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通信信息工程传输与接入网技术探讨

2024-06-03杨蔡轩

数字通信世界 2024年4期

杨蔡轩

摘要:进入网络时代后,信息网络连通千家万户,提高了人们沟通效率和质量,也对通信传输技术提出更高的要求。基于此,文章对通信信息工程传输技术进行分析,同时研究了通信信息工程接入网技术,以期助推传输技术和接入网技术的发展,保证通信质量,提升通信工程的综合效益。

关键词:通信信息工程;接入网技术;同步数字体系传输技术

doi:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.04.021

中图分类号:TN 913          文献标志码:A            文章编码:1672-7274(2024)04-00-03

Exploration of Communication Information Engineering Transmission and Access Network Technology

YANG Caixuan

(Guangdong Southern Telecom Planning and Consulting Design Institute Co., Ltd., Shenzhen 518000, China)

Abstract: After entering the era of the internet, information networks have connected thousands of households, improving communication efficiency and quality, and also placing higher demands on communication transmission technology. Based on this, this article analyzes the transmission technology of communication information engineering and studies the access network technology of communication information engineering. In order to promote the development of transmission technology and access network technology, ensure communication quality, and improve the comprehensive efficiency of communication engineering.

Keywords: communication information engineering; access network technology; synchronous digital system transmission technology

通信網络的快速发展让社会各个行业均迎来了发展的机遇,也为人们工作生活提供巨大便利,这对通信技术也提出了新的要求,更需要对通信信息技术不断创新和升级,以满足人们工作生活及社会生产发展的需要。目前,越来越多先进的通信技术不断涌现并投入使用,保证了通信网络传输质量和传输效率,在发展过程中还需要充分结合传输技术以及接入网技术,多措并举以提高通信网络系统的质量和性能。

1   通信信息工程传输技术

随着经济社会的高速发展,传统语音和短信的通信方式无法满足人们通信需求,通信网络传输技术成为主流发展方向。传输技术在通信工程中发挥着重要作用,关系到通信网络业务能否稳定运行。经过多年的研究和技术升级,传输技术种类较多,在不同场景中支持通信网络稳定运行。

1.1 异步传输模式(ATM)

ATM技术通过对数据进行多单元分组后,在不同单元产生不同数据,数据传输具有不同步特征。ATM信元是由53个字节构成的数据包,前5字节为一部分,作为报头,主要用于寻址;后48字节为一部分,作为报文,用于对用户及业务接收的数据展开收集。该技术优势在于主动适应不同带宽,并提供高质量传输服务,可达到较高水平传输效率,且网络结构稳定。目前在国内通信行业中,ATM技术已经广泛应用,用户可以使用自己的带宽完成数据传输。

1.2 波分复用技术(WDM)

在光纤传输领域中,WDM技术是一项成熟技术,通过一根光纤对各类不同波长信号完成传输,连接不同终端达到光频复用目的,该技术模型和原理成为通信网络建设和发展的主流方向。借助于该技术优势,通信网络形成了稳定运行、高精度传输的系统。该技术通过将信号发送至多路复用器,复用器可对不同信号进行分配,利用光纤耦合作用实现信号分别传输至复用器中。复用器接收信号后,再借助多路转换器分解信号获取信息。WDM网络传输速率可以达到2.5 Gbps,将信道分为2个或4个,传输数据可达300 Mbps,具有更大的传输容量。由于传统网络采取单频通信,系统对于线路的需求量更大,由此造成大量光纤资源被浪费。而WDM技术只需要使用一对光纤即可完成传输。传统网络传输速率达到2.5 Gbps需要配置32根光纤,而WDM技术最少只需要2根光纤即可达到2.5 Gbps传输速率。另外,WDM还能借助于ATM技术以及IP协议,进行以太网数据传输,传输速率仍然可达到100 Mbps~2.5 Gbps,并根据不同传输速率支持不同业务数据的传输。WDM技术的应用能够降低通信网络的运行成本,并满足不同宽带用户的需求。

1.3 无线传输技术

常见的无线传输技术包括时分多址技术(TDMA)、码分多址技术(CDMA)、时分同步码分多址技术(TD-SCDMA)、直扩码分多址技术(WCDMA)等多种。其中,TD-SCDMA技术是我国拥有自主知识产权的一项技术,结合软件无线电、智能天线等多种技术手段,在我国已经广泛使用。特别是在矿井作业中,由于井下经常面临复杂的工作环境,难以保证无线通信数据信息完整传输,因此将网络和电缆相结合支持矿井通信,更能保证矿井作业安全开展。摄影机能够获取井下作业数据,传输至地面,指导井下作业的开展。于井上安装无线基站,覆盖整个矿区,极大减少井下作业风险。但目前该项技术还需要根据不同需求进行深度研究和完善,有待进一步提高。

1.4 Rtgaps传输技术

目前使用的Rtgaps传输技术由传统技术发展而来,仍然适用于现代通信网络。目前尚未淘汰Rtgaps传输技术主要由于其传输信息的稳定性和可靠性,在通信网络中应用该项技术能够避免外部环境对于传输信息带来的影响,即使在接收端和发送端存在较远距离的条件下,仍然可以保证信息得到稳定传输。在今天仍然有很多场景下采取Rtgaps传输技术,通过软件升级,仍然可以发挥出Rtgaps传输技术的优势,保证信息的稳定高效传输,并降低通信传输的成本。

1.5 光传送网络技术(OTN)

OTN技术主要包括光复用层、传输层以及通道层三重结构。其中复用层借助光终端复用设备(OTM)能够对复用器接口或波分进行优化,以满足OTN标准。通道层能够对光纤交叉调度,通过光电交叉设备对光层和电层交叉连接,同时具备OTH和ROADM优势[1]。传输层进一步划分为核心层、接入层以及汇聚层,其中核心层主要包括光电混合设备,通过光电再生方式解决信号传输时出现波长阻塞问题;汇聚层利用光交叉设备完成颗粒穿越,保证通信网络的稳定性,并降低光转换发生率。接入层由终端复用设备和电交叉设备构成,不仅使得业务调度得到加快,同时实现了波长利用率的提高。OTN技术能够实现分层化管理,每一层都具备不同功能,实现光域内信息传输。该技术基于光端机(SDH)建立,经过多年对技术的优化和升级,在多个场景中得到应用。OTN网络已经覆盖传输网以及承载网,可以满足大容量传输功能,在高清互动传输业务中有着显著优势。

1.6 RTKGPS技术

RTKGPS技术优势在于高度匹配传输信号和距离,能够主动适应外部因素的影响。在RTK系统中,移动站发送信息并不会受到基站的影响,在数据通信线支持下能够将数据发给控制中心,控制中心可以进行通信控制,也能对数据进行处理,从而避免受到环境因素的干扰,保证通信稳定运行。

2   通信信息工程接入网技术分析

在通信信息工程中,接入网技术将用户设备和核心网络连接在一起,形成网络整体,但是在连接长度上存在很大差异。主要分为光纤接入网、无线接入网等技术手段,目前技术重点在于合理运用光纤结构提高信号传输质量以及速度,保证通信网络的可靠性以及稳定性。实践中多根据不同使用场景以及通信网络使用需求选择合适的接入方式,以保证通信网络服务稳定运行,能够为用户提供更多元的服务。

2.1 EPON接入网技术

目前大部分通信信息工程采取的是EPON接入网技术,该技术集合多种设备技术优势,实现了通信效率的飞跃。该技术可依据传输需求提供对应的网络服务,实现通畅通信,具备802.3ah客户端接口以及WAN接口,满足用户个性化需求[2]。光网络单元(ONU)和光路终端(OLT)作为EPON技术最关键的两个设备,也是EPON技术的核心支持。虽然在结构设计上类似于ATMPON结构,但EPON网络功能更为完善。该技术网络核心为OLT,通过广播渠道面向ONU传输以太网数据完成网络数据传输。传输数据时通过数据控制完成测距,记录测距距离。根据不同测距数据实现动态化带宽分配,提高带宽利用效率,并提高网络通信效率。为保证用户接入网效率,ONU可以满足用户自主选择接收OLT广播数据的需要,在OLT和ONU中间建立连接,能够快速响应由OLT发出的控制指令,立即响应传输数据,自动化控制网絡数据传输。如无线网络受到选择接收PET数据的局限,通信网络能够自动发出OET响应控制数据和控制命令,进一步分配通信带宽。

光纤分配网络(ODN)可进一步划分为光纤以及分路器两部分,用于保证网络传输稳定运行,支持ONU和OLT之间的衔接,从而保证网络通信效率[3]。在目前移动通信系统中,通过连接组网以及基站中通信光纤可提高网络利用率,EPON能够分配通信带宽,EPON组网约为光纤传输的两倍,网络覆盖面积更具优势。EPON网络设置期间,将OLT设置于网络中心,并进行网络配置连接骨干网络。于移动通信基站内增加ONU,以提升网络传输效率。采取该种组网方式,能够有效扩展接口,实现EPON网络覆盖64个基站传输服务。同时利用无源分光器(POS)可以进行网络分配,将下行信号传输至ONU,对数据集中传输控制,以减少网络损耗问题。

2.2 宽带接入技术(LMDS)

LMDS技术采取蜂窝状结构,按照不同服务区需求设置与之对应的服务基站,系统能够依托单个节点形成无线网络。通过设备交换支持服务区内用户的通信服务。一般情况下,自主服务可以面向20km范围内的通信服务。而各个服务区相互错开,作用互补。目前关于用户之间互通互联问题还有待完善。

2.3 非对称数字用户线路(ADSL)

ADSL技术主要利用FDMA接入技术将电话线路划分为不同信道,分别为上行链路、电话以及下行链路。即使用户在通话中使用互联网也不会互相影响。一般情况下,ADSL常用于提升上行和下行链路速率,分别可以达到3.6 Mbps以及25 Mbps,且不会影响通话质量。因此ADSL被广泛应用于电视通信系统中,能够满足电视通信系统对于上行和下行数据传输速率的控制。

2.4 技术开发方向

在通信工程中接入网技术作为最基础的技术,为网络通信提供了保障。目前接入网技术以大众通信服务为主要发展方向,如路由器信号转换、宽带连接等业务。接入网技术逐渐发挥着不可替代的作用[4]。例如,医院局域网内建设信息互动接入网,满足医院内部医务人员、患者等不同使用需求;在火车站内部分信号微弱区域,能够提供自动化调控方法,扩大网络覆盖范围;在无线网络通信渠道上,借助于密码加密法保证信息传输的安全性。

同时在接入网技术基础上建设多元化服务,积极探索精细化业务。如建立接入网和双绞线、光纤技术等互动模式,在接入网和光纤信号互动过程中,由接入网提供网络传输渠道,将接入网嵌入光纤系统,形成多方互动窗口,两种服务模式经过调试实现多方互动互联。建设无线链路互动模式,双绞线可能够在处理模式结构过程中,将单独接入网窗口连接为整体式信息互动结构,形成信息互动结构整合体。

近年来,随着接入网技术逐渐成熟,逐渐从模拟信号传播,向光纤传输网络综合传播模式发展。光纤技术和接入网技术的结合,能够充分实现ADSL技术和光纤存传媒代码沟通传导。信号在接收或传输的过程中,传输信号先在ADSL备份,再根据传输指令转换至接入网信号。二者结合应用时,着重于把控信号传输点,以保证传输信号稳定。应以光纤为中心建立接入网沟通频段,对每次光纤信号提供针对性信号资源服务,并形成联动机制,光纤信号之间存在联动关系,避免接入网转换时受到信号之间的干扰,造成信号传输的不稳定。

3   结束语

经过对通信信息工程传输技术中ATM技术、WDM技术、无线传输技术等常见技术手段的分析和介绍,结合接入网技术分析,可以发现目前接入网技术以及传输技术均得到显著升级和优化,但随着社会生产需求呈现出多元化趋势,接入网技术和传输技术还需要不断适应各类应用场景,进行持续的升级和完善,才能适应通信网络事业的发展。

参考文献

[1] 许嶺东,伍越男,刘阳,等.通信信息工程传输与接入网技术探讨[J].电子元器件与信息技术,2022(7):108-111.

[2] 袁晓明.试论通信信息工程的传输技术与接入网技术[J].现代盐化工,2021(1):183-184.

[3] 陆猛.通信信息工程的传输技术与接入网技术研究探讨[J].科技资讯,2020(17):13-14.

[4] 欧翔,周康.通信信息工程的传输技术与接入网技术探讨[J].通信电源技术,2020(2):252-253.