通信网的传输与接入技术研究

2021-08-04白俊东

数字通信世界 2021年7期

白俊东

（山西通信通达微波技术有限公司，山西太原 030006）

1 通信网的传输技术

1.1 IP OVER ATM技术

在目前的通信网传输技术应用中，大多数通信网应用领域都强调公众电话网、计算机数据网、有线电视网的三网合一，由此来保证网络服务功能的多样性和质量。而在此背景下，通信网体系内必须存在一个主干网络，且配套传输技术一定要能够较好地支持信息在主干网络上的传输。基于此，人们研发了IP OVER X技术作为通信网传输技术。现阶段，该技术主要有三种，即IP OVER ATM、IP OVER SDH以及IP OVER DWAN。其中，在IP OVER ATM传输技术中，人们以第三层交换、第二层转发相互独立的理念，构建了此技术。在该技术的应用中，人们将第三层路由功能的运行位置，设置在网络边缘，同时，以ATM作为核心，实现高效、简洁的交换，由此提升通信网络的吞吐量水平，并塑造通信网的大容量、灵活伸缩、高速、大带宽优势，使IP得以借此条件，让自身所供应出的QQS可以满足不同等级业务的服务需求。

1.2 IP OVER SDH技术

由于ATM技术的结构重复性强，在信息传输中，往往需要耗费20%以上的带宽开销损失，而SDH技术所对应的网络结构更加简单，因此，能够节省带宽开销损失，并在实际运用中，获得高于ATM技术25%～30%的宽带利用率。但该技术下，IP数据包的长短具有一定的不确定性，这导致了封装的时长较长，容易引发延时问题，而且也不利于网络流量控制。从本质上来看，此传输技术可以被看作是PDH迭代的新数字传输体制，其主要适用于光纤传输，人们通过利用该技术，可以将信号设置在帧结构内，然后待复用后，在光纤上传输。此后，在传输过程中，SDH会成为IP的物理传输网络，并在传输中，先用协议或适配器将IP数据封装，再将封装后的IP数据映射到SDH帧中，使其被设置到帧结构内，再以相应的速度，通过传递帧结构，来实现IP数据在光纤上的传输，而此种传输方法的主要优势在于，其省略了ATM层，由此简化了网络结构，获取了更高的带宽利用率。

1.3 IP OVER DWAN技术

此传输技术可以被简单地阐释为，同一时间在光纤上传输不同光信号的传输技术。其相较于上述两种传输技术的最大不同在于，其能够通过波分复用手段，将原本以惟一固定波长为承载的惟一信道传输模式，转化为多个波长不同的光信道同时进行信息传输的模式，由此让通信容量得到成倍的增长。在该技术下，IP可以直接在光纤上传输，无需任何载体、封装结构，因此，消除了信息传输对SDH复用设备、ATM交换机的需求，仅需要设置具备交换互联功能的路由器，即可有效完成信息传输任务，这使得各级网络之间的冗余更少，通信网络结构也更加简单，不仅提高了信息传输效率，而且还为设备运维提供了便利。

2 通信网的接入技术

2.1 HFC接入技术

HFC接入技术，即混合光纤同轴技术，此技术可以被阐释为，基于CATV网络，运用数字传输技术、模拟传输技术、模拟频分复用技术等信息技术，构建出的集成性通信网接入技术。其大体上与FTTC技术相似，相较于该技术，HFC接入技术采用了树型结构，代替了FTTC技术的星型同轴电缆结构，然后使用分支器，进行终端用户连接，结构如图1。就目前来看，该技术可以支持语音、CATV等交互业务，同时，在5-50MHz频段内，可以与TDMA等技术联合运用，向用户提供非广播数据通信服务，在50-550MHz频段，则能够与VSB技术联合运用，构建出普通广播电视通信服务功能，若在550-750MHz频段，则能够与QAM等技术共同运用，构建下行数据通信功能。对于终端用户来说，如果运用该接入技术，就需在终端设置一个UIB，如图2，以便于将电话、电视、计算机这三种终端接入到通信网中。

图1 HFC接入技术运行结构图

图2 UIB接口图

2.2 无线接入技术

在通信网的接入技术中，无线接入技术的最大优势在于其能够让接入打破线缆的约束，增强通信终端的可移动性，提升通信网运行水平。现阶段，此技术可被分为三种，即固定无线接入、大范围高速移动无线接入、小范围低速无线接入。其中，固定无线接入技术基本可以支持所有的通信业务，如图像通信、数据通信等，而小范围低速无线接入技术，则需要依靠明确的标准来运行，覆盖范围也比较有限。大范围高速移动无线接入技术中，最具代表性的技术类型为5G技术，此技术能够使终端随时随地的接入到通信网中，提高了通信的便捷性，也是目前通信技术发展的重点。

2.3 以太网接入技术

在通信网接入技术领域内，以太网技术是早在20世纪就已经存在的局域网接入技术，此技术具有经济性强、高速、便捷等优势，因此，在该技术投入使用后，迅速成为了通信局域网的主流接入技术。从总体上来看，此技术下的接入方式与IP网接入比较相似，且早在20世纪，就可以达到10/100/1000Mbps三级，如果运用专门的光纤连接，就可以使以太网在接入后，实现远距离的传输。从具体应用上来看，该接入技术等同于二层媒质访问控制技术，其支持信息在五类线上的传输，同时，该技术也支持与其他接入媒质联合运用，构建出多样性的集成式接入技术，例如：将此技术与VDSL结合运用，可构建出EOVDSL技术，与无源头网络联合运用，能够形成EPON技术。基于此，在该技术的运用中，人们通常会结合实际环境以及需求，灵活地制定相应的以太网接入技术方案，以增强通信网接入技术体系建设效果，为通信网的运行提供有利的技术条件[1]。

2.4 光纤接入技术

目前，通信网光纤接入技术可以被分为两大类，即宽带有源光接入、宽带无源光接入。简单来说，这两种接入技术可以被阐释为，运用SDH传输技术的通信网对应接入系统为有源光接入系统，运用ATM传输技术的通信网对应接入系统为无源光接入系统。其中，有源接入技术能够有效利用SDH技术所具备的带宽优势，以及光接口标准化、网络拓扑灵活优势，使接入系统在后续的建设中长期受益。而无源光接入技术的优势则主要在于，其可以同时支持传统业务、先进多媒体业务的供给。此外，由于该技术下的PON业务具有良好的透明性，因此，该技术在原则上，能够支持所有制式、速率信号的传输。但从总体上来看，光纤接入技术的起步较晚，属于近年来的新兴技术，所以其技术体系、架构还不够成熟，需要不断的运用和完善，才能使该技术的潜力得到充分发挥[2]。