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      通信工程中有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用及改進

      2024-08-26 00:00:00呂永波
      中國新通信 2024年13期
      關(guān)鍵詞:通信工程改進應(yīng)用

      摘要:隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,通信工程建設(shè)取得了長足進步,在社會各個領(lǐng)域中都發(fā)揮著重要作用。而有線傳輸技術(shù)作為通信工程建設(shè)的重要技術(shù),也得到了一定的創(chuàng)新與優(yōu)化。有線傳輸技術(shù)具有穩(wěn)定、高效的特點,有著廣闊的應(yīng)用前景。但是,傳統(tǒng)的傳輸方式已難以滿足現(xiàn)代通信工程的需求,因此需要尋求更為高效、可靠的技術(shù)手段。基于此,本文就通信工程中有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用,以及如何更好地改進這一技術(shù)展開了探究,希望能夠為相關(guān)人員提供有益的參考,推動我國通信事業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

      關(guān)鍵詞:通信工程;有線傳輸技術(shù);應(yīng)用;改進

      所謂有線傳輸技術(shù),就是指使用物理電纜將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h程設(shè)備,從而實現(xiàn)通信的技術(shù)。與無線傳輸技術(shù)相比,有線傳輸技術(shù)在數(shù)據(jù)的傳輸效率和質(zhì)量方面都具有更大的優(yōu)勢,因此被廣泛應(yīng)用于通信工程的數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域,為通信工程中的數(shù)據(jù)傳輸提供了安全保障。然而,在實際應(yīng)用中,有線傳輸技術(shù)所耗費的人力和物力都很大,存在著許多的問題,還有待于技術(shù)人員進行更深層次的研究。并且,隨著社會經(jīng)濟和科學技術(shù)的不斷發(fā)展,有線傳輸技術(shù)也面臨著新的挑戰(zhàn)和機遇。

      一、 通信工程中有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用

      (一)電纜

      在通信工程中,電纜是一種常見的有線傳輸技術(shù),廣泛應(yīng)用于各種通信領(lǐng)域。電纜通過將導體包裹在絕緣材料中,形成一條或多條導線的集合體,可用于傳輸電力或信號,不同電纜的直徑也不一樣[1]。在通信工程中,電纜的使用較多,但隨著“寬帶中國”“互聯(lián)網(wǎng)+”等戰(zhàn)略的實施,尤其是光纖到戶和4G、5G的持續(xù)建設(shè),已逐漸減少。這主要是因為它的構(gòu)造質(zhì)量很難抵御客觀因素的損害,使得實際使用效果未能達到預(yù)期,特別是在信號功率上,較光纖、光纜更易出現(xiàn)損耗。盡管電纜的數(shù)據(jù)傳輸速度相對較慢,但它在某些特殊領(lǐng)域,如廣播、電視和監(jiān)控等行業(yè)中,仍然發(fā)揮著重要作用。

      (二)光纖

      光纖傳輸技術(shù)是通信工程中一種常見且應(yīng)用廣泛的技術(shù),主要分為單模和多模兩種,通信工程長距離傳輸絕大部分使用單模光纖,單模光纖的使用可以極大地提高信號的傳輸效率,與傳統(tǒng)的有線傳輸相比,光纖的損耗率在1550nm波長可以降低到0.2 dB/km,而中繼光放大器的間隔可以達到100km以上[2] ,新型的G.654.E大有效面積超低衰減光纖甚至可以做到0.17 dB/km以下,特別適合于陸地長距離和海底傳輸。從實用角度看,光纖有線傳輸技術(shù)已在電視網(wǎng)、跨海通信網(wǎng)等通信項目中得到了廣泛的應(yīng)用,廣泛應(yīng)用于通信運營商、電力、交通等行業(yè),具有很大的應(yīng)用價值,其產(chǎn)量也在逐年攀升,2022年全年我國光纜累計產(chǎn)量34574.5萬芯千米,累計增長6.6%。相比其他有線傳輸技術(shù),光纖傳輸技術(shù)損耗低、傳輸距離遠,且抗干擾能力也強,因此具有更為廣泛的應(yīng)用前景。并且經(jīng)過一段時間的研發(fā)之后,SDH技術(shù)逐步地被運用到了通信工程中,相比普通的光纖技術(shù),SDH技術(shù)更為完善,實際應(yīng)用性能以及安全性都得到了有力改善,使光纖有線傳輸技術(shù)得到了進一步的改進與完善[3]。

      (三)雙絞線

      雙絞線是有線傳輸技術(shù)中一種重要的應(yīng)用。雙絞線由一對細小的絕緣銅線組成,這些銅線被扭在一起以減少外部干擾和信號損耗。這是因為在這兩根絕緣線之間會產(chǎn)生輻射,從而抵消兩側(cè)產(chǎn)生的電波。這種設(shè)計也使得雙絞線成為傳輸數(shù)據(jù)和信號的理想選擇。在實際應(yīng)用中,雙絞線一般用作模擬信號的傳輸介質(zhì);此外,它還可以用作傳輸數(shù)字信號的介質(zhì)。雙絞線可分為兩種:屏蔽型和非屏蔽型。兩者的差別在于:在雙絞線和絕緣套管之間是否有金屬屏蔽層。其中,非屏蔽雙絞線的使用范圍相對較為廣泛。目前,很多中性干擾區(qū)域都有雙絞線的使用例子。另外,數(shù)據(jù)機房及室內(nèi)布線環(huán)境中采用雙絞形式的數(shù)字電纜需求較多,可以連接不同類終端設(shè)備,包括攝像機等,而且設(shè)備量較大,考慮到設(shè)備的供電地點一般離設(shè)備較遠,所以就需要用到雙絞線來解決這一問題,而雙絞線可以很好地實現(xiàn)遠程供電[4]。雙絞線是一種可以用于數(shù)字信號和模擬信號的介質(zhì)材料。雙絞線的傳輸距離有限(最遠只有100米),且雙絞線的外層是金屬材質(zhì),可以有效降低輻射,增強信息傳輸?shù)陌踩?,同時也能保證數(shù)據(jù)的高效傳輸。但是,如果采用屏蔽式雙絞線,不但造價昂貴,而且安裝起來也比較麻煩,所以需要專門的連接器。

      (四)相干光

      相干光是通信工程中重要的有線傳輸技術(shù)之一,它廣泛應(yīng)用于光纖通信、光纖傳感和光學成像等多個領(lǐng)域。相干光在光纖中傳輸時能夠?qū)崿F(xiàn)極高的數(shù)據(jù)傳輸速率,滿足了現(xiàn)代通信系統(tǒng)對高帶寬的需求,支持高清視頻、大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。并且,相干光的傳輸具有良好的抗干擾性能,能夠在惡劣的環(huán)境中穩(wěn)定傳輸信號,保證通信質(zhì)量。然而,目前這項技術(shù)仍然不夠完善和成熟。然而,利用振幅鍵控(ASK)技術(shù),將光混頻器與光耦合器件有效地融合,實現(xiàn)相干光的混頻,為進一步推廣相干光通信奠定了堅實的基礎(chǔ)。相干光通信技術(shù)的優(yōu)勢在于其穩(wěn)定性較高,特別是信號傳輸頻率方面。并且,當前對于這一技術(shù)相關(guān)理論的研究以及實際應(yīng)用都有了一定的進展,并且實現(xiàn)起來也相對簡單,具備一定的可行性。也就是說,對相干光技術(shù)進行進一步的研究,是一種技術(shù)上的飛躍,它將極大地促進未來通信項目的建設(shè)與發(fā)展。因此,對于相干光通信技術(shù)的應(yīng)用,可以進行混頻傳輸。在混頻傳輸過程中,首先,由光發(fā)射器發(fā)出不同頻率的光波,然后通過光耦合器將它們混合在一起?;旌虾蟮墓獠ㄔ俳?jīng)過光放大器進行放大,以增強其信號強度,最后通過光纖進行傳輸?;祛l傳輸?shù)膬?yōu)勢在于它可以實現(xiàn)更高速率和更遠距離的傳輸。由于不同頻率的光波可以同時傳輸,因此可以大大提高傳輸容量。此外,混頻傳輸還具有較好的抗干擾性能,可以廣泛適用于各種復(fù)雜的通信環(huán)境[5]。

      (五)硅光子

      硅光子技術(shù)主要是由硅材料和光器件共同構(gòu)成,其中硅材料是由硅和金屬構(gòu)成的。硅光子技術(shù)采用的是互補型的金屬氧化物半導體(CMOS)技術(shù),可以實現(xiàn)光子的發(fā)射、傳輸、探測和處理[6]。在通信工程中使用硅光子技術(shù),可以有效提升信息傳輸?shù)乃俣扰c效率,對信息的安全保障也有著重要作用。并且,利用硅光子技術(shù)還可以提升通信工程中有線傳輸技術(shù)的穩(wěn)定性,能夠有效降低無線信號對有線傳輸系統(tǒng)所產(chǎn)生的干擾。盡管現(xiàn)有的光通信技術(shù)在功率和成本方面尚未取得顯著提升,硅光子技術(shù)憑借其超高的運算速率、極低的功耗和極低的時延等優(yōu)勢,已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。加之硅光子技術(shù)成本低廉、體積小、集成度高、可實現(xiàn)多波長傳輸,這些優(yōu)勢能夠有效降低有線傳輸系統(tǒng)建設(shè)的成本,因此具有十分廣闊的發(fā)展前景。

      (六)波分復(fù)用

      波分復(fù)用技術(shù)是一種高效利用光通信網(wǎng)絡(luò)資源的重要手段。波分復(fù)用技術(shù)主要利用了不同波長的光波在光纖中傳輸時的相互獨立性,通過在同一根光纖中同時傳輸多種不同波長的光波,顯著提高了光纖的傳輸效率[7]。這一技術(shù)能夠有效提升信號的傳輸效率,并已在實際工作中得到廣泛應(yīng)用。波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用需要光發(fā)射機、光接收機以及光交叉連接器等設(shè)備作為支撐。首先,光發(fā)射機將電信號轉(zhuǎn)化為光信號,并利用合波器將不同波長的光信號合成同一根光纖中。然后,通過光纖傳輸?shù)浇邮斩?,由光接收機將這些光信號分解為獨立的波長,并轉(zhuǎn)化為電信號。在通信工程中,波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢。一方面,它可以提高光纖的傳輸容量,使一根光纖可以同時傳輸多種不同的信號,進而提高光纖的利用率。另一方面,它可以實現(xiàn)長距離、大容量的數(shù)據(jù)傳輸。此外,波分復(fù)用技術(shù)還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明傳輸,讓不同波長的光信號可以在同一根光纖中同時進行傳輸,并且不需要考慮信號的格式和速率等問題。

      二、通信工程中有線傳輸技術(shù)改進策略

      (一)技術(shù)創(chuàng)新

      在信息時代,人們對信息的傳輸質(zhì)量與效率,以及通信工程的傳輸范圍提出了更高的要求。如果想要通信工程得到更長時間的應(yīng)用和發(fā)展,就必須通過技術(shù)創(chuàng)新來擴大傳輸范圍,更好地滿足用戶的需求。以光纖技術(shù)為例,經(jīng)過對SDH技術(shù)的進一步完善,演變出了DXC技術(shù),該技術(shù)的運用,為用戶間的信息傳遞和轉(zhuǎn)換,提供了可靠的技術(shù)支撐。此外,利用DXC技術(shù),可以在軟件管理、業(yè)務(wù)監(jiān)測、組網(wǎng)布線等方面,對通信工程進行全方位的創(chuàng)新,便于對光纖流量進行分層處理和動態(tài)監(jiān)測,從而提高通信傳輸?shù)钠焚|(zhì)。另一種是密集波復(fù)用(DWDM)技術(shù),它具有更高的容量、更靈活的組網(wǎng)和更高的安全性,并且可以對現(xiàn)有的設(shè)備進行有效的維護。在新的歷史階段,為了更好地適應(yīng)通信工程的發(fā)展需要,密集波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展有兩大趨勢:一是應(yīng)用于密集波分復(fù)用系統(tǒng)的本地骨干傳輸網(wǎng),以達到大容量、遠距離的通信傳輸;二是應(yīng)用于密集波分復(fù)用系統(tǒng)的局域骨干網(wǎng),以實現(xiàn)大流量、短距離、多服務(wù)接口、低成本、多速率的通信傳輸。利用密集波分復(fù)用技術(shù),可以使光纖的傳送能力增加數(shù)十倍乃至數(shù)百倍,從而推動IP流量的成倍增長。

      (二)設(shè)備改進

      從設(shè)備的角度來看,對通信工程中的有線傳輸技術(shù)進行改良,一方面,在建立通信項目時,應(yīng)該對現(xiàn)實的網(wǎng)絡(luò)計劃和商業(yè)談判等問題給予重點關(guān)注。就通信工程中有線傳輸技術(shù)的設(shè)備優(yōu)化工作來說,設(shè)備的遷移、替代和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整都是難度較高的環(huán)節(jié),因此要嚴格按照規(guī)范要求來進行。并且,在優(yōu)化過程中,應(yīng)充分考慮設(shè)備的兼容性和擴展性,以適應(yīng)未來可能出現(xiàn)的技術(shù)升級和業(yè)務(wù)拓展。同時,對于設(shè)備的采購和配置,要充分考慮其性價比和實際需求,避免過度配置或浪費資源。另一方面,對于已經(jīng)投入使用的設(shè)備,可以通過技術(shù)升級或改造來提高其性能和效率。例如,對于老舊的設(shè)備,可以通過更新硬件或軟件的方式來提高其傳輸能力和穩(wěn)定性;對于存在故障的設(shè)備,應(yīng)及時進行維修和更換,以確保通信系統(tǒng)的正常運行。

      (三)線路優(yōu)化

      通信工程中的有線傳輸技術(shù)依靠復(fù)雜的線路網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)傳輸,因此,線路的優(yōu)化是提高傳輸效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。一方面,可以針對現(xiàn)有的線路進行優(yōu)化,包括對線路布局、材料選擇和連接方式等進行改進,以提高線路的傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性。另一方面,可以考慮引入更先進的線路技術(shù)和材料,以提高線路的傳輸速率和容量。例如,當各局的業(yè)務(wù)量都處于一個較為平衡的狀態(tài)時,就需要對本區(qū)域內(nèi)的設(shè)備進行新的規(guī)劃,從而幫助經(jīng)營者更好地進行設(shè)備的選擇,保證線路的能夠處于最佳工作狀態(tài)。在進行線路規(guī)劃時,應(yīng)以網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成為核心,明確轄區(qū)具體范圍,并綜合考慮工程具體情況、經(jīng)濟效益等因素后,再進行設(shè)備的遷移和調(diào)整,以保證布局的合理。在通信項目中,每個回路都是STM-16回路的情況下,設(shè)備的可控性應(yīng)該達到了很高的程度;如果要對線路進行進一步的優(yōu)化,可以從傳輸網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造和器件的制造性能兩個方面入手,通過各種評價指標對比分析各個環(huán)節(jié)的有效性,從而能夠有效調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),達到設(shè)備遷移與置換的最好水平。依照這一思路,既可以借助網(wǎng)絡(luò)拓撲進行相關(guān)設(shè)計,又可以通過兩纖雙向復(fù)用段保護方式,提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。

      三、結(jié)束語

      綜上所述,探討有線傳輸技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用與改進,對于促進通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的科技進步具有重要意義。為了更好地滿足通信發(fā)展的需求,相關(guān)技術(shù)人員必須不斷地改進現(xiàn)有的有線傳輸技術(shù)。通過對現(xiàn)有問題的分析與探究,從技術(shù)創(chuàng)新、設(shè)備改進以及線路優(yōu)化等方面入手,對有線傳輸技術(shù)進行改進與完善,進而在保證傳輸網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)展的情況下,實現(xiàn)通信項目工程的穩(wěn)定、高效發(fā)展,進而為更多的用戶,提供更高水平且更為優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù),保證我國通信行業(yè)的良好發(fā)展。

      作者單位:呂永波 中通維易科技服務(wù)有限公司

      參考文獻

      [1]邵少奇.有線傳輸技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用與改進措施[J].中國高新科技,2022,(05):95-96.

      [2]徐余陽.通信工程中有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用與優(yōu)化[J].中國新通信,2022,24(02):1-2.

      [3]葉城青.通信工程中有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展探究[J].電子元器件與信息技術(shù),2021,5(12):155-156.

      [4]張入化,申珺文.通信工程中有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用及改進[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2021,39(10):30-32.

      [5]楊強.通信工程中有線傳輸技術(shù)的改進對策研究[J].無線互聯(lián)科技,2021,18(15):3-4.

      [6]端木慶君.通信工程中有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用與改進措施研究[J].中國新通信,2021,23(15):28-29.

      [7]趙智勇.通信工程中有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用與優(yōu)化[J].無線互聯(lián)科技,2021,18(14):3-4.

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