張 哲，陸凱旋

（空軍預(yù)警學(xué)院，湖北 武漢 430000）

0 引 言

在信息化時(shí)代背景下，通信信息技術(shù)廣泛地應(yīng)用在人們的生產(chǎn)和生活中，促進(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)的智能化、信息化發(fā)展。我國通信傳輸技術(shù)和接入網(wǎng)技術(shù)都存在著較大的發(fā)展空間，對(duì)其進(jìn)行研究和分析具有重要意義[1]。

1 通信傳輸技術(shù)研究

1.1 ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

異步傳輸模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM）技術(shù)通過將復(fù)用信元和通信信元進(jìn)行交換與結(jié)合，利用信元實(shí)現(xiàn)通信信息的傳輸，能夠較好地完成寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（Broadband Integrated Services Digital Network，B-ISDN）業(yè)務(wù)。在信元與復(fù)用交換過程中，技術(shù)人員把信元的前5個(gè)字節(jié)當(dāng)作信頭，完成信元方位的傳遞，從而控制相關(guān)的信息。根據(jù)ATM技術(shù)應(yīng)用的實(shí)例可知，ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸主要利用硬件轉(zhuǎn)化的方式工作[2]。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)通信傳輸?shù)囊蟾撸ㄟ^對(duì)ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行研究與優(yōu)化，利用信元復(fù)用的方式進(jìn)行差異性傳輸，從而提高信息傳輸效率?，F(xiàn)階段，復(fù)用傳輸方式主要有同步傳輸和異步傳輸，其中同步傳輸方式能夠顯著提高通信信號(hào)的穩(wěn)定性，同時(shí)保障后期的通信質(zhì)量[3]。

1.2 RTK GPS網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分全球定位系統(tǒng)（Real Time Kinematics Global Position System，RTK GPS）網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)不僅可以增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x，提高通信傳輸信號(hào)的穩(wěn)定性，而且能夠有效避免外部因素的干擾。現(xiàn)階段，技術(shù)工作者研發(fā)出了更為先進(jìn)的通用分組無線服務(wù)（General Packet Radio Service，GPRS）技術(shù)，能夠?qū)θ蛞苿?dòng)通信（Global System for Mobile Communication，GSM）進(jìn)行優(yōu)化[4]。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)相比，其穩(wěn)定性和抗干擾性更好，在通用無線業(yè)務(wù)中起到了重要作用，為無線業(yè)務(wù)的穩(wěn)定發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

1.3 WDM網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)（Wavelength Division Multiplexing，WDM）是一種較為重要的傳輸技術(shù)，具有分析及鑒別信息的作用。在信息傳輸時(shí)，通過對(duì)波段的準(zhǔn)確劃分，可以實(shí)現(xiàn)信息的快速、準(zhǔn)確傳輸。利用同一個(gè)光纖對(duì)不同的波段信號(hào)進(jìn)行傳輸，從而提高信息傳輸效率。此外，交換節(jié)點(diǎn)也是通信傳輸中的核心內(nèi)容，能夠?qū)⒔邮斩伺c數(shù)據(jù)端進(jìn)行聯(lián)通，從而發(fā)揮媒介的作用[5]。

2 通信傳輸中接入網(wǎng)技術(shù)研究

2.1 多天線傳輸技術(shù)

多天線傳輸技術(shù)在無線通信領(lǐng)域中取得了較為廣泛的應(yīng)用，主要利用分集技術(shù)與復(fù)用技術(shù)進(jìn)行信號(hào)處理，能夠在一定程度上減少信號(hào)的衰減，從而提高通信信號(hào)的穩(wěn)定性。其中，分集技術(shù)利用多發(fā)射端天線向不同方向發(fā)送信息，用戶可以在各個(gè)方位實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的接收[6]。而復(fù)用技術(shù)通過多天線發(fā)射獨(dú)立的傳輸信號(hào)，可以提升通信網(wǎng)絡(luò)的信道容量及帶寬。

對(duì)于多天線傳輸系統(tǒng)，產(chǎn)生信號(hào)衰減的重要原因是碼間干擾及多徑衰落，分集技術(shù)主要利用多發(fā)射天線完成信號(hào)的傳輸，同時(shí)發(fā)射通信信道中各種數(shù)據(jù)的副本，從而降低無線信號(hào)的衰減。通過不同信道傳輸副本，信息存在一定延遲和差異，系統(tǒng)接收端的多根天線通過檢測(cè)算法恢復(fù)發(fā)射端傳輸?shù)男畔ⅲ瑯O大地提高了數(shù)據(jù)信息的完整性。根據(jù)資源類型分配的差異性，分集技術(shù)可以劃分為時(shí)間分集、頻率分集、空間分集等。

和單天線系統(tǒng)相比，利用多天線系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸不僅可以提高分集增益和通信傳輸效率，而且極大地降低了單天線傳輸造成的不利影響。對(duì)于多天線而言，在各個(gè)信道相互獨(dú)立的情況下，通過復(fù)用技術(shù)能夠完成數(shù)據(jù)信息的獨(dú)立、高效發(fā)送。在系統(tǒng)接收端，通過串行干擾消除（Successive Interference Cancellation，SIC）算法完成信息的檢測(cè)任務(wù)，恢復(fù)每根天線發(fā)送的信息，提高信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

2.2 空間調(diào)制技術(shù)

為了進(jìn)一步提升接入網(wǎng)的應(yīng)用性能，相關(guān)學(xué)者提出空間調(diào)制（Spatial Modulation，SM）傳輸技術(shù)。信息傳輸過程中，在空間維度上使用天線索引對(duì)一些信息進(jìn)行隱藏，構(gòu)建比特?cái)?shù)據(jù)和發(fā)射天線索引的映射關(guān)系，建立一個(gè)三維星座空間，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的處理[7,8]?？臻g調(diào)制三維星座如圖1所示。

圖1 SM三維星座

在發(fā)射端，間隔一段時(shí)間激活一根天線，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處于其他狀態(tài)的天線不發(fā)送數(shù)據(jù)。對(duì)于SM天線系統(tǒng)而言，信息傳輸可以分為兩部分。一部分映射到空間星座圖中，產(chǎn)生天線索引，和幅度相位調(diào)制（Amplitude Phase Modulation，APM）信號(hào)進(jìn)行聯(lián)系；另一部分映射到二維星座圖，產(chǎn)生APM信號(hào)。SM天線系統(tǒng)通過發(fā)射天線索引和APM調(diào)制信號(hào)進(jìn)行通信信息的傳輸，極大地提高了信息傳輸效率。

2.3 光纖無線通信技術(shù)

（1）無源光纖網(wǎng)絡(luò)（Passive Optical Network，PON）接入技術(shù)。PON技術(shù)能夠解決單點(diǎn)到多點(diǎn)間網(wǎng)絡(luò)通信寬度的問題，主要包括光網(wǎng)絡(luò)單元、光線路終端以及光分配網(wǎng)絡(luò)等部分。在通信接入網(wǎng)絡(luò)中，PON技術(shù)通過分光器可以完成網(wǎng)絡(luò)通信的接入處理，網(wǎng)絡(luò)通信的分光比一般為1∶32或者1∶64。

（2）基于ATM的無源光網(wǎng)絡(luò)（ATM Passive Optical Network，APON）技術(shù)。APON技術(shù)利用ATM技術(shù)和PON技術(shù)完成不同寬帶網(wǎng)絡(luò)的通信，極大地提高了無線通信網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸速率。應(yīng)用APON技術(shù)過程中，無源光分路器主要完成光通信的傳輸與分配任務(wù)。光網(wǎng)絡(luò)匯聚單元主要匯集通信信號(hào)并進(jìn)行信息處理，從而滿足網(wǎng)絡(luò)通信的需求。

（3）以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)（Ethernet Passive Optical Network，EPON）技術(shù)。EPON技術(shù)滿足國際通信規(guī)范，其下行鏈路應(yīng)用時(shí)分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）方式，通信數(shù)據(jù)流通過以太網(wǎng)幀傳輸給光網(wǎng)絡(luò)單元（Optical Network Unit，ONU）并完成分配處理。當(dāng)不存在人工干預(yù)時(shí)，利用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)完成信息處理，然后按照以太網(wǎng)幀中MAC地址選擇相應(yīng)的TDMA方式，將光纖中的信號(hào)和ONU進(jìn)行結(jié)合，從而提升通信傳輸效率。

（4）千兆無源光網(wǎng)絡(luò)（Gigabit-capable PON，GPON）技術(shù)。GPON技術(shù)滿足上行、下行的國際標(biāo)準(zhǔn)，通信傳輸距離為20 km及以上。與EPON光網(wǎng)絡(luò)相比，GPON技術(shù)的信息轉(zhuǎn)化率更高、傳輸速率更快且支持高清視頻，在高清電視機(jī)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

2.4 FTTx技術(shù)

光纖接入（Fiber To The x，F(xiàn)TTx）技術(shù)的信息傳輸效率較高，能夠減少信號(hào)的衰減和損耗。該技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通信效果較好，被廣泛應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)商的接入通信網(wǎng)絡(luò)。此外，用戶能夠根據(jù)不同場(chǎng)景的需要利用FTTx技術(shù)進(jìn)行接入操作。不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景的帶寬標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景的帶寬標(biāo)準(zhǔn)

實(shí)際應(yīng)用過程中，根據(jù)FTTx技術(shù)與GPON技術(shù)的特點(diǎn)對(duì)接入網(wǎng)進(jìn)行處理，通過GPON技術(shù)處理通信數(shù)據(jù)，制定并完善且相應(yīng)的通信協(xié)議，利用FTTx技術(shù)完成業(yè)務(wù)封裝和對(duì)信息流量的高速處理，從而提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性與適配性。

3 接入網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

接入網(wǎng)技術(shù)在通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，并且存在巨大的發(fā)展空間，利用接入網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更高層次業(yè)務(wù)的開展。信息化時(shí)代，用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求更加多元化，接入網(wǎng)技術(shù)的智能化、個(gè)性化是未來發(fā)展的重要趨勢(shì)[9]。隨著人們對(duì)寬帶的要求不斷升級(jí)完善，寬帶接入網(wǎng)技術(shù)、光纖技術(shù)等得到優(yōu)化，無線鏈路接入建設(shè)也迅速發(fā)展，促進(jìn)了接入網(wǎng)技術(shù)的多元化發(fā)展?，F(xiàn)階段，光纖的覆蓋區(qū)域一直在擴(kuò)大，接入網(wǎng)技術(shù)與光纖技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用是未來發(fā)展的重要方向。對(duì)于城市而言，大多數(shù)家庭和城市路口都安裝了光纖接口，基本實(shí)現(xiàn)了寬帶光纖的全面接入，為構(gòu)建全光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[10]。

4 結(jié) 論

通過對(duì)通信傳輸中接入網(wǎng)技術(shù)的探討，為了滿足人們對(duì)通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)需求，需要不斷對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中應(yīng)用的接入網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行研究與優(yōu)化，不僅要提高網(wǎng)絡(luò)通信的傳輸效率，而且要節(jié)約網(wǎng)絡(luò)通信成本，為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。