通信工程中有線傳輸技術的改進對策

彭繼鋒，熊海斌

（中國通信建設第三工程局有限公司，湖北 武漢 430021）

0 引 言

網絡信息技術的高速發展與廣泛應用對社會的發展起到了至關重要的推動作用。在如今的互聯網時代，人們對數據信息的傳輸質量和傳輸速度提出了更高的要求，而有線傳輸技術在通信建設領域中的應用相較于無線傳輸技術而言能表現出了更好的傳輸質量。

1 通信工程與有線傳輸技術概述

通信工程關注的是通信過程中信息傳輸和信號處理的原理與應用，是信息科學技術迅速發展并極具活力的一個領域。針對通信工程事業發展開展相關技術研究十分必要，未來發展前景廣闊。而有線傳輸技術作為通信工程中的關鍵技術，是利用傳輸媒介（核心媒介為金屬導線、光纖等）在發送端以信號形式將各類數據信息的內容進行編碼和轉換，借助通信線路傳送至接收端，從而完成通信的過程[1]。在如今的通信工程建設中，有線傳輸技術依舊占據著極大的市場份額，有著廣泛的應用范圍。

2 通信工程中有線傳輸技術的應用現狀及不足

各種新技術的出現不僅能夠滿足城市社會經濟發展建設的要求，同時也進一步提高了公眾的生活水平與工作水平。隨著移動互聯網技術在各行業的滲透，公眾對通信的要求越來越高，再加上人們日漸擴大的休閑娛樂需求，對信息傳輸質量和速率要求有所提高，短距離、低速的傳輸信息早已無法滿足公眾的需求，必須依托通信技術實現長距離、高效率的信息傳遞。而在距離傳輸方面，有線傳輸技術的優勢明顯，要實現更長距離的信號傳輸，則需要進一步改進有線傳輸技術。

隨著通信技術的不斷發展，有線傳輸經歷了架空明線傳輸、同軸電纜傳輸、對稱電纜傳輸，發展到現在的光纖傳輸。架空明線傳輸技術由于傳輸距離短、速率低，只能適用于單路電路、多路載波以及傳真傳輸等領域，基本已經淘汰。同軸電纜傳輸技術相對成熟、簡單易操作，可以實現最高10 GHz的信道頻帶，但無法滿足視頻點播、高清視頻等業務的需求，還有一定的發展前景。對稱電纜傳輸技術包括兩大類：高頻和低頻，低頻技術只可實現一路電話通信，已經不適應目前市場業務的發展。高頻技術由于頻帶比較寬，且布線容易方便，因此適用較多領域。光纖傳輸技術是當前的發展主流，在通信工程中的應用十分廣泛，也是最常見的有線傳輸技術。與其他有線傳輸技術相比，光纖傳輸不僅傳輸速度快，而且傳輸質量高，更加安全、穩定，且抗干擾性較強，傳輸容量是傳統技術的上百倍，能夠實現大容量、高速度、高質量的信息傳輸。

3 通信工程中有線傳輸技術的改進對策

3.1 加強光纖通信傳輸技術的應用

在現代社會的發展中，無論是工業還是商業，甚至軍事等領域，光纖通信技術都有著廣泛的應用，為了保證該項技術的服務價值完全體現，需要對該項技術充分了解并予以改進。從應用實際情況來看，光纖通信技術的優勢主要得益于光信號的高速傳播，并且容量大，但其缺陷在于容易受到破壞，所以在改進的過程中應當以此作為切入點。一般情況下，信道內傳播的光信號無需擔憂信道外的干擾，不過必須全面考慮到信道內部出現破損等情況，如果出現破損信號則傳輸會立馬中斷[2]。因此，在今后的研究中必須重視這一方面，必須對施工過程進行嚴格控制，安排相應的專業人員對施工現場進行管理和監督，保證施工規范化程度，避免出現光纖線路扭曲等現象。在材料選用方面，需要保證材料的物理性能良好，同時做好對施工環境的調研，保證材料與環境相適應，確保光纖通信的物質基礎夯實。另外，需進一步做好線路的防屏蔽工作，提升其抗干擾能力，可以通過增加線路的外層保護改進其防屏蔽、抗干擾能力，進而穩步有效地提升光纖通信的傳輸能力[3]。

3.2 以技術創新延長傳輸距離

技術創新不斷推動有線傳輸技術的發展，這也是有線傳輸技術近些年得以快速發展的關鍵。在通信建設中不斷應用新的有線傳輸技術，不僅能夠促使新技術高效轉化，而且有效推動了通信的高速發展。隨著技術不斷的創新和發展，光纖傳輸已產生出了多種功能強大的技術。例如，廣泛應用數字交叉連接（Digital Cross Connect，DXC）設備，憑借著該項技術在速率信號的可控優勢以及其安全性和動態監控功能，推動通信工程的快速更新[4]。再比如密集型光波復用（Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM）技術憑借著單模光纖損耗較低的優勢，提升通信系統的容量，并且與不同業務相接，這意味著在一根光纖中可實現對光信號的多路復用，有效維護通信資產，并且能實現信息的安全傳輸。此外，現代用戶在生活、生產、學習中均需用到互聯網，所以對通信工程的數據信息傳輸提出更高要求。為了滿足日新月異的公眾網絡需求，必須建立滿足多種需求的長途骨干網，促使信息傳輸盡可能延長。近年來國家大力興建的跨海通信工程在光纜敷設時必須將最新的有線傳輸技術應用其中，不但能夠保障長距離傳輸，同時也能提高傳輸質量，確保傳輸效率，以便滿足更多用戶的需求[5]。

3.3 改進通信工程中有線傳輸設備

有線傳輸技術在通信工程中的應用必須要有完善的基礎設施，而有線傳輸設備作為基礎設施的關鍵組成，必須想辦法提高設備的性能。當然，通信工程建設也要因地制宜，結合地區情況實事求是，制定合理的改進計劃。因此，在針對通信工程設備進行升級改造時，一定要嚴格按照規范標準對設備進行更新換代。結合實踐來看，對通信工程有線傳輸設備的改進應當采用光傳送網（Optical Transport Network，OTN）+分組傳送網（Packet Transport Network，PTN）設備組網，提高設備改進工作質量，提升設備系統的整體水平。在優化網絡結構的過程中，還要充分發揮同步數字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）設備性能，保證網絡的安全與穩定[6]。除此之外，有線傳輸技術在通信工程中的應用必須為設備創設良好的運行環境，唯有保證環境的適宜，才能有效保障設備性能得以充分發揮，同時延長設備的正常使用壽命。

3.4 全面優化通信工程傳輸線路

在通信工程建設過程中，傳輸線路水平同樣會影響數據信息的傳輸質量與傳輸速率，所以要想對現階段的有線傳輸技術進行改進，則要先全面優化有線傳輸線路，確保信號傳輸安全且穩定。目前，通信工程建設中，有線傳輸常用的傳輸介質為光纖與電纜，這兩種介質均能實現設備的穩定連接，保障網絡正常運轉。然而在現實情況中存在對設備未正確設置的情況，再加上線路布設合理性不足，進而導致網絡信息傳輸質量較差，嚴重影響了通信工程的整體質量[7]。舉例來講，在寬帶業務開展中，為用戶提供光纖入戶安裝服務，但由于安裝之前并未對轄區情況全面了解，比較隨意地布置線路和安裝設備，而光纖線路布設距離太長，會直接影響到信息傳輸質量及速率。因此，在對通信傳輸線路進行布設時，必須提前對線路展開合理規劃，盡可能縮短光纖入戶長度，提高信號傳輸質量。由于通信傳輸線路的改進有著復雜性、系統性的特點，所以在改進的過程中必須綜合考慮線路的周邊環境和設備實情，結合所有因素進行科學布置，提高用戶的通信服務質量。

3.5 加強相干光通信技術的應用

相較于其他傳輸技術而言，相干光通信技術較為穩定，特別表現在頻率方面，而且現如今針對相干光通信技術的研究已取得不錯成效，實際操作較為便捷，有著非常高的可行性。從某種程度上來講，對于相干光通信技術的研究是對有線傳輸技術的有益探索和改進，對于今后的通信工程建設發展而言能起到巨大推動作用[8]。相干光通信技術是利用了相干調制和外差檢測技術，在發送端對光載波進行幅移鍵控（Amplitude-Shift Keying，ASK）、頻移鍵控（Frequency-Shift Keying，FSK）或相移鍵控（Phase-Shift Keying，PSK），在接收端則采用零差檢測或外差檢測等相干檢測技術進行信息接收，發送端通過調制器用傳輸信號來改變光載波的頻率、相位和振幅，形成光脈沖包絡進行傳輸。接收端通過耦合器將光信號和本振光信號同時送到光電檢測器，在滿足波前匹配和偏振匹配的條件下混頻，再經過放大濾波后送到解調器解調，最終到達接收電路完成通信過程。相干光通信技術使得混頻傳輸的實踐空間得到拓展，要實現這一部分只需要將提純器、信號增大器安裝在接收端。實際操作中，先要用光混頻器對光信號進行混合，保證各頻道信號能夠在同信道、同時間傳輸，然后接收端通過光電檢測器產生信號反應，同時放大器也會發揮出放大混合信號的作用。最終，解調器對不同頻率的信號進行解調與提取。從應用實效來看，該項技術的應用能夠提升信號傳輸的合理性以及信號接收的靈活性，在今后的通信建設中，這一技術的應用與改進值得被引進。

3.6 加強波分復用技術的應用

在目前的通信工程中，波分復用技術是有線傳輸技術改進的核心成果之一，盡管該項技術還存在著信號干擾弊端，但是在提升信號傳輸效率方面效果明顯，并且已取得廣泛應用。在以往的應用中，一根光纖只傳輸一路信號，而波分復用技術可以用一根光纖傳輸多路信號，從而大大提高了光纖的傳輸效益。波分復用技術是利用不同光波頻率和波長的差異，將光纖的內部劃分為不同的相互獨立的通信信道，不同信道使用不同的光波作為數據信息載波。在光發送時，利用合波器在同一光纖中傳輸不同的光波信號，光接收時，利用分波器將承載不同數據信息的載波按照波長和頻率的差異進行分離。從實踐應用層面來看，當需要傳播兩個及兩個以上的信號時，在以往的傳輸模式中必須用到兩根以上的光纖，或者對每個信號按先后順序進行傳輸，但此舉必定會降低傳輸速率，而波分復用技術的應用實現了在同一根光纖中不同光波的正常傳輸，并且有效拓寬了通信信道容量。在實際應用中，需要用到光發送端轉換器，利用該設備能將各類信號轉換為符合要求的不同波長光波，并且在合波器的作用下匯聚在一起，在光纖中傳輸。而接收到的信號則可在接收端的分離器、濾波器中進行加工、分離與提取[9]。至于波分復用技術中存在的信號干擾情況，同樣可以應用小波降噪法予以改進。波分復用技術實現一根光纖同時傳輸多路信號，極大地提升了光纖的傳輸效率和傳輸容量，得到了廣泛的應用。目前，我國的波分復用技術不斷發展，進一步發展成為密集波分復合技術，實現了超大容量、超高速度、超遠距離的傳輸[10]。

4 結 論

通信工程的建設與發展一定要滿足當今社會對網絡信息傳輸的需求，而有線傳輸技術在數據傳輸方面的穩定性、安全性、可靠性等具有較大優勢，所以在通信工程中應當重視對有線傳輸技術的改進和探索。在有線傳輸技術的改進過程中，必須加強對各種有線傳輸技術的了解和應用，結合技術特性與現實需求對有線傳輸技術開展針對性改進，充分發揮出該項技術的應用新能，推動我國通信工程的發展。