通信工程中傳輸技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)

＊郭玲玲

（河北省任丘市華北石油通信公司 河北 062552）

通信工程中傳輸技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)

＊郭玲玲

（河北省任丘市華北石油通信公司 河北 062552）

本文采用大量文獻(xiàn)分析法、比較法，分析了通信工程中傳輸技術(shù)簡(jiǎn)介，分析了有線傳輸技術(shù)和無線傳輸技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用，分析了通信工程中傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，得出通信工程中不同的傳輸技術(shù)有不同的作用，未來的傳輸技術(shù)會(huì)逐漸向智能化、數(shù)字化、小型一體化、集成化發(fā)展的結(jié)論。

通信工程；傳輸技術(shù)；數(shù)據(jù)

1.通信工程中傳輸技術(shù)簡(jiǎn)介

通信工程中的傳輸技術(shù)是指利用不同的傳輸介質(zhì)構(gòu)成一個(gè)完整的信道傳輸網(wǎng)絡(luò)，使通信工程的信息可以安全、可靠進(jìn)行傳輸?shù)募夹g(shù)。傳輸技術(shù)主要是靠信道進(jìn)行傳輸，可靠性、有效性是傳輸技術(shù)的評(píng)價(jià)傳輸技術(shù)傳輸性能的主要指標(biāo)。傳輸技術(shù)的信道復(fù)用可實(shí)現(xiàn)多個(gè)信源信息的傳輸，可明顯提高通信工程的傳輸利用率和傳輸能力。根據(jù)通信工程傳輸技術(shù)的信道復(fù)用方式，可將信道復(fù)用分為頻率復(fù)用、時(shí)間復(fù)用等多種方式。傳輸技術(shù)的同步技術(shù)可確保通信系統(tǒng)發(fā)信、收信兩端精確同步，具有提高通信工程傳輸系統(tǒng)的有效性和可靠性的作用。通信工程傳輸技術(shù)的同步技術(shù)有很多種，其中比較常見的有網(wǎng)同步、比特同步、幀同步等。通信工程中傳輸技術(shù)的物理層傳輸介質(zhì)有光纜、雙絞線、電纜等，不同的傳輸介質(zhì)的信道適用范圍不同，為了確保不同傳輸介質(zhì)的信道能在既定的頻率范圍內(nèi)傳輸，傳輸技術(shù)需要引入調(diào)制技術(shù)。調(diào)制技術(shù)的作用主要是用來調(diào)制傳輸介質(zhì)的信道頻率，它的調(diào)制原理是通過搬移信道頻譜進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)。通信工程傳輸技術(shù)的調(diào)制技術(shù)按照調(diào)制內(nèi)容劃分，可分為調(diào)幅技術(shù)、調(diào)頻技術(shù)、調(diào)相技術(shù)等。調(diào)制技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用中需要精確穩(wěn)定的振蕩源，否則將影響傳輸技術(shù)的調(diào)制質(zhì)量。在通信工程中傳輸技術(shù)的振蕩源主要是由頻率合成器提供，頻率合成器提供的振蕩源有可變頻率和不可變頻率兩類，選用哪種頻率需要根據(jù)通信工程的需要來定。傳輸技術(shù)的信道類型主要有兩種，分別是有線信道和無線信道。

2.有線傳輸技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用

(1)有線傳輸技術(shù)的類型

目前我國(guó)通信工程中常用的有線傳輸技術(shù)的類型是光纖傳輸和電纜傳輸，架空明線由于傳輸能力和傳輸可靠性、安全性比較低基本已經(jīng)被淘汰出傳輸行業(yè)。光纖傳輸?shù)脑硎抢霉鈱?dǎo)纖維構(gòu)成通信工程信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，信?hào)在光纖通道中發(fā)生全反射而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。這種有線傳輸技術(shù)不僅通信容量大、傳輸距離長(zhǎng)，而且安全性、可靠性、抗干擾性非常強(qiáng)。由于光纖主要是由纖維組成，其生產(chǎn)成本比較低且方便傳輸技術(shù)維護(hù)。基于以上優(yōu)點(diǎn)有線傳輸技術(shù)在我國(guó)通信工程中的應(yīng)用非常廣泛，幾乎壟斷了通信工程有線傳輸技術(shù)的市場(chǎng)。電纜的傳輸物理層介質(zhì)主要是銅線，由銅線構(gòu)成傳輸信號(hào)通道，雖然電纜傳輸?shù)目垢蓴_和傳輸能力也比較強(qiáng)，但是銅線生產(chǎn)成本比較昂貴在通信工程中這種傳輸技術(shù)已經(jīng)逐步被淘汰。

(2)有線傳輸技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用

有線傳輸技術(shù)主要是利用物理層傳輸介質(zhì)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)或者信號(hào)的傳輸，它在通信工程中的作用主要是構(gòu)建骨干網(wǎng)、物理層傳輸通道，實(shí)現(xiàn)通信工程的數(shù)據(jù)傳輸。在通信工程中有線傳輸技術(shù)通常與SDH技術(shù)相結(jié)合，形成SDH傳輸網(wǎng)也是通信工程的核心網(wǎng)，它的作用是處理通信系統(tǒng)中話音呼叫、數(shù)據(jù)連接、交換、傳輸?shù)?。SDH傳輸網(wǎng)是通信工程的重要網(wǎng)絡(luò)單元，它主要有交叉連接網(wǎng)、接入端口和監(jiān)控單元組成。SDH交叉連接網(wǎng)在通信工程中的功能是監(jiān)控單元控制下完成接入端口信號(hào)間的交換功能，它的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口NNI具有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的接口速率和信號(hào)幀結(jié)構(gòu)，通常情況下SDH傳輸網(wǎng)的STM-64信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)速率為9953280kbit/s。SDH傳輸網(wǎng)為將通信工程中的各種信號(hào)復(fù)用映射進(jìn)STM-N幀結(jié)構(gòu)信息凈負(fù)荷區(qū)的過程，必須經(jīng)過映射、定位和復(fù)用三個(gè)步驟。映射是SDH網(wǎng)絡(luò)邊界處使支路信號(hào)適配裝進(jìn)相應(yīng)容器VC的過程，在通信工程中這一步的實(shí)質(zhì)作用是將工程各支路的信號(hào)與相應(yīng)的虛容器VC容量同步，以便使VC可以成為獨(dú)立傳輸數(shù)據(jù)、復(fù)用和交叉連接的實(shí)體。定位是一種將幀偏移信號(hào)收進(jìn)支路單元Tu或者管理單元Au的過程，復(fù)用在通信工程中的作用是將通信系統(tǒng)中多個(gè)低階通道層信號(hào)適配進(jìn)高階通道或者將多個(gè)高階通道層信號(hào)適配進(jìn)復(fù)用層。

3.無線傳輸技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用

無線傳輸技術(shù)的傳輸主要是利用空間電磁波原理實(shí)現(xiàn)通信工程的信息傳輸，在通信工程中無線接入網(wǎng)主要是以RTT為核心構(gòu)成。通信工程主要由核心網(wǎng)和無線接入網(wǎng)組成，核心網(wǎng)是指有線傳輸技術(shù)構(gòu)成的傳輸網(wǎng)，上文已經(jīng)詳細(xì)闡述這里不再多做解釋。無線傳輸技術(shù)涵蓋通信工程中無線接入網(wǎng)到移動(dòng)終端設(shè)備之間的所有技術(shù)，它在通信工程中的作用非常大，無線傳輸技術(shù)傳輸性能的好壞直接關(guān)系著通信工程中移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)容量、抗干擾性、頻率資源利用率等方面的功能。目前我國(guó)通信工程中移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)用的無線傳輸技術(shù)都是數(shù)字調(diào)制技術(shù)，下面本文主要探討通信工程中常用的兩種數(shù)字調(diào)制技術(shù)。

(1)單載波自適應(yīng)多元調(diào)制技術(shù)

無線傳輸技術(shù)中單載波自適應(yīng)多元調(diào)制主要是由高效傳輸技術(shù)和調(diào)制技術(shù)集合而成的一種新技術(shù)。它的工作原理是根據(jù)通信工程中傳輸信道的實(shí)際情況，有針對(duì)性的選擇頻率調(diào)制的方法和改變信道編碼的復(fù)雜程度。傳統(tǒng)通信工程的無線傳輸技術(shù)都是按照傳輸信道最惡劣的情況制定傳輸方案，這種傳輸方案不但會(huì)造成資源浪費(fèi)還會(huì)降低通信工程傳輸能力和可靠性。這是因?yàn)橥ㄐ殴こ痰囊苿?dòng)傳輸信道具有時(shí)變性，如果通信工程的移動(dòng)用戶位于偏僻的山區(qū)，移動(dòng)用戶的信道里的信號(hào)衰落速度比較快，采用傳統(tǒng)糾錯(cuò)碼的方法進(jìn)行糾正傳輸，容易出現(xiàn)糾正錯(cuò)誤、糾正失敗的問題，一旦發(fā)生這些問題就會(huì)造成信道傳輸信號(hào)的數(shù)據(jù)包丟失的現(xiàn)象。通信工程中的傳輸系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)信道數(shù)據(jù)包丟失，會(huì)給通信協(xié)議的上層一個(gè)重復(fù)傳輸?shù)男盘?hào)，通信協(xié)議上層接受到這個(gè)指令后便會(huì)啟動(dòng)傳輸系統(tǒng)重復(fù)傳輸，這在一定程度上造成了資源浪費(fèi)。單載波自適應(yīng)多元調(diào)制技術(shù)正好可以解決傳統(tǒng)通信工程中無線傳輸技術(shù)存在的問題，可有效提高通信工程中資源的利用率，提高通信工程中無線傳輸系統(tǒng)的通信流量。

(2)多載波自適應(yīng)多元調(diào)制技術(shù)

多載波自適應(yīng)多元調(diào)制技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用原理是，將通信工程中串行高速傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換成低速傳輸信號(hào)子信號(hào)流，然后利用多載波自適應(yīng)多元調(diào)制技術(shù)中相互正交的子載波構(gòu)成的無線傳輸信道，進(jìn)行轉(zhuǎn)換后各個(gè)子數(shù)據(jù)流的傳輸。這種傳輸技術(shù)可以解決傳統(tǒng)通信工程中信道時(shí)延擴(kuò)展引起的信號(hào)干擾問題，同時(shí)還可解決傳統(tǒng)通信工程信道時(shí)間彌散造成的頻率衰落的問題。在通信工程中運(yùn)用多載波自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)可有效提高通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸性能，解決通信工程無線傳輸信道信號(hào)速率受限的問題。但是由于我國(guó)多載波無線傳輸技術(shù)發(fā)展尚不成熟，在通信工程的實(shí)際運(yùn)用中還存在峰值平均功率比問題、同步問題和信道估計(jì)問題。峰值平均功率問題主要是無線信道外的輻射和多載波產(chǎn)生的子載波間的交調(diào)干擾，比如比較著名的幅度限制、編碼設(shè)計(jì)便會(huì)引起限幅噪聲的問題，進(jìn)而導(dǎo)致通信工程的無線傳輸性能下降。同步問題主要是碼元同步問題，因多載波技術(shù)不能確保通信工程數(shù)據(jù)傳輸中的碼元同步，當(dāng)碼元同步時(shí)間誤差超過保護(hù)間隔規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí)，可能會(huì)降低多載波產(chǎn)生的子載波間的正交性能，從而影響通信工程中數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅?。信道估?jì)問題主要是多載波技術(shù)的信道估計(jì)器的結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，不但不容易制作在實(shí)際應(yīng)用中還會(huì)引發(fā)多種問題。針對(duì)以上問題通信工程企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)子載波間交調(diào)干擾、碼元同步和信道估計(jì)器的研究，盡快找出以上問題的解決辦法。

4.通信工程中傳輸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

有線傳輸技術(shù)雖然構(gòu)建的傳輸通道比較穩(wěn)定、傳輸能力強(qiáng)，但是這種技術(shù)成本高、占用的空間資源比較多。進(jìn)入21世紀(jì)后我國(guó)的空間資源越發(fā)的緊張，在這種趨勢(shì)下通信工程的有線傳輸技術(shù)受限制其在通信工程中的應(yīng)用比例會(huì)逐漸降低。無線傳輸技術(shù)因主要是利用電磁波進(jìn)行傳輸，它構(gòu)建信道傳輸通道主要是地波、短波以及各種散射信道等，不需要占用過多的空間資源，也不需要浪費(fèi)很多光纖、電纜等實(shí)質(zhì)材料。因此未來的通信工程的傳輸技術(shù)會(huì)逐漸向無線傳輸技術(shù)靠攏，但是無線傳輸技術(shù)主要是在有線傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建通道，未來通信工程的傳輸技術(shù)不可能完全脫離實(shí)質(zhì)傳輸通道單獨(dú)存在。受空間、用地資源緊張的影響，未來通信工程的傳輸設(shè)備會(huì)逐漸向小型化、一體化發(fā)展，設(shè)備功能會(huì)逐漸向多功能靠攏，以減少傳輸設(shè)備光纜芯數(shù)占有的空間資源。通信工程的SDH傳輸網(wǎng)會(huì)和WDM技術(shù)、ASON技術(shù)等結(jié)合在一起，不斷擴(kuò)大通信工程智能化占有的比例，不斷提高通信工程傳輸系統(tǒng)的可靠性、安全性，不斷提高通信工程傳輸系統(tǒng)的傳輸能力。

結(jié)束語

通信工程中的傳輸技術(shù)的主要作用是實(shí)現(xiàn)通信工程的數(shù)據(jù)傳輸，它主要是由信號(hào)傳輸通道、同步技術(shù)、調(diào)制技術(shù)等組成。通信工程中的傳輸技術(shù)主要有兩類，分別是有線傳輸技術(shù)和無線傳輸技術(shù)。有線傳輸技術(shù)主要是利用光線類的實(shí)質(zhì)物理層介質(zhì)構(gòu)成數(shù)據(jù)傳輸通道，它的傳輸原理是光全反射，在通信工程中無線傳輸技術(shù)常和SDH技術(shù)相結(jié)合組成通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)絡(luò)。無線傳輸技術(shù)主要是利用電磁波實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，它涵蓋通信工程的無線接入網(wǎng)到移動(dòng)通信終端之間的所有技術(shù)。受我國(guó)空間資源和用地資源、節(jié)能的制約，未來通信工程的傳輸技術(shù)必定會(huì)向小型一體化、多功能化、集成化等方向發(fā)展。

[1]艾海提．傳輸技術(shù)在信息通信工程中的有效應(yīng)用[J]．信息通信,2016(4):204-205．

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(責(zé)任編輯：宋小蒙)

Application and Development Tendency of Transmission Technology for Communication Engineering

Guo Lingling

（North China Petroleum Communication Company of Renqiu, Hebei, 062552）

In this paper, it has adopted large number of literature analysis method and comparative method, besides, analyzed the transmission technology in communication engineering and the application of wire transmission technology and wireless transmission technology in communication engineering, furthermore, it has analyzed the development tendency of transmission technology in communication engineering, fnally, it has got the conclusion that, the different transmission technologies have different function in communication engineering and the future transmission technologies will develop in the direction of intelligentization, digitization, small-sized integration and integration.

communication engineering；transmission technology；data

T < class="emphasis_bold"> 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

A

郭玲玲（1973～)，女，河北省任丘市華北石油通信公司；研究方向：通信工程。