基于大數據的電子通信技術發展研究

韓凌云

（安徽師范大學物理與電子信息學院 安徽 蕪湖 241000）

0 引言

大數據的出現，為電子通信技術帶來了一種全新的發展，它以大數據為基礎，對數據的采集、挖掘、分析、特征抽取等方式，使其朝著多元化、智能化的方向發展，并逐漸改變了行業的形態。在當前技術條件下，將大數據技術與電子信息技術相結合是不可避免的，而利用大數據技術進行電子通信，不僅可以促進企業的創新，還可以發掘其價值，從而更好地發揮其在電子通信技術中的作用。

1 電子通信技術概述

電子通信技術已經被廣泛地運用于人們的日常工作和生活中，它的高質量和高兼容越來越引起人們的關注。大數據技術是一種非常好的兼容技術，將其用于電子通信技術，可以改善其兼容性[1]。高兼容的電子通信技術可以整合多種軟件，最大限度地利用其技術優勢，實現多個設備的協同和統一，實現數據和信息的快速流轉，達到最優的目的。以大數據為基礎的電子通信技術的不斷發展和革新，使信息的傳輸方式更加便捷、高效，同時也保證了數據的傳輸的正確性和完整性。在電子通信技術中，由于外部環境的干擾，使得信息的傳遞不順暢，從而降低了數據的可信度。

2 基于大數據的電子通信技術發展的優勢

2.1 多樣性

隨著信息技術的飛速發展，人們的生活和工作變得越來越方便，特別是在大數據時代，人們的各種需求越來越多，傳統的電子通信技術已經無法滿足人們的個性化需求[2]。為適應人們對電子通信技術的多元化需求，運用大數據技術、思維方式、模式，從大數據中獲得各種不同的訊息，為個體服務、工作、學習提供有針對性的數據，從而獲得用戶的滿意度，提高用戶對電子通信技術的滿意度和信賴度，從而體現出電子通信技術的多元化特征。

2.2 抗干擾性

在大數據的支持下，電子通信技術必須進行優化，才能使其朝著更現代化的方向發展。抗干擾能力是電子通信技術中的一個重要特征，它具有較高的抗干擾能力，即具有較高的傳輸速度和較高的保真度。利用大數據技術，可以改善數據的傳輸方式，提高數據的傳輸效率，減少對外部環境的影響[3]。在電子通信技術中，由于通訊路段的干擾，導致數據不流暢，因此，在現有的技術措施中，最常用的方法就是利用大數據增強系統的抗干擾性，優化網絡通信的傳輸模式，優化通信協議，優化通信網絡的布線，都是行之有效的途徑。

2.3 兼容性

由于其相容性的特性，它的應用范圍非常廣泛，目前在各行各業中都有大量的應用。通過運用大數據技術，可以更好地挖掘出用戶的有用信息，使廣告的傳播更加準確。隨著大數據時代的到來，電子通信技術的發展方向更加明確，同時也加強了它的兼容性，使得它能夠同時兼容多種設備、軟件，充分發揮它的技術優勢和技術價值，從而更好地為人民群眾服務，滿足用戶對數據和信息的多樣化需要。利用大數據技術，可以更好地提供更多的、更節能、更環保的信息，更有利于多個設備的協作，加速信息的傳遞，使得電子通信技術的表現形式得到進一步的發展。

3 基于大數據的電子通信技術面臨的挑戰

3.1 電子通信網絡部署

在大數據的發展視野下，發展電子通信技術的核心是提高通信效率，利用大數據進行大規模的數據集成，使其處理速度更快，從而解決了許多電子通信發展中遇到的問題。目前大部分的電子通信技術都是在室內進行，而在室內，對信號的需求非常大，而現在，大數據技術就可以分析出最適合的基站位置，收集到大量的用戶信息，從而使整個系統的布局變得更加合理，同時也能夠減少基站的使用，從而提高通信質量[4]。

在大數據環境中，采用電子通信技術可以很好地解決小區內的網絡信號不足，提高數據處理的順暢程度。這是一項艱巨的任務，如果處理不好，將會造成更大的麻煩，也會給共享信息帶來更大的麻煩。

3.2 能量有效

在大數據時代，電子通信技術與傳統的電子通信技術有著本質的區別。過去，電子通信技術以服務質量為主，而以大數據為依托，以更多的信息資源，提高利用資訊資料的效率，獲得民眾對資訊資料的滿意程度，以及利用資訊資料來推動工作方式的改進，以取得民眾對科技的認同。在傳統的通信技術中，電力是靠著電池來維持的，而商業化的電池，卻無法滿足電力的需求。而以大數據為基礎的電子通信技術，采用了無限能量消耗方式，可以加速數據的傳輸，支持大規模的電力消耗，從而推動電子通信技術的發展[5]。目前，在大數據的支持下，人們對信息和數據的要求越來越多樣化，這給電子通信技術帶來了新的挑戰。

3.3 資源合理配置

過去的電子通信技術主要是通過通訊裝置來實現，而這一方式的實現，需要專門的電子通信設備來支撐。而基于大數據的電子通信技術，則是基于移動終端，人們可以任意地進行信息的傳輸，打破設備、時間、空間的限制，實現快速、快捷地獲取信息。在此背景下，傳統的移動通信系統將會面臨什么樣的挑戰，這種方式要求信息資源的合理配置，如果同時發送大量的信息，那么就會造成信息的阻塞，無法進行有效的管理和控制，從而導致網絡資源的不足。因此，在充分利用大數據支持的情況下，實現能源效率的合理配置，對電子通信技術的高效發展提出了挑戰，但同時也給其帶來了發展的機會。

4 電子通信技術示例——時鐘同步技術

在系統中，每個時鐘的同步都要進行比較，每個時鐘和系統的標準時鐘之間的差異必須進行比較，并進行相對漂移的校正。例如在GPS導航的用戶設備中，通常會對1 PPS的前端發生時間進行調節，從而實現時鐘的同步。另一種則是利用以太網中的時鐘復原技術，即所謂的“同步以太”技術。當然，也有其他的技術，例如利用無線電波進行時間信息的傳輸，但都是在同一頻率下進行的。

為滿足較高的測量精度，劉伯瑞[6]提出一種 PTP傳送方法。其后，隨著5G技術的發展，將SyncE+PTP技術結合起來。

4.1 GPS時鐘同步

4.1.1 GPS高穩頻綜器系統原理

Nicholls和 Carleton于2004年開發了一種稱為N/C的網絡，它的核心技術是利用OCXO將一個分頻器和一個倍頻器同時接入10 MHz，并且利用鎖相環實時的校正OCXO的輸出。

為方便分析，本論文對該系統進行了重新設計，采用GPS接收端產生1 PPS的輸出，OCXO所生成的10兆赫分頻輸出1 PPS，然后用10兆赫倍頻160兆赫進行相位漂移，如圖1所示。

圖1 重構系統流程圖

所謂的“同步”，鎖相環DPLL的工作原理是利用鎖相環調節頻率、相位，具有較好的抗干擾性，能夠快速捕捉、便于集成，具有較高的運算能力[7]。

數字鎖相環由鑒相器、數字回路濾波、相位累加器、DA變換等組成。該鑒相器把檢測信號與輸入信號進行相位比較，產生相應的相位誤差，然后用環路濾波產生相位控制字，進行相位調節，并利用頻率控制字調節輸出的頻率，如圖2所示。

圖2 數字鎖相環

當前大部分鎖相環都是基于DDS+PLL的結構，通過對頻率控制字和相位進行調節，從而達到對相位和頻率的快速鎖定。

4.2 SyncE架構

SyncE是一種利用以太網鏈路的碼流來恢復時鐘頻率的技術，它在以太網絡的源端采用高精度的時鐘，通過已有的Ethernet物理層接口PHY傳輸數據，然后在接收端由CDR進行恢復和抽取，從而維持高的時鐘性能，如圖3所示。

圖3 SyncE技術圖

4.3 CDR

以太網PHY級傳送NRZ碼流，在傳送端，將碼流再編碼為4 B/5 B、8 B/10 B、64 B/66 B碼，利用CDR（Code Discrete）實現時鐘和數據的復原[8]，如圖4所示。

圖4 CDR架構圖

CDR的基本原理是：鑒頻環CoarseLoop進行頻率捕捉，鑒相環 Fine Loop對相位進行調節，并使時鐘的關系恢復，如圖5所示。

圖5 CDR原理圖

CDR電路主要包括：

（1）雙環結構CDR，由鎖相環、延時鎖相環構成，鎖相環能提供所要求的低抖動的正交鐘，鎖相環調節正交鐘的相位到最優的取樣階段；

（2）全數字化CDR，該電路采用過取樣方法，全數字電路，具有很小的功率消耗，但是測量精度受到限制；

（3）另一種不需使用基準時鐘的CDR電路，其適用范圍很廣，但是它的工作頻率范圍很小。

在時鐘同步方面，SyncE顯示了很好的頻率追蹤功能，但 SyncE不能檢測到時鐘信號在線上的傳輸延遲。

5 基于大數據的電子通信技術發展策略

5.1 降低建設成本

在大數據時代，電子通信技術的發展方向是：在發展過程中，要盡可能地減少建筑的造價，以達到為人民服務的目的，從而推動電子通信技術的普及[9]。隨著電子通信技術的發展和應用日趨成熟，對技術的需求也不斷提高，采用這種技術的成本也在不斷增加。而將大數據運用于電子通信技術，能有效地降低電子通信技術的建設與使用成本。在發展電子通信技術的過程中，要運用大數據技術與思想，減少成本，讓其進入千家萬戶，就需要加大科技研發力度，開發低成本、高效能的電子通信技術，以更好地服務于人們的生活。

5.2 向數字化進化

在信息技術的發展過程中，信息技術正朝著數字化、智能化的方向發展。而在信息技術和觀念的支撐下，電子通信技術的數字化更加重要。電子通信技術必須持續地向著數字方向發展，以提高技術水平，建立龐大的數據庫。以數字信號為媒介對載波進行調制，實現傳輸和傳遞。在電子通信技術發展過程中，以圖像、視頻等一體化的方式，實現了信息的快速傳輸。同時信息技術的發展和信息的數字化傳輸，使得信息的傳播領域不斷拓寬，其應用日益廣泛。基于大量的數據，利用電子通信技術實現了信息的數字化傳遞，從而提高了信息的傳遞效率。因此，在發展電子通信技術時，要重視運用大數據，以提高其效率。

5.3 技術融合性

在大數據時代，科技創新的發展能夠促進各種技術的融合，實現各種技術的有機結合。技術和技術的融合和銜接性是未來發展的必然趨勢，也是以大數據為基礎的通信技術的發展模式。在信息技術的發展過程中，必須充分利用大數據技術，充分利用大數據的兼容性，使多項技術相互融合，多項技術相互補充，從而達到最優的通信技術。由于電子通信技術的不斷發展，將大數據與人工智能技術的融合，使語音、影像的傳輸成為可能，從而推動了電子通信技術的發展。在大數據時代，發展電子通信技術，必須將大數據、物聯網、云計算、人工智能等技術有機地結合起來，以拓寬其發展道路，推動電子通信技術的發展。

6 結語

綜上所述，本文利用大數據發展電子通信技術，不僅是信息技術向數據化、先進化、創新化發展的需要，更是推動電子通信技術、推動人類社會向現代化發展的需要。因此，要發展電子通信技術，就必須依靠大數據來支撐，要樹立大數據思維，把大數據運用到電子通信技術中去，才能使其不斷地創新和發展。