有線通信接入網(wǎng)工程中傳輸技術(shù)的應(yīng)用

黃文衛(wèi)，關(guān)俊勇，涂正濤

（北京中網(wǎng)華通設(shè)計咨詢有限公司，湖北 武漢 430024）

0 引 言

通信行業(yè)中，使用有線傳輸技術(shù)可以提高系統(tǒng)性能，保持系統(tǒng)可靠性，提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)運行質(zhì)量，降低通信技術(shù)維護的投資成本。有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用對現(xiàn)代通信技術(shù)和社會經(jīng)濟的發(fā)展具有十分重要的意義。在設(shè)計和開發(fā)通信工程的過程中，要有效利用有線傳輸技術(shù)的優(yōu)勢，充分發(fā)揮其應(yīng)用價值。

1 概述分析

1.1 有線通信接入網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

有線通信網(wǎng)絡(luò)是一種新型通信手段，以光纖或金屬導(dǎo)線作為通信手段，與無線通信方法相適應(yīng)，受干擾程度較低，且具有較高的可靠性和保密性。有線通信接入網(wǎng)的選用可分為固話和寬頻2類。隨著手機市場的快速發(fā)展，國內(nèi)固話用戶比例逐漸下降。電信行業(yè)不斷深入發(fā)展，在嚴峻形勢下實行了“三網(wǎng)融合”的信息規(guī)劃，以“三網(wǎng)融合”的形式充分解決客戶的基本需要，為優(yōu)化電網(wǎng)提供有力支持[1]。

1.2 接入網(wǎng)的發(fā)展模式

國際航空運輸協(xié)會（International Air Transport Association，IATA）標準部門根據(jù)電信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展動向，將接入網(wǎng)分為長途網(wǎng)、中繼網(wǎng)以及接入網(wǎng)3種公共通信網(wǎng)絡(luò)。將這3種網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合傳輸用戶信息，改變了通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。

1.3 有線通信與無線通信接入網(wǎng)的產(chǎn)生

通信需求的增加取決于人們對生活質(zhì)量日益增長的需求。以往人們面對面交流，沒有龐大的通信工具，效率低。通信技術(shù)的發(fā)展解決了以前無法解決的問題，使得人們不必再去現(xiàn)場觀看表演，而是可以在家里通過電視轉(zhuǎn)播進行觀看。通信可分為有線通信和無線通信2種，以往有線電視占據(jù)了大部分市場份額。隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的提高，有線電視因其煩瑣的使用流程和受環(huán)境影響較大等，逐漸被市場淘汰[2]。

2 有線傳輸技術(shù)概述

隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，有線傳輸技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)信息安全中發(fā)揮著越來越重要的作用。有線傳輸技術(shù)在通信技術(shù)的發(fā)展中扮演著重要角色。常見的有線傳輸技術(shù)包括同軸電纜傳輸、光纖傳輸、雙絞線傳輸以及架空明線傳輸?shù)?。有線傳輸技術(shù)可以提高互聯(lián)網(wǎng)資源的利用率，保障不同客戶端的通信資源，加快業(yè)務(wù)流程和應(yīng)用程序的傳輸，減少互聯(lián)網(wǎng)的負載[3]。

有線傳輸技術(shù)在通信技術(shù)中具有明顯特點。一方面，融合有線傳輸技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，性能優(yōu)于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。產(chǎn)品的凈重、數(shù)量以及選擇有很大提高，有效降低了生產(chǎn)過程中的通信成本。另一方面，有線傳輸技術(shù)結(jié)合通信行業(yè)的具體情況，集中傳輸采集的數(shù)據(jù)。從新一代擁塞通知信元（Congestion Notification Cell，CNC）系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)并存儲，便于未來管理數(shù)據(jù)，避免有線傳輸路徑的混亂，提高數(shù)據(jù)信號的傳輸速度。

3 通信傳輸技術(shù)的主要類型

3.1 SDH技術(shù)

同步數(shù)字系列（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）由國際電報電話咨詢委員會（International Telegraph and Telephone Consultative Committee，CCITT）命名。SDH技術(shù)建設(shè)的傳輸網(wǎng)絡(luò)以時間同步技術(shù)和光纖技術(shù)為主要手段，通過使用面向業(yè)務(wù)的方法，形成鏈狀、星型以及環(huán)型等多種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。SDH技術(shù)具有標準的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，統(tǒng)一定義了多路復(fù)用協(xié)議，實現(xiàn)了映射的靈活再利用。SDH技術(shù)結(jié)合字節(jié)間插值技術(shù)實現(xiàn)自愈循環(huán)，逐漸取代準同步數(shù)字體系（Plesiochronous Digital Hierarchy，PDH）發(fā)展成為通信傳輸?shù)闹髁骷夹g(shù)[4]。

3.2 MSTP技術(shù)

多業(yè)務(wù)傳送平臺（Multi-Service Transmission Platform，MSTP）是將SDH多路傳輸、廣波分復(fù)用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）、數(shù)字式十字接插件以及網(wǎng)絡(luò)開關(guān)等整合為一體，實現(xiàn)統(tǒng)一管理。MSTP技術(shù)能夠有效完成多服務(wù)傳輸。通過對SDH技術(shù)的改進，MSTP技術(shù)成為支持網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的重要手段，可以有效支持2層數(shù)據(jù)和3層數(shù)據(jù)服務(wù)，有效滿足實際的交換機業(yè)務(wù)要求，可在以太網(wǎng)上進行交互，已被大量應(yīng)用于接入網(wǎng)，實現(xiàn)點到點的傳輸[5]。

3.3 PTN技術(shù)

分組傳送網(wǎng)（Packet Transport Network，PTN）是一種目前比較流行的數(shù)據(jù)信息傳送技術(shù)，基于MPLS的傳輸子集（Muti-protocol label switching-Transport Profile，MPLS-TP）。它淘汰了傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（Internet Protocol，IP）轉(zhuǎn)發(fā)方式，加入端對端的操作管理和 維 護（Operation Administration and Maintenance，OAM），實現(xiàn)了“MPLS-IP+OAM”。該體系分為管理平面、控制平面以及傳輸平面3個層面。PTN技術(shù)能夠確保傳輸過程中數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，及時檢測和監(jiān)控傳輸，確保網(wǎng)絡(luò)安全穩(wěn)定。如果鏈路通信出現(xiàn)問題，操作者可迅速進行備份，保證網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定。

3.4 ASON技術(shù)

自動交換光網(wǎng)絡(luò)（Automatic Switch Optical Network，ASON）是以SDH技術(shù)為核心的交換式光纖網(wǎng)。利用SDH技術(shù)原來的網(wǎng)絡(luò)單元支持，動態(tài)管理和控制網(wǎng)絡(luò)資源。ASON技術(shù)實時監(jiān)控不同的業(yè)務(wù)，確保業(yè)務(wù)和應(yīng)用之間的一致性，在一個規(guī)范化的結(jié)構(gòu)中選擇最佳的路徑，確保網(wǎng)絡(luò)的資源利用率和不同帶寬與服務(wù)的運行，實現(xiàn)主干網(wǎng)信息的傳輸[6]。

3.5 WDM技術(shù)

WDM技術(shù)是一種可以在1根光纖中實現(xiàn)各種功能的光載波技術(shù)。在相同的傳輸容量下，WDM技術(shù)可以減少光纜利用率，分為高密度波復(fù)用和稀疏波 分 復(fù) 用（Coarse Wavelength Division Multiplexing，CWDM）。密集型光波復(fù)用（Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM）技術(shù)是當前WDM技術(shù)的主流，可以實現(xiàn)大容量和遠距離傳輸。CWDM基于DWDM的技術(shù)革新發(fā)展起來。與DWDM技術(shù)相比，CWDM技術(shù)具有更簡單的體系架構(gòu)和較低的系統(tǒng)容量開銷，更適用于城市接入網(wǎng)絡(luò)和邊緣網(wǎng)絡(luò)[7]。

3.6 OTN技術(shù)

為有效彌補SDH技術(shù)不適合大容量傳輸?shù)娜秉c，將SDH技術(shù)和WDM技術(shù)結(jié)合，簡化調(diào)度，發(fā)展了光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN）。OTN技術(shù)是一種基于光層次結(jié)構(gòu)的傳輸技術(shù)，具有很強的傳輸能力，可以保證數(shù)據(jù)的完全透明化，是目前最先進的傳輸技術(shù)，能夠為WDM技術(shù)的接口提供能量，增強電力層和光學(xué)層的通信能力，已逐步推廣應(yīng)用于骨干層和匯聚層的傳輸系統(tǒng)。

4 有線通信接入網(wǎng)工程中傳輸技術(shù)的應(yīng)用途徑

4.1 傳輸技術(shù)應(yīng)用于寬帶業(yè)務(wù)群網(wǎng)絡(luò)

農(nóng)村郵政在小企業(yè)集群中是一個常見的應(yīng)用方案。理論上，農(nóng)村的郵政業(yè)務(wù)對寬帶的要求相對較低，1部E1就可以滿足農(nóng)村地區(qū)的電信業(yè)務(wù)需要。早期，該業(yè)務(wù)組網(wǎng)多以MSTP技術(shù)為手段，配備MSTP網(wǎng)關(guān)。在用戶端配置1套MSTP遠程設(shè)備，并將其與運營商的多業(yè)務(wù)接入平臺（Multi-Services Access Platform，MSAP）局端設(shè)備結(jié)合，通過MSTP網(wǎng)與終端用戶進行通信。MSAP遠程設(shè)備擴展能力不強，但可以提供多種接口，可很好地滿足用戶的實際需要。MSAP局端設(shè)備具有很好的擴展能力，易連接到服務(wù)支持網(wǎng)絡(luò)，控制遠程設(shè)備。

4.2 傳輸技術(shù)應(yīng)用于中等寬帶業(yè)務(wù)組網(wǎng)

中等寬帶主要服務(wù)于商業(yè)銀行。由于銀行的營業(yè)網(wǎng)點設(shè)備條件較好，早期的寬帶要求通常不超過百兆。在新研制的ASON設(shè)備中選擇中等寬帶服務(wù)，利用光纜優(yōu)勢，可將ASON網(wǎng)絡(luò)與其中的各結(jié)點相結(jié)合。ASON器件具有擴展性強、穩(wěn)定性強以及界面豐富等特點，能很好地滿足銀行業(yè)和其他企業(yè)對通信系統(tǒng)穩(wěn)定性與安全性的需求。此外，ASON技術(shù)的管理體系完備，具有良好的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測功能，易于后期維修[8]。

4.3 傳輸技術(shù)應(yīng)用于高寬帶業(yè)務(wù)組網(wǎng)

對于高寬帶業(yè)務(wù)，通常采用單獨的光纖組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)的電信級保護和交換能力差，安全性差。利用運營商的傳輸網(wǎng)進行組網(wǎng)設(shè)計，高寬帶業(yè)務(wù)組網(wǎng)一般用于地稅和國稅等部門之間的聯(lián)網(wǎng)。該服務(wù)的前期需求較大，因此在接入網(wǎng)階段，OTN設(shè)備利用線纜資源進行就近訪問，確保OTN匯聚層結(jié)點利用率。實現(xiàn)國稅、地稅以及市地稅三者之間的互聯(lián)互通，有效解決了目前信息傳遞的需求。既能完成海量的數(shù)據(jù)傳輸，又能有效節(jié)約線纜資源，為廣大用戶的安全通信打下堅實基礎(chǔ)，充分體現(xiàn)了OTN技術(shù)的優(yōu)越性和便捷性[9]。

4.4 傳輸技術(shù)應(yīng)用于混合帶寬業(yè)務(wù)組網(wǎng)

目前，某些資訊科技公司已推出混合頻段主機，可連接整合國內(nèi)與國外的頻段，實現(xiàn)用戶與日、韓以及東南亞等國家的數(shù)據(jù)傳輸。IDC新天網(wǎng)絡(luò)公司是一家專門經(jīng)營香港服務(wù)器及ICT業(yè)務(wù)的公司，它與中國電信、中國移動、中國聯(lián)通、NTT、Telia Carrier、GTT、PCCW、Telstra、PLDT以及韓國KIX等12家網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商合作。按照IP地址的不同，選取最佳的訪問路線，99.99%的服務(wù)等級協(xié)議（Service-Level Agreement，SLA）保證了本地帶寬、CN2以及Internet的連接。

5 有線傳輸技術(shù)優(yōu)化策略

5.1 優(yōu)化通信設(shè)備

通信設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)挠布A(chǔ)。為提高無線傳輸?shù)钠焚|(zhì)，根據(jù)目前通信項目的發(fā)展狀況，對通信設(shè)備進行以下改進。第一，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實際情況，選用適當?shù)膫鬏斣O(shè)備。各傳輸設(shè)備的性能有很大差異，所以要嚴格遵守有關(guān)規(guī)范，保證通信設(shè)備滿足要求，以改善通信網(wǎng)路的服務(wù)品質(zhì)。第二，進行周邊通信設(shè)備的優(yōu)化工作，確保通信網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運行。工作人員應(yīng)優(yōu)化周圍環(huán)境，確保通信設(shè)備的功能穩(wěn)定，實現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化[10]。第三，要綜合考慮各方面影響，確保通信設(shè)備優(yōu)化設(shè)計方案的科學(xué)完備。購買通信設(shè)備時要仔細比較和核實各項指標，確保通信設(shè)備的品質(zhì)。

5.2 優(yōu)化傳輸線路

優(yōu)化配置通信系統(tǒng)，保證信息傳輸?shù)馁|(zhì)量和系統(tǒng)效能的安全穩(wěn)定。通信工程中常采用可保障設(shè)備安全和通信系統(tǒng)運行安全的電纜。缺乏有效的設(shè)備且線路布置不當，將很難保障網(wǎng)絡(luò)的傳輸品質(zhì)。以寬帶為例，過去入戶采用光纖，但沒有合理布局，使得區(qū)域設(shè)備的設(shè)置和接線方式不統(tǒng)一。此外，電纜間距過大，嚴重影響信號的傳輸速率。因此，要合理設(shè)計傳輸線路，減小光纖間距，保證信號的穩(wěn)定性。通信傳輸線路的優(yōu)化問題是一個復(fù)雜且系統(tǒng)的問題，優(yōu)化時要充分考慮周圍的環(huán)境和設(shè)備條件，合理安排設(shè)備和線路，才能更好地滿足用戶需求[11]。

5.3 優(yōu)化光纖通信傳輸技術(shù)

光纖是一種通信傳輸媒介，能連接各種設(shè)備，確保信號的穩(wěn)定和安全。光纖傳輸通常由光纖、光電探測器以及光源等構(gòu)成，具有重量輕、傳輸速率高、通信能力強、安全性高以及能夠遠程傳送等優(yōu)點。然而，光纖傳輸技術(shù)存在部分干擾需進行優(yōu)化。按有關(guān)規(guī)定，施工鋪設(shè)光纜需安排工作人員監(jiān)督，確保施工操作的標準化，防止出現(xiàn)光纜線路彎曲等問題。要選用具有更好物理特性的材料，提高光纖的傳輸效率和傳輸品質(zhì)。此外，在光纜外部增加一道防護罩，增強光纖的抗干擾性。

6 結(jié) 論

有線通信作為通信的主要模式之一，需不斷強化有線通信接入網(wǎng)的技術(shù)水平，提供更優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。