許萬(wàn)里
(吉訊股份有限公司,河北 保定 071000)
在通信工程中,有線傳輸技術(shù)本質(zhì)上屬于一類通信技術(shù),可以利用金屬導(dǎo)線、光纖等有形媒介實(shí)現(xiàn)信息傳送,而實(shí)際進(jìn)行信息傳送的過(guò)程中,被傳遞的光電信號(hào)能夠?qū)ξ淖?、圖像及聲音等信息進(jìn)行“取代”。自有線傳輸技術(shù)問(wèn)世并在通信工程中得以應(yīng)用后,經(jīng)過(guò)多年發(fā)展已經(jīng)取得了較大幅度的進(jìn)步。目前,我國(guó)在此方面的普及度上已然能夠達(dá)到大致全面覆蓋,而傳輸線纜也實(shí)現(xiàn)了同軸電纜與雙絞線的轉(zhuǎn)換傳輸,光纜成為主要的信息傳輸媒介。有線傳輸技術(shù)的工作原理為依靠傳輸媒介實(shí)現(xiàn)信息傳輸,故此傳遞過(guò)程中組成通信體系的主要有3部分:(1)傳輸設(shè)備,即實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)钠鹗荚O(shè)備;(2)交流設(shè)備,即實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的設(shè)備;(3)終端設(shè)備,即負(fù)責(zé)接收信息的設(shè)備。與無(wú)線傳輸不同的是,有線傳輸技術(shù)需要依靠物理傳輸介質(zhì)實(shí)現(xiàn)信息傳輸,而在其得以應(yīng)用的過(guò)程中,這種物理傳輸媒介已然實(shí)現(xiàn)了多次升級(jí),從最初比較常見(jiàn)的電話線升級(jí)到了電纜,而電纜又逐漸被傳輸效率與穩(wěn)定性較強(qiáng)的光纜所取代。就實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看,物理傳輸介質(zhì)的不同直接關(guān)乎著有線傳輸?shù)膫鬏斝Ч鸞1]。
本地骨干線網(wǎng)具有較為明顯的優(yōu)勢(shì)特征,具體分析如下。首先,這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一般來(lái)說(shuō)都是建設(shè)并應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)和城市,本身具有容量較小、傳播速度較快等一系列優(yōu)勢(shì)。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)逐漸發(fā)展成熟并建設(shè)完成的重要標(biāo)志就是當(dāng)下光纜的形成。其次,這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息傳輸一般都是要利用媒介設(shè)備。通過(guò)分析可以得知,在當(dāng)下時(shí)代發(fā)展的背景下,人們會(huì)普遍利用管道進(jìn)行各種信息的傳輸,而且這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和長(zhǎng)途網(wǎng)相比較也具有多種優(yōu)勢(shì),由于其價(jià)格上相對(duì)優(yōu)惠,因此使得更多人愿意去接受和使用,而且本地骨干線無(wú)論是在應(yīng)用、管理方面還是在后期的維修方面都較為簡(jiǎn)單容易[2]。最后,有關(guān)本地骨干線網(wǎng)的應(yīng)用也存在著一系列的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。例如,為了更好地促進(jìn)傳輸技術(shù)在通信工程中的應(yīng)用,滿足人們的基本需求和變化,相關(guān)人員就要使光纖資源得到更加高效的應(yīng)用。針對(duì)這一實(shí)際問(wèn)題,人們經(jīng)常利用互相結(jié)合的方法形成一個(gè)更完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),如將自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)(Automatically Switched Optical Network,ASON)、同步數(shù)字體系(Synchronous Digital Hierarchy,SDH)相互結(jié)合使用,更加高效化地運(yùn)用光纖資源,從而在此基礎(chǔ)上加快形成更加完善的ASON網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。采用這種組合式方法形成的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)符合當(dāng)今時(shí)代的發(fā)展,而且這種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)具備功能更加全面化、技術(shù)更加先進(jìn)化等優(yōu)勢(shì)??偟膩?lái)說(shuō),傳輸技術(shù)在通信工程中發(fā)揮著至關(guān)重要的影響作用,在促進(jìn)各種信息傳輸?shù)倪^(guò)程中,還能夠確保各種傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性,這樣可以有效推動(dòng)我國(guó)通信工程的不斷發(fā)展和完善[3]。
相較于上述本地骨干線網(wǎng)應(yīng)用中數(shù)據(jù)體量較小的信息傳輸而言,長(zhǎng)途干線網(wǎng)則對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量、穩(wěn)定性及安全性提出了更高要求,而且在長(zhǎng)途傳輸中會(huì)遇到各種各樣的復(fù)雜情況,所以還要保證信息傳輸?shù)撵`活性及可擴(kuò)展性。鑒于此,在長(zhǎng)距離的干線網(wǎng)中應(yīng)用有線傳輸技術(shù),一定要有其他技術(shù)輔助實(shí)現(xiàn),最常見(jiàn)的便是波分復(fù)用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)技術(shù)和SDH技術(shù),在這些技術(shù)的輔助下能夠縮短長(zhǎng)途干線傳輸距離,減少中繼設(shè)備的安裝量。如此一來(lái),信號(hào)傳輸?shù)闹欣^環(huán)節(jié)可減少,不僅能提升傳輸速率與傳輸數(shù)據(jù)體量,而且能有效降低成本,保證信號(hào)的穩(wěn)定性與安全性。此外,單節(jié)點(diǎn)交叉同樣能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的靈活傳輸,有了密集波分復(fù)用(Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM)技術(shù)和ASON技術(shù)的輔助,有線傳輸系統(tǒng)功能能進(jìn)一步完善,數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)也能變得更靈活和穩(wěn)定,因此往往應(yīng)用于對(duì)信息安全要求較高的機(jī)構(gòu)領(lǐng)域,如金融機(jī)構(gòu)、政府機(jī)構(gòu)等。另外,在長(zhǎng)途干線網(wǎng)中,還可整合有線傳輸技術(shù)與多生成樹協(xié)議(Multiple Spanning Tree Protocol,MSTP)技術(shù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸智能化水平的提升,借助于數(shù)據(jù)智能化連接,增強(qiáng)多元傳輸業(yè)務(wù)運(yùn)行實(shí)效。此外,為了強(qiáng)化有線傳輸技術(shù)在長(zhǎng)途干線網(wǎng)中的應(yīng)用,近年來(lái)不斷出現(xiàn)了數(shù)字復(fù)分接技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)等新型傳輸技術(shù),盡管在發(fā)展過(guò)程中需要投入較大研發(fā)成本,但是一旦研究成果實(shí)現(xiàn)大面積商用,則能進(jìn)一步改善人們的生活工作方式,也為有線傳輸技術(shù)的高效發(fā)展增添助力[4]。
光纖傳輸技術(shù)在信息通信工程中具有重要的應(yīng)用意義,其功能范圍較為廣泛,在城市通信站建設(shè)過(guò)程中能夠發(fā)揮良好的功能效果。同時(shí),光纖傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)較為明顯,能夠有效解決使用范圍的問(wèn)題,因此得到了信息通信工程中電纜、衛(wèi)星的相關(guān)應(yīng)用。在光纖傳輸技術(shù)實(shí)施階段,可以通過(guò)比特網(wǎng)的方式進(jìn)行信息通信設(shè)置,不僅能夠在全球范圍提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),還能夠保證基礎(chǔ)安全性,避免受到意外干擾。因此,隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展與改進(jìn),光纖傳輸技術(shù)在信息通信工程中得到了較為廣泛的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了良好的建設(shè)與發(fā)展目標(biāo)[5]。
在有線傳輸技術(shù)中,同軸電纜是十分重要也是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)類型。所謂同軸電纜具體是指選用適宜的銅或銅合金內(nèi)芯,其截面積根據(jù)傳輸所需進(jìn)行確定,再應(yīng)用具有較高剛度的鋼制材料作為保護(hù)層并在傳輸中進(jìn)行應(yīng)用,具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。該技術(shù)在提升電磁波傳輸率和頻帶寬度等方面的優(yōu)勢(shì)明顯,因此在電視信號(hào)和高頻反饋信號(hào)方面的應(yīng)用較為廣泛。不過(guò)該傳輸技術(shù)的抗干擾能力較差,所以應(yīng)盡量保證不同通信段、數(shù)據(jù)傳輸端與接收端的頻率一致性。
圖1 同軸電纜結(jié)構(gòu)
3.2.1 編碼技術(shù)
通常情況下,傳統(tǒng)編碼技術(shù)涉及到Turbo碼、低密度奇偶校驗(yàn)碼(Low Density Parity Check Code,LDPC)、BCH碼、級(jí)聯(lián)碼、RS碼以及分組級(jí)前向糾錯(cuò)刪碼等。但是與香農(nóng)理論進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)編碼技術(shù)存在2~3 dB的差距,而Turbo碼差距僅為0.7 dB,非常接近,因此Turbo碼是比較常見(jiàn)的編碼技術(shù)。Turbo碼也被稱為并行級(jí)聯(lián)卷積碼,其優(yōu)勢(shì)在于具備迭代譯碼特性,通過(guò)外譯碼器將輸出信息傳輸至內(nèi)譯碼器,從而保證相互獨(dú)立的兩個(gè)譯碼器間可以實(shí)現(xiàn)信息的相互利用,進(jìn)而達(dá)到長(zhǎng)碼的效果。此外,Turbo碼一般涉及到雙重Turbo碼和多重Turbo碼,前者在衛(wèi)星通信中得到廣泛應(yīng)用,然而對(duì)香農(nóng)理論進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),如果信息速率大于一定信道容量,那么就會(huì)持續(xù)增大編碼長(zhǎng)度,不僅可以提高其抗干擾性能,而且還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)誤通信。同時(shí),多重Turbo碼也可以有效控制信道中的誤碼率,但是現(xiàn)階段還處于測(cè)試研發(fā)階段。實(shí)際上,在衛(wèi)星通信編碼過(guò)程中選擇聯(lián)合卷積碼+Turbo串行方案,既可以降低復(fù)雜度,同時(shí)也能夠確保系統(tǒng)整體性能的發(fā)揮,進(jìn)而提高運(yùn)行效率。
3.2.2 調(diào)制技術(shù)
對(duì)于衛(wèi)星通信而言,以往的調(diào)制技術(shù)主要分為正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)、相移鍵控調(diào)制方式、正交振幅度調(diào)制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)技術(shù)以及頻移鍵控調(diào)制方式。對(duì)于衛(wèi)星通信系統(tǒng)而言,其中所采用的高功率放大器屬于非線性部件,這就使得該信道具備非線性和帶限特性。大部分廣播電視衛(wèi)星系統(tǒng)采用了相移鍵控調(diào)制方式,并且隨著相位調(diào)制階數(shù)的提高,雖然可以提高頻帶利用率,但是將會(huì)導(dǎo)致抗干擾性能降低,進(jìn)而提高了解調(diào)設(shè)備的復(fù)雜性。因此,現(xiàn)有數(shù)字廣播衛(wèi)星電視系統(tǒng)選擇了八進(jìn)制相移鍵控調(diào)制、四進(jìn)制相移鍵控調(diào)制以及二進(jìn)制相移鍵控調(diào)制等調(diào)制解調(diào)方式,此時(shí)一般需要結(jié)合頻帶利用率、抗干擾能力和調(diào)制解調(diào)器成本等特點(diǎn)來(lái)對(duì)調(diào)制解調(diào)方式進(jìn)行合理選擇,以此來(lái)更好地發(fā)揮其作用。
3.2.3 雙絞線電纜傳輸技術(shù)
雙絞線電纜傳輸技術(shù)主要被應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)的傳輸和模擬中,在配置時(shí)可實(shí)現(xiàn)100 m距離的信號(hào)傳輸?,F(xiàn)階段,應(yīng)用較為廣泛的雙絞線電纜有兩種:一種是屏蔽雙絞線,從其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)看,由于金屬材料的包裹作用,能夠削弱輻射,提高信號(hào)的傳輸率,保證信息的安全性,但存在安裝復(fù)雜、成本高的局限性,易由于安裝人員的水平不足而出現(xiàn)異常;另一種是非屏蔽雙絞線,其在綜合布線系統(tǒng)中取得了廣泛應(yīng)用。
在以后的科技發(fā)展中,應(yīng)該著重注意對(duì)傳輸技術(shù)功能和安全穩(wěn)定性等方面進(jìn)行完善。但不代表現(xiàn)在不需要重視,我國(guó)現(xiàn)階段常用的傳輸技術(shù)主要為ASON技術(shù),在安全穩(wěn)定方面還有不小的進(jìn)步空間,技術(shù)人員可以將ASON系統(tǒng)和SDH保護(hù)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),這樣可以在很大程度上緩解現(xiàn)代通信工程中經(jīng)常出現(xiàn)的弊端,來(lái)使傳輸?shù)陌踩缘玫教岣摺T趯SON和SDH結(jié)合的同時(shí),也需要嘗試將ASON和MSTP技術(shù)相互結(jié)合,將ASON技術(shù)作為基礎(chǔ),來(lái)解決不同用戶對(duì)通信工程不同的業(yè)務(wù)需求,同時(shí)還可以高效利用用戶的寬帶信息資源。與目前通信工程所使用的技術(shù)相比,ASON技術(shù)和MSTP技術(shù)相結(jié)合可以有效降低通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架所需的成本,而且效果很好,所以在現(xiàn)代通信工程傳輸技術(shù)發(fā)展過(guò)程中對(duì)一些技術(shù)進(jìn)行融合是非常有必要的。
隨著時(shí)代的不斷發(fā)展,人們對(duì)于通信的需求越來(lái)越高,相關(guān)部門應(yīng)該重視有線傳輸技術(shù)在通信工程中的作用,通過(guò)使用不同類型的有線傳輸技術(shù)改進(jìn),提升通信工程的傳播質(zhì)量。技術(shù)人員可以從線路設(shè)備等方面對(duì)有線傳輸技術(shù)進(jìn)行提高,從而推進(jìn)通信行業(yè)的發(fā)展。