現(xiàn)階段的過(guò)程中，長(zhǎng)距離傳輸是一個(gè)主要建設(shè)方向。無(wú)論是偏遠(yuǎn)山區(qū)的通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求還是工業(yè)發(fā)展需求，都需要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離光纖傳輸通信，這對(duì)光纖傳輸通信技術(shù)提出了更高要求。特別是在穿越復(fù)雜地形和危險(xiǎn)區(qū)域的光纜敷設(shè)施工過(guò)程中，具有較高難度。因此，在通信工程的有線傳輸技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，也需要關(guān)注于線路施工技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)采用先進(jìn)的智能化設(shè)備和儀器，滿足復(fù)雜地形施工需要，進(jìn)一步擴(kuò)大光纖通信覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)距離有線通信。

3.4 通信工程的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展下，通信工程信號(hào)傳輸也開始向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。但是在傳統(tǒng)工藝技術(shù)條件下，許多通信工程都屬于單目標(biāo)的指向性連接傳輸，無(wú)法滿足當(dāng)下的網(wǎng)絡(luò)通信需求。因此，還需要繼續(xù)加快通信工程有線傳輸技術(shù)改造，重點(diǎn)提高網(wǎng)絡(luò)化信息傳輸過(guò)程中的信息安全性和通信可靠性。隨著IP行業(yè)的快速發(fā)展，有線傳輸行業(yè)正面臨著新的發(fā)展機(jī)遇，應(yīng)積極開展通信工程網(wǎng)絡(luò)化改進(jìn)，在采用先進(jìn)的光纖通信技術(shù)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)資源集約化管理、網(wǎng)絡(luò)一體化管理，減少資源重復(fù)投入和成本浪費(fèi)等問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ):綜上所述，通信工程在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用越來(lái)越廣泛，其中有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用也在不斷擴(kuò)張，社會(huì)對(duì)有線傳輸技術(shù)的認(rèn)可度也越來(lái)越高。有線傳輸技術(shù)便利了生活的同時(shí)也為我國(guó)通信工程的完善發(fā)展做出了非常大的貢獻(xiàn)。通信工程的有線傳輸技術(shù)要持續(xù)穩(wěn)健發(fā)展，需要相關(guān)研究人員的不斷深入探索，加速為我國(guó)通信工程的有線傳輸技術(shù)提供更大的發(fā)展平臺(tái)，使技術(shù)的應(yīng)用擁有更加廣闊的發(fā)展前景。