電子通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及應(yīng)用分析

張興華

（中交一公局集團(tuán)有限公司，北京 100015）

隨著電子通信技術(shù)的出現(xiàn)，我國的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不斷更新，傳輸效率不斷提高。為提升電子通信技術(shù)的服務(wù)性，使電子通信技術(shù)能夠與社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)，需要不斷地深化及創(chuàng)新電子通信技術(shù)，挖掘電子通信技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。分析電子通信技術(shù)的應(yīng)用及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠有效提升人們對(duì)電子通信技術(shù)的了解，更好地應(yīng)用電子通信技術(shù)。

1 電子通信的關(guān)鍵技術(shù)分析

1.1 電子通信技術(shù)介紹

電子通信技術(shù)指運(yùn)用電子通信技術(shù)的原理，將信息技術(shù)與電子科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，解決通信工程及電子行業(yè)問題，如計(jì)算機(jī)及電子制造和控制問題、集成電路設(shè)計(jì)問題等。隨著電子通信的技術(shù)的不斷發(fā)展，在人們?nèi)粘Ｉ钪幸膊粩喑霈F(xiàn)新的電子通信技術(shù)[1]，如移動(dòng)通信、寬帶通信、圖像處理、自動(dòng)化場景等。

目前，光子技術(shù)的出現(xiàn)為電子通信行業(yè)帶來了新的發(fā)展方向，意味著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的到來。

1.2 通信網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)

通信網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)指通過設(shè)置通信網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)網(wǎng)，降低網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。

（1）通信網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)網(wǎng)能夠根據(jù)防火墻攔截?cái)?shù)據(jù)判斷是否具有通信風(fēng)險(xiǎn)，以便及時(shí)查殺排查安全隱患。

（2）在登錄界面提供安全認(rèn)證技術(shù)識(shí)別用戶信息，最大限度避免信息泄露問題。

（3）針對(duì)重點(diǎn)數(shù)據(jù)庫采取監(jiān)測及控制管理技術(shù)，提升信息安全。

（4）通過提供漏洞掃描、缺陷修補(bǔ)等安全防護(hù)技術(shù)，提高通信設(shè)備防御力。

1.3 衛(wèi)星通信技術(shù)

衛(wèi)星通信技術(shù)是電子通信技術(shù)之一，將信號(hào)轉(zhuǎn)換成微波發(fā)至地球的同步衛(wèi)星，在同步衛(wèi)星中下發(fā)至目標(biāo)通信位置。衛(wèi)星通信技術(shù)支持長距離通信，具有覆蓋面積大、通信距離遠(yuǎn)、支持多址連接、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

使用衛(wèi)星通信技術(shù)能夠確保通信質(zhì)量和安全，衛(wèi)星通信技術(shù)具有較大潛力，特別是數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)、多址速接技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、寬帶IP衛(wèi)星通信技術(shù)等多種衛(wèi)星通信技術(shù)，有效提升了通信速度及性能，有效保障了通信安全。但衛(wèi)星通信技術(shù)也存在缺點(diǎn)，如傳輸時(shí)效長、信號(hào)盲區(qū)、易受太空環(huán)境現(xiàn)象影響等[2]。

1.4 對(duì)準(zhǔn)和跟蹤技術(shù)

在APT系統(tǒng)中，具有跟蹤和捕獲信息功能的是粗跟蹤單元，粗跟蹤單元主要由接收發(fā)送天線、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和探測器組成。為了提高跟蹤精度，將跟蹤精度控制在合理的精跟蹤探測范圍內(nèi)，必須控制目標(biāo)脫靶量。精跟蹤單元作為APT系統(tǒng)中的重要組成部分，精跟蹤單元的跟蹤精度決定了APT系統(tǒng)的整體跟蹤精度。

精跟蹤的帶寬的高度，可以在某種程度上提升APT系統(tǒng)的反應(yīng)速度和對(duì)干擾的抑制能力，影響APT系統(tǒng)跟蹤精度。對(duì)準(zhǔn)和跟蹤技術(shù)能夠有效捕捉通信信息，減少通信干擾，提升通信安全。通過ATP系統(tǒng)對(duì)用戶通信位置進(jìn)行跟蹤，鎖定跟蹤路線、圈定易懂范圍，有效確定用戶通信位置。通過ATP系統(tǒng)控制單元能夠幫助通信網(wǎng)絡(luò)捕捉定位及移動(dòng)信息，實(shí)現(xiàn)定位與跟蹤。

2 電子通信技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 MIMO技術(shù)

MIMO技術(shù)如圖1所示。

圖1 MIMO技術(shù)

MIMO技術(shù)應(yīng)用于通信系統(tǒng)中，提升通信信息輸入以及輸出兩者的兼容性，提升了信號(hào)的鏈路性能，加快了數(shù)據(jù)的處理速度。MIMO技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，如4G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中采用了MIMO技術(shù)。

MIMO技術(shù)的原理是通過控制各個(gè)天線，使其具備無線通信功能。在信號(hào)的輸入端口使用MIMO技術(shù)，能夠獨(dú)立發(fā)送各類信息，有效降低信息傳送失誤及傳送干擾概率。在信號(hào)輸出端使用MIMO技術(shù)，提升信息的獨(dú)立收集速度，有效確保電子通信系統(tǒng)的基本通信強(qiáng)度，拓展系統(tǒng)運(yùn)行空間，增加系統(tǒng)容量，但不增加寬帶數(shù)量。

大量研究表明，即瑞利衰落信道的條件下，OFDM系統(tǒng)可以通過使用MIMO技術(shù)提升容量，MIMO系統(tǒng)能夠提高頻譜效率。多徑衰落是干擾通信質(zhì)量的主要問題，通過MIMO系統(tǒng)能夠解決此問題，MIMO結(jié)構(gòu)支持在不增加發(fā)射功率的前提下獲取系統(tǒng)容量。

2.2 SDR技術(shù)

SDR技術(shù)指圍繞軟件建立的一種無線電通信體系，主要使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，通過相應(yīng)的硬件平臺(tái)及軟件，完成信號(hào)的前段接收、中間傳遞及基帶處理等工作。通過在天線地帶使用寬帶網(wǎng)絡(luò)功能的數(shù)字或模擬轉(zhuǎn)化器，提升信號(hào)數(shù)字化效率，利用軟件轉(zhuǎn)換無線電臺(tái)的功能。

目前，SDR技術(shù)是唯一可以同時(shí)鏈接多種工作頻率、調(diào)制方式和多址方式的通信技術(shù)。隨著無線通信用戶數(shù)量的不斷上升，人們越來越重視無線通信業(yè)務(wù)，頓譜業(yè)務(wù)的需求量不斷增加。利用SDR技術(shù)能夠提高系統(tǒng)的頻譜利用率，有利于實(shí)現(xiàn)頓譜資源的合理分配及有效利用。

2.3 天線技術(shù)

通過天線技術(shù)可以使未來的電子通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化，天線技術(shù)主要的應(yīng)用原理為通過束波算法實(shí)現(xiàn)波束的集聚，使波束成為陣列，提升天線信號(hào)的穩(wěn)定性。

使用天線技術(shù)能夠使信號(hào)波束轉(zhuǎn)化為更高效化的陣列，降低信號(hào)干擾問題，有效提升通信信號(hào)的強(qiáng)度。例如在移動(dòng)通信中，通過利用天線技術(shù)能夠使移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性提升，實(shí)現(xiàn)預(yù)防干擾，加快信息傳輸率，拓展系統(tǒng)容量空間等功能。天線技術(shù)經(jīng)歷了從最初的單陣列天線、到多陣列、多單元、從無源到有源的系統(tǒng)。

天線技術(shù)陣列如圖2所示。

圖2 天線技術(shù)陣列

2.4 無線技術(shù)

無線技術(shù)的應(yīng)用大幅度降低了無線通信的管理成本，使無線通信能夠朝著穩(wěn)定有序的方向發(fā)展。使用無線通信技術(shù)能夠?qū)⒒A(chǔ)的無線通信平臺(tái)改造成新的通信平臺(tái)，只需要改變通信協(xié)議便能構(gòu)建新的通信系統(tǒng)，降低了通信硬件系統(tǒng)的改造概率。無線技術(shù)還能夠支持終端系統(tǒng)的信息傳輸及采集需求，可以將同一時(shí)間的不同信息順利傳輸，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的通信需求。此外，智能無線技術(shù)還能支持緊急呼叫定位功能，方便用戶在緊急情況下進(jìn)行求救。

3 電子通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分析

3.1 電子通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架下的網(wǎng)絡(luò)切換

電子通信網(wǎng)絡(luò)具有安全性及可靠性高的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，以此實(shí)現(xiàn)電信、互聯(lián)網(wǎng)及廣播電視的三個(gè)網(wǎng)絡(luò)渠道的結(jié)合。通過運(yùn)用支持通信網(wǎng)絡(luò)自由切換的多接口技術(shù)，滿足用戶多樣化的通信網(wǎng)絡(luò)渠道需求，提升用戶的通信效率。

基于電子通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)格局發(fā)生了根本變化，網(wǎng)絡(luò)接入渠道從單點(diǎn)接入變?yōu)槎帱c(diǎn)接入，通信網(wǎng)絡(luò)也由最初的簡單逐漸復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了融合。用戶在新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下能夠自由進(jìn)出所有網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，能夠自主選擇和切換通信網(wǎng)絡(luò)，有效提升通信網(wǎng)絡(luò)切換的速度及效率。

3.2 電子通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架下的寬帶網(wǎng)絡(luò)

隨著三網(wǎng)融合技術(shù)的不斷發(fā)展及電子通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，通信網(wǎng)絡(luò)行業(yè)將朝著智能、服務(wù)、個(gè)性、寬帶化的趨勢發(fā)展。在電子通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架下的寬帶網(wǎng)絡(luò)，安全性及通信速度能夠得到提高，用戶能夠自由地選擇寬帶通信商和網(wǎng)絡(luò)通信信號(hào)。

電子通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架下的寬帶網(wǎng)絡(luò)能夠改革網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)并提升傳輸速率，使得我國的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)朝著普適性IP及媒體網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展，提升移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的速度，加快網(wǎng)絡(luò)融合一體化的進(jìn)程，深化無線移動(dòng)通信的改革。寬帶網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展能夠加快我國通信領(lǐng)域發(fā)展進(jìn)程，為我國的“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國”和“互聯(lián)網(wǎng)+”等提供先進(jìn)的技術(shù)支持。

3.3 電子通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的前景

未來的電子通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的將致力于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)打造。通信網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)高效處理、存儲(chǔ)的同時(shí)，能夠支持?jǐn)?shù)據(jù)安全防護(hù)、管理及分析，提升通信網(wǎng)絡(luò)的性能和敏捷性，為人們提供高性能、高效率的敏捷的通信網(wǎng)絡(luò)，使通信網(wǎng)絡(luò)能夠應(yīng)對(duì)新時(shí)代的業(yè)務(wù)需求。

4 結(jié)語

本文探討電子通信網(wǎng)絡(luò)下的通信技術(shù)，即通信網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)、對(duì)準(zhǔn)和跟蹤技術(shù)，介紹電子通信技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，如MIMO技術(shù)、SDR技術(shù)、天線技術(shù)、無線技術(shù)等。分析了電子通信網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，如網(wǎng)絡(luò)切換及寬帶網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)與功能，通過探討電子通信技術(shù)的應(yīng)用分析及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)問題，明確了未來電子通信技術(shù)的發(fā)展方向及領(lǐng)域。相關(guān)部門及高校應(yīng)當(dāng)加大電子通信技術(shù)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)力度，通過向社會(huì)提供高素質(zhì)的通信技術(shù)人才，為電子通信領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展提供人才資源。