摘要：隨著通信技術的飛速發(fā)展，傳輸技術在信息通信工程中的應用日益廣泛，對于實現(xiàn)高速、高效、安全的信息傳輸具有重要意義。本研究針對傳輸技術在信息通信工程中的應用進行深入研究，內(nèi)容涵蓋了信號采集、信號轉換、數(shù)據(jù)傳輸?shù)热齻€維度，充分考慮了傳輸技術在信息通信工程中的實際應用需求，旨在為信息通信工程領域的技術創(chuàng)新和發(fā)展提供有益的參考。

關鍵詞：傳輸技術；通信工程；數(shù)據(jù)傳輸；信號采集

一、引言

信息傳輸技術是構建現(xiàn)代通信網(wǎng)絡的基石，它負責在發(fā)送端與接收端之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準傳遞，是信息通信工程不可或缺的支柱技術，對整個系統(tǒng)的運行效率和穩(wěn)定性起到?jīng)Q定性作用[1]。然而，互聯(lián)網(wǎng)和移動通信技術的飛速發(fā)展，以及用戶對高速率、長距離和穩(wěn)定傳輸日益增長的需求，都對傳輸技術提出了全新的挑戰(zhàn)。在此背景下，傳統(tǒng)的傳輸方法逐漸顯露出其局限性。鑒于此，深入探索和發(fā)展創(chuàng)新性的傳輸技術以適應信息通信工程的未來發(fā)展趨勢變得尤為迫切。本研究剖析了傳輸技術在信息通信工程中的重要應用，旨在為傳輸技術的進步和改良提供理論支持和實踐方向。

二、信號采集

在信息通信工程中，傳輸技術中的信號采集模塊承擔著從復雜的信號環(huán)境中準確捕捉并處理信號的關鍵任務。信號采集模塊的執(zhí)行流程如圖1所示。

信號采集模塊的啟動首先需要進行傳感器配置，包括傳感器參數(shù)的初始化、校準與測試，以確保其能適應5G信號的高頻特性和多樣的環(huán)境條件[2]。具體而言，傳感器配置包括設定中心頻率、帶寬、濾波器類型和采樣率等關鍵參數(shù)。同時，考慮到信號可能受到多徑效應和通道干擾的影響，信號采集模塊還需具備智能的干擾識別與抑制機制，以提升信號采集的質量和效率。

在傳感器配置完成后，信號采集模塊將進入信號搜索與捕獲階段。首先，根據(jù)預設規(guī)則集建立信號采集模板。這個模板包含信號類型、頻率范圍、采集時間等參數(shù)。利用這些參數(shù)系統(tǒng)自動生成一個待采集信號的清單。采用波束成形技術對清單中的信號進行相位和幅度調(diào)整，使得期望信號在特定的方向上增強，同時抑制其他方向上的干擾信號。對于每個待處理的信號，采用SHA-256哈希算法確定數(shù)據(jù)幀的唯一性[3]。具體算法處理過程如下：①將輸入的數(shù)據(jù)幀編碼為字節(jié)序列。②對字節(jié)序列進行填充處理，確保其長度為512＝448。③在填充后的字節(jié)序列后面加上一個64位的原始數(shù)據(jù)長度值。④將填充后的字節(jié)序列分為512位的塊。⑤對每個512位的塊進行以下處理：對塊進行初始化處理，生成7個1024位的常量；對每個塊進行循環(huán)處理。每次循環(huán)執(zhí)行64輪運算；每輪運算中，利用上一個塊的哈希值、常量和一個512位的數(shù)據(jù)塊進行一系列的位運算和數(shù)學運算；將每輪運算的結果更新到當前塊的哈希值中。經(jīng)過512個塊的處理后，得到一個160位的哈希值，即為數(shù)據(jù)幀的SHA-256哈希值。

同時，通過SNR信噪比評估信號強度，進而判斷信號傳播的質量、預測潛在的覆蓋區(qū)域。RSSI值反映了信號在接收端的強度，是評估信號質量的重要參數(shù)。SNR信噪比計算結果如式（1）所示：

三、信號轉換

四、數(shù)據(jù)傳輸

（一）傳輸節(jié)點邊緣控制

邊緣計算作為云計算的一種補充和優(yōu)化，將計算任務從云端遷移到網(wǎng)絡邊緣，從而降低延遲，提高數(shù)據(jù)處理速度，為信息通信工程中的實時性要求提供保障。傳輸節(jié)點邊緣控制的主要目標是實現(xiàn)高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸，同時保證網(wǎng)絡資源的合理分配和利用。傳輸節(jié)點邊緣控制步驟如下：

1.構建網(wǎng)絡拓撲：構建一個網(wǎng)絡拓撲圖，包括節(jié)點、鏈路、帶寬、延遲等關鍵信息，收集網(wǎng)絡設備的實時數(shù)據(jù)。

2.估計流量矩陣：sFlow流量監(jiān)測工具描述網(wǎng)絡中各個節(jié)點之間流量分布。

3.選擇邊緣節(jié)點：粒子群優(yōu)化算法結合網(wǎng)絡拓撲、流量矩陣等信息，優(yōu)化邊緣節(jié)點的選擇。其是一種基于群體智能的優(yōu)化算法，通過模擬鳥群覓食行為來尋找問題的最優(yōu)解。設定粒子群算法的參數(shù)，包括粒子數(shù)量、最大迭代次數(shù)、學習因子、慣性權重等。然后，隨機初始化粒子的位置和速度，每個粒子的位置代表一個潛在的邊緣節(jié)點選擇方案，速度表示粒子在搜索空間中的移動方向和距離。在每次迭代中，粒子根據(jù)自身經(jīng)驗和社會經(jīng)驗更新位置和速度。其中，自身經(jīng)驗是指粒子歷史最優(yōu)解，而社會經(jīng)驗是指整個粒子群的歷史最優(yōu)解。粒子通過向歷史最優(yōu)解和全局最優(yōu)解學習，不斷調(diào)整自己的位置，以尋找更優(yōu)的邊緣節(jié)點選擇方案。

4.終止條件判斷：當達到最大迭代次數(shù)或適應度函數(shù)值滿足預設閾值時，粒子群算法終止。此時，算法輸出最優(yōu)邊緣節(jié)點選擇方案，即為傳輸節(jié)點邊緣控制的結果。

（二）網(wǎng)絡切片管理與優(yōu)化

網(wǎng)絡切片將物理網(wǎng)絡切割成多個虛擬網(wǎng)絡，允許運營商在統(tǒng)一的物理網(wǎng)絡上，為不同的服務提供定制化的邏輯網(wǎng)絡，每個切片擁有獨立的網(wǎng)絡資源和網(wǎng)絡功能。在每個時間點，網(wǎng)絡爬蟲技術捕獲并記錄當前網(wǎng)絡切片的拓撲狀態(tài)和操作，包括虛擬網(wǎng)絡組件的連接狀態(tài)、流量負載情況，以及潛在的傳輸路徑。針對虛擬網(wǎng)絡組件的連接狀態(tài)，網(wǎng)絡爬蟲技術能夠實時監(jiān)測組件間的連接情況，包括鏈路的通斷狀態(tài)、帶寬利用率等關鍵指標。對于流量負載情況，網(wǎng)絡爬蟲技術可以實時收集各個網(wǎng)絡切片的流量數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)包的數(shù)量、大小、傳輸速率等。此外，網(wǎng)絡爬蟲技術還可以發(fā)現(xiàn)潛在的傳輸路徑，其通過對網(wǎng)絡拓撲的實時監(jiān)測，得出最優(yōu)的傳輸路徑。這些數(shù)據(jù)被轉化為網(wǎng)絡切片的配置快照，存儲在Hadoop分布式數(shù)據(jù)庫中，以便定期用于優(yōu)化網(wǎng)絡切片的拓撲結構。在訓練和優(yōu)化階段，網(wǎng)絡管理系統(tǒng)從存儲庫中隨機抽取一批網(wǎng)絡切片配置快照，利用整數(shù)線性規(guī)劃（ILP）實現(xiàn)網(wǎng)絡切片管理的資源分配。規(guī)劃結果Z如式（5）所示：

（三）QoS保障與擁塞控制

在信息通信工程中，確保傳輸技術的服務質量（QoS）與有效控制網(wǎng)絡擁塞至關重要。為實現(xiàn)這一目標，差分服務（DiffServ）模型提供了一個實用的解決方案。它通過將網(wǎng)絡流量分類并分配不同的處理優(yōu)先級，從而在不犧牲網(wǎng)絡性能的前提下，為不同類型的流量提供不同程度的QoS保障。實現(xiàn)QoS保障與擁塞控制的具體步驟如下：

1.對網(wǎng)絡流量進行分類和標記。分類后的流量被賦予不同的服務等級：高優(yōu)先級、中優(yōu)先級和低優(yōu)先級，并在數(shù)據(jù)包的頭部進行IP優(yōu)先級標記，以便后續(xù)網(wǎng)絡設備能夠根據(jù)這些標記來區(qū)分和處理不同類別的流量。具體的標記表格如表1所示。根據(jù)數(shù)據(jù)包的IP優(yōu)先級標記進行流量調(diào)度和隊列管理。對于高優(yōu)先級流量，采用優(yōu)先級隊列（PQ）調(diào)度算法確保其優(yōu)先傳輸；對于中優(yōu)先級和低優(yōu)先級流量，采用加權循環(huán)隊列（WRR）實現(xiàn)流量的公平共享。通過這種方式，可以在網(wǎng)絡擁塞時優(yōu)先保證高優(yōu)先級流量的傳輸，同時避免低優(yōu)先級流量占用過多網(wǎng)絡資源。

2.流量整形與監(jiān)管也是這一過程中的重要環(huán)節(jié)，通過令牌桶或漏桶算法限制流出和流入網(wǎng)絡的流量速率，防止網(wǎng)絡擁塞，確保流量不超過預定的速率限制。

3.在網(wǎng)絡擁塞管理方面，RED算法在擁塞發(fā)生之前預防或減輕擁塞。RED通過隨機丟棄早期到達的流量避免隊列過長，從而保持網(wǎng)絡性能，避免出現(xiàn)大規(guī)模的丟包和延遲。此外，RSVP協(xié)議在網(wǎng)絡邊緣為特定的流量類別預留帶寬和其他資源，從而確保關鍵業(yè)務流量即使在網(wǎng)絡擁塞時也能獲得必要的資源。

五、結束語

綜上所述，傳輸技術在信息通信工程中的應用，不僅提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群托?，還極大地擴展了通信的頻譜資源，為數(shù)字經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展提供了堅實的基礎。本文從信號采集、信號轉換、數(shù)據(jù)傳輸?shù)热齻€方面，對傳輸技術在信息通信工程中的應用展開深入分析：在信號采集方面，傳輸技術通過高效的數(shù)據(jù)采集和預處理，確保了信息的準確性和實時性；在信號轉換方面，傳輸技術實現(xiàn)了不同信號格式和編碼之間的轉換，提高了信號的傳輸效率和抗干擾能力；在數(shù)據(jù)傳輸方面，傳輸技術通過優(yōu)化算法提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎头€(wěn)定性。展望未來，希望相關技術人員積極探索傳輸技術在新型信息通信領域的應用，如物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等，以為信息通信產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展和數(shù)字經(jīng)濟的繁榮做出更大的貢獻。

作者單位：高煥 李佳珩 濟寧華源熱電廠

參考文獻

[1]曹百慧.計算機網(wǎng)絡技術在電力信息通信工程中的應用[J].自動化應用，2023，64（S1）：204-206+210.

[2]宋宜澤，周兵.論傳輸技術在通信工程中的應用及發(fā)展方向[J].信息系統(tǒng)工程，2023，（04）：62-64.

[3]吳浩宸.論傳輸技術在通信工程中的應用及發(fā)展方向[J].數(shù)字技術與應用，2022，40（10）：91-93.

[4]邵少奇.有線傳輸技術在通信工程中的應用與改進措施[J].中國高新科技，2022，（05）：95-96.