通信工程中有線傳輸技術(shù)的應(yīng)用及改進

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

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