試論有線傳輸?shù)募夹g(shù)特點(diǎn)和發(fā)展方向

郝雁斌

（山西信息規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

傳統(tǒng)信息傳輸以語(yǔ)音為主要媒介，不僅數(shù)據(jù)傳送量不大，且信號(hào)模式過(guò)于簡(jiǎn)單，外界因素對(duì)信號(hào)存在較大干擾，信號(hào)傳輸質(zhì)量無(wú)法得到保證。以雙絞線、同軸電纜、光纜以及光纖等為傳輸介質(zhì)的有線傳輸，可在傳送語(yǔ)音信息的基礎(chǔ)上利用圖文、符號(hào)或數(shù)據(jù)包等多種形式進(jìn)行信號(hào)傳送，有線傳輸技術(shù)可為計(jì)算機(jī)、幻燈片以及電影科技等提供技術(shù)支持。在蜂窩移動(dòng)通信、Wi-Fi等無(wú)線技術(shù)迅猛發(fā)展的情況下，無(wú)線傳輸方式的應(yīng)用占比在快速提升，但有線傳輸以其高質(zhì)量傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)必將持續(xù)應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)行業(yè)的方方面面[1]。

1 有線傳輸?shù)募夹g(shù)特點(diǎn)

有線傳輸技術(shù)是指在雙絞線、電纜、光纖等多種不同傳輸媒介的支持下完成數(shù)據(jù)信號(hào)傳送的技術(shù)方法。有線傳輸系統(tǒng)共由4個(gè)模塊構(gòu)成，除了信息及信號(hào)終端2個(gè)模塊，還有信號(hào)接收與處理模塊，另外還有信號(hào)傳輸通道模塊[2]。由于所應(yīng)用的傳輸媒介有所差異，因而不同有線傳輸技術(shù)的信號(hào)傳輸速率并不一致，以下將針對(duì)運(yùn)用了不同傳輸媒介的有效傳輸技術(shù)特點(diǎn)展開(kāi)探討。

1.1 雙絞線電纜傳輸技術(shù)特點(diǎn)

雙絞線電纜中包含兩根不具導(dǎo)電能力的銅導(dǎo)線，兩個(gè)導(dǎo)線相互纏繞，可對(duì)信號(hào)干擾起到良好的預(yù)防作用。雙絞線有兩種類型，一種是非屏蔽式雙絞線，另一種是屏蔽式雙絞線?；陔p絞線電纜的有線傳輸具備傳輸距離較遠(yuǎn)的特征，可實(shí)現(xiàn)100 m左右的信號(hào)傳送。

（1）屏蔽式雙絞線傳輸?shù)募夹g(shù)特點(diǎn)。屏蔽式雙絞線具有較強(qiáng)的抗輻射能力，主要是因?yàn)槠渫鈱影艘粚咏饘俨牧?，可使其所受到的輻射大幅度下降，從而減少信號(hào)傳送中信息被截取的風(fēng)險(xiǎn)。另外，此種有線傳輸技術(shù)還具備傳輸效率高的特點(diǎn)。但屏蔽雙絞線電纜成本較高，且比非屏蔽式雙絞線電纜更難安裝，安裝時(shí)需要應(yīng)用專用連接器，否則難以保證安裝效果。

（2）非屏蔽式雙絞線傳輸?shù)募夹g(shù)特點(diǎn)。此種雙絞線電纜最為顯著的特征是安裝十分便捷，主要是由于其外側(cè)包裹物是具備絕緣作用的橡膠皮，此種包裝方式可降低電纜自重，并且電纜易于彎折，因而安裝時(shí)更加容易且順暢，也可實(shí)現(xiàn)靈活化的組網(wǎng)建設(shè)，在綜合布線系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛。正是基于這一特征，布線中非屏蔽雙絞線的應(yīng)用率相對(duì)較高。

1.2 架空明線傳輸?shù)募夹g(shù)特點(diǎn)

這是一種以架設(shè)于地面之上或布設(shè)于支架上的明線作為傳輸線路的有線傳輸技術(shù)，電話、傳真等設(shè)備常采用線路架空的方式進(jìn)行信號(hào)傳送，通過(guò)導(dǎo)線進(jìn)行回路構(gòu)建，在線路兩側(cè)進(jìn)行電話等設(shè)備的連接，從而確保信號(hào)能夠通過(guò)架空線路有效傳送。架空明線在實(shí)踐中的應(yīng)用率較高，主要是由于此種有線傳輸技術(shù)具備器材簡(jiǎn)單、架設(shè)與拆除相對(duì)便利的特點(diǎn)，傳輸故障出現(xiàn)后維修相對(duì)容易且高效，并且維修成本相對(duì)較低。但此種有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用缺陷也相對(duì)顯著，其需要布設(shè)于室外，外在環(huán)境因素會(huì)對(duì)其產(chǎn)生較大干擾，且傳輸容量并不高，與當(dāng)今時(shí)代的通信業(yè)務(wù)需求不相契合，只適用于通信總量不高的區(qū)域。

1.3 同軸電纜傳輸技術(shù)特點(diǎn)

作為應(yīng)用率最高的有線傳輸技術(shù)，同軸電纜傳輸以同軸銅管為傳輸通道，或是以銅網(wǎng)進(jìn)行銅線包裹作為信號(hào)傳送通道，此種有線傳輸技術(shù)的特征是信號(hào)傳送質(zhì)量更佳、傳輸效率更快。應(yīng)用此種傳輸技術(shù)，電磁信號(hào)的傳輸始終處于同軸內(nèi)部，因而外在環(huán)境幾乎不會(huì)對(duì)信號(hào)傳送產(chǎn)生影響。同時(shí)，同軸電纜的應(yīng)用增大了電纜的頻帶寬度，同軸電纜的傳輸頻寬最高可達(dá)到十幾吉赫茲之多，因而為信號(hào)傳輸質(zhì)量及效率的提升提供了有力支持。

1.4 光纖傳輸技術(shù)特點(diǎn)

基于科技的快速發(fā)展，光纖傳輸技術(shù)得到大量應(yīng)用，此種有線傳輸方式是以光信號(hào)與電信號(hào)作為傳輸載體，利用光導(dǎo)纖維作為媒介實(shí)現(xiàn)信號(hào)高效傳送的傳輸技術(shù)。光纖外包層之下為內(nèi)芯，內(nèi)芯直徑僅有幾微米或十幾微米，信號(hào)傳送時(shí)，內(nèi)芯的光纖會(huì)聚集在一起而成為光纜。光纖信號(hào)傳輸技術(shù)的傳輸媒介是光導(dǎo)纖維，因此該技術(shù)特點(diǎn)是信號(hào)傳送速度更快，并且光纖通常由屬于電絕緣體的玻璃纖維制作而成，應(yīng)用時(shí)不必考慮對(duì)其接地回路，并且利用光纖進(jìn)行光波傳送，可有效避免信號(hào)傳送中的信息泄露問(wèn)題，加之光纖直徑極細(xì)，以其較小的體積可有效降低空間占用率。

2 有線傳輸技術(shù)發(fā)展方向預(yù)判

在信息化系統(tǒng)逐步構(gòu)建與完善的過(guò)程中，信息傳輸呈現(xiàn)出了高質(zhì)量、便利化的特征，目前雖然無(wú)線傳輸模式得到了廣泛應(yīng)用，并且傳輸方式更為靈活，傳輸過(guò)程相對(duì)便利，但是無(wú)論在人-機(jī)互聯(lián)，還是機(jī)-機(jī)互聯(lián)環(huán)境下，傳輸最為穩(wěn)定與高效的仍然是有線傳輸模式。因而在無(wú)線傳輸模式快速發(fā)展下，有線傳輸模式仍有大量的需求空間，并且有線傳輸也會(huì)逐步向更加高效化、網(wǎng)絡(luò)化與遠(yuǎn)距離化的方向發(fā)展。

2.1 有線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有效融合

隨著5G通信技術(shù)商業(yè)化的不斷深入，通信技術(shù)的發(fā)展備受關(guān)注。在傳統(tǒng)的通信模式中，有線網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是相互獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，有線網(wǎng)絡(luò)通過(guò)集中控制單元實(shí)現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)的管理，是單獨(dú)設(shè)備，而無(wú)線流量通過(guò)無(wú)線接收單元集中轉(zhuǎn)發(fā)，兩者的功能是獨(dú)立的。這樣用戶在最初建造與后期運(yùn)維時(shí)，無(wú)形之中需要產(chǎn)生

較大的建設(shè)費(fèi)用與維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用，可能針對(duì)不同的網(wǎng)絡(luò)，需要配置不同的工作人員，十分煩瑣。因此，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的有效融合是今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，對(duì)于用戶而言所使用的網(wǎng)絡(luò)中“一個(gè)網(wǎng)絡(luò)等于一臺(tái)交換機(jī)”，有線網(wǎng)絡(luò)控制單元與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制單元分屬于該網(wǎng)絡(luò)下的不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)通信協(xié)議的不斷研究與改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與有線網(wǎng)絡(luò)的互通與融合。

2.2 有線網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷提升

隨著我國(guó)信息化進(jìn)程的不斷深入，社會(huì)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量及功能要求日益凸顯。最早的有線網(wǎng)絡(luò)傳輸速率在百千比特每秒之內(nèi)，無(wú)法滿足人們使用快速網(wǎng)絡(luò)的需求。隨著3G、4G在國(guó)內(nèi)多年的發(fā)展，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了家用有線網(wǎng)絡(luò)百兆、千兆的傳輸能力，4K、8K超高清等新娛樂(lè)體驗(yàn)功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，對(duì)當(dāng)前的有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送、接收設(shè)備的要求日益提升。隨著5G、6G通信技術(shù)的出現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將實(shí)現(xiàn)幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。在未來(lái)的有線網(wǎng)絡(luò)傳輸中，萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)將會(huì)是未來(lái)有線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主流，針對(duì)于某些特殊行業(yè)，其通信速率要求更高。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，量子通信等新通信技術(shù)不斷出現(xiàn)，有線網(wǎng)絡(luò)的帶寬將會(huì)不斷擴(kuò)大，有效滿足人的通信需求。

2.3 信號(hào)連接模式逐步網(wǎng)絡(luò)化與互聯(lián)化

在當(dāng)今時(shí)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐步發(fā)展、計(jì)算機(jī)日漸普及應(yīng)用的過(guò)程中，信號(hào)傳送時(shí)的連接模式不再拘泥于傳統(tǒng)的單目標(biāo)指向性連接，而是呈現(xiàn)出了網(wǎng)絡(luò)化與互聯(lián)化的信號(hào)連接模式，可為信號(hào)傳輸提供更加安全可靠的保障，也可為用戶多種不同信號(hào)傳輸需求的滿足提供支持。在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)高速發(fā)展的加持下，必將推進(jìn)IP業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，由此會(huì)加速通信業(yè)的改革，從而為新型技術(shù)的創(chuàng)新與研發(fā)提供有力的驅(qū)動(dòng)。軟件控制技術(shù)的逐步發(fā)展與應(yīng)用，為通信的智能化發(fā)展提供了契機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)通信傳輸管理工作的靈活化與自由化開(kāi)展。在此基礎(chǔ)上還會(huì)誕生出更多功能，從而進(jìn)一步提升信息傳送的便利性。

3 結(jié)束語(yǔ)

有線傳輸由于穩(wěn)定性高、造價(jià)成本低的特點(diǎn)廣泛被應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。在未來(lái)的發(fā)展中，有線與無(wú)線的融合、有線帶寬的符合性、有線傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)化與互聯(lián)化，必將成為有線傳輸發(fā)展的新研究重點(diǎn)，為有線傳輸技術(shù)的發(fā)展提供新發(fā)展方向。