通信工程中有線傳輸技術的應用及改進

摘要：隨著信息技術的快速發展，通信工程建設取得了長足進步，在社會各個領域中都發揮著重要作用。而有線傳輸技術作為通信工程建設的重要技術，也得到了一定的創新與優化。有線傳輸技術具有穩定、高效的特點，有著廣闊的應用前景。但是，傳統的傳輸方式已難以滿足現代通信工程的需求，因此需要尋求更為高效、可靠的技術手段。基于此，本文就通信工程中有線傳輸技術的應用，以及如何更好地改進這一技術展開了探究，希望能夠為相關人員提供有益的參考，推動我國通信事業的持續發展。

關鍵詞：通信工程；有線傳輸技術；應用；改進

所謂有線傳輸技術，就是指使用物理電纜將數據傳輸到遠程設備，從而實現通信的技術。與無線傳輸技術相比，有線傳輸技術在數據的傳輸效率和質量方面都具有更大的優勢，因此被廣泛應用于通信工程的數據傳輸領域，為通信工程中的數據傳輸提供了安全保障。然而，在實際應用中，有線傳輸技術所耗費的人力和物力都很大，存在著許多的問題，還有待于技術人員進行更深層次的研究。并且，隨著社會經濟和科學技術的不斷發展，有線傳輸技術也面臨著新的挑戰和機遇。

一、 通信工程中有線傳輸技術的應用

（一）電纜

在通信工程中，電纜是一種常見的有線傳輸技術，廣泛應用于各種通信領域。電纜通過將導體包裹在絕緣材料中，形成一條或多條導線的集合體，可用于傳輸電力或信號，不同電纜的直徑也不一樣[1]。在通信工程中，電纜的使用較多，但隨著“寬帶中國”“互聯網+”等戰略的實施，尤其是光纖到戶和4G、5G的持續建設，已逐漸減少。這主要是因為它的構造質量很難抵御客觀因素的損害，使得實際使用效果未能達到預期，特別是在信號功率上，較光纖、光纜更易出現損耗。盡管電纜的數據傳輸速度相對較慢，但它在某些特殊領域，如廣播、電視和監控等行業中，仍然發揮著重要作用。

（二）光纖

光纖傳輸技術是通信工程中一種常見且應用廣泛的技術，主要分為單模和多模兩種，通信工程長距離傳輸絕大部分使用單模光纖，單模光纖的使用可以極大地提高信號的傳輸效率，與傳統的有線傳輸相比，光纖的損耗率在1550nm波長可以降低到0.2 dB/km，而中繼光放大器的間隔可以達到100km以上[2] ，新型的G.654.E大有效面積超低衰減光纖甚至可以做到0.17 dB/km以下，特別適合于陸地長距離和海底傳輸。從實用角度看，光纖有線傳輸技術已在電視網、跨海通信網等通信項目中得到了廣泛的應用，廣泛應用于通信運營商、電力、交通等行業，具有很大的應用價值，其產量也在逐年攀升，2022年全年我國光纜累計產量34574.5萬芯千米，累計增長6.6%。相比其他有線傳輸技術，光纖傳輸技術損耗低、傳輸距離遠，且抗干擾能力也強，因此具有更為廣泛的應用前景。并且經過一段時間的研發之后，SDH技術逐步地被運用到了通信工程中，相比普通的光纖技術，SDH技術更為完善，實際應用性能以及安全性都得到了有力改善，使光纖有線傳輸技術得到了進一步的改進與完善[3]。

（三）雙絞線

雙絞線是有線傳輸技術中一種重要的應用。雙絞線由一對細小的絕緣銅線組成，這些銅線被扭在一起以減少外部干擾和信號損耗。這是因為在這兩根絕緣線之間會產生輻射，從而抵消兩側產生的電波。這種設計也使得雙絞線成為傳輸數據和信號的理想選擇。在實際應用中，雙絞線一般用作模擬信號的傳輸介質；此外，它還可以用作傳輸數字信號的介質。雙絞線可分為兩種：屏蔽型和非屏蔽型。兩者的差別在于：在雙絞線和絕緣套管之間是否有金屬屏蔽層。其中，非屏蔽雙絞線的使用范圍相對較為廣泛。目前，很多中性干擾區域都有雙絞線的使用例子。另外，數據機房及室內布線環境中采用雙絞形式的數字電纜需求較多，可以連接不同類終端設備，包括攝像機等，而且設備量較大，考慮到設備的供電地點一般離設備較遠，所以就需要用到雙絞線來解決這一問題，而雙絞線可以很好地實現遠程供電[4]。雙絞線是一種可以用于數字信號和模擬信號的介質材料。雙絞線的傳輸距離有限（最遠只有100米），且雙絞線的外層是金屬材質，可以有效降低輻射，增強信息傳輸的安全性，同時也能保證數據的高效傳輸。但是，如果采用屏蔽式雙絞線，不但造價昂貴，而且安裝起來也比較麻煩，所以需要專門的連接器。

（四）相干光

相干光是通信工程中重要的有線傳輸技術之一，它廣泛應用于光纖通信、光纖傳感和光學成像等多個領域。相干光在光纖中傳輸時能夠實現極高的數據傳輸速率，滿足了現代通信系統對高帶寬的需求，支持高清視頻、大容量數據傳輸等應用。并且，相干光的傳輸具有良好的抗干擾性能，能夠在惡劣的環境中穩定傳輸信號，保證通信質量。然而，目前這項技術仍然不夠完善和成熟。然而，利用振幅鍵控（ASK）技術，將光混頻器與光耦合器件有效地融合，實現相干光的混頻，為進一步推廣相干光通信奠定了堅實的基礎。相干光通信技術的優勢在于其穩定性較高，特別是信號傳輸頻率方面。并且，當前對于這一技術相關理論的研究以及實際應用都有了一定的進展，并且實現起來也相對簡單，具備一定的可行性。也就是說，對相干光技術進行進一步的研究，是一種技術上的飛躍，它將極大地促進未來通信項目的建設與發展。因此，對于相干光通信技術的應用，可以進行混頻傳輸。在混頻傳輸過程中，首先，由光發射器發出不同頻率的光波，然后通過光耦合器將它們混合在一起。混合后的光波再經過光放大器進行放大，以增強其信號強度，最后通過光纖進行傳輸。混頻傳輸的優勢在于它可以實現更高速率和更遠距離的傳輸。由于不同頻率的光波可以同時傳輸，因此可以大大提高傳輸容量。此外，混頻傳輸還具有較好的抗干擾性能，可以廣泛適用于各種復雜的通信環境[5]。

（五）硅光子

硅光子技術主要是由硅材料和光器件共同構成，其中硅材料是由硅和金屬構成的。硅光子技術采用的是互補型的金屬氧化物半導體（CMOS）技術，可以實現光子的發射、傳輸、探測和處理[6]。在通信工程中使用硅光子技術，可以有效提升信息傳輸的速度與效率，對信息的安全保障也有著重要作用。并且，利用硅光子技術還可以提升通信工程中有線傳輸技術的穩定性，能夠有效降低無線信號對有線傳輸系統所產生的干擾。盡管現有的光通信技術在功率和成本方面尚未取得顯著提升，硅光子技術憑借其超高的運算速率、極低的功耗和極低的時延等優勢，已成為產業發展的重要方向。加之硅光子技術成本低廉、體積小、集成度高、可實現多波長傳輸，這些優勢能夠有效降低有線傳輸系統建設的成本，因此具有十分廣闊的發展前景。

（六）波分復用

波分復用技術是一種高效利用光通信網絡資源的重要手段。波分復用技術主要利用了不同波長的光波在光纖中傳輸時的相互獨立性，通過在同一根光纖中同時傳輸多種不同波長的光波，顯著提高了光纖的傳輸效率[7]。這一技術能夠有效提升信號的傳輸效率，并已在實際工作中得到廣泛應用。波分復用技術的應用需要光發射機、光接收機以及光交叉連接器等設備作為支撐。首先，光發射機將電信號轉化為光信號，并利用合波器將不同波長的光信號合成同一根光纖中。然后，通過光纖傳輸到接收端，由光接收機將這些光信號分解為獨立的波長，并轉化為電信號。在通信工程中，波分復用技術的應用具有顯著的優勢。一方面，它可以提高光纖的傳輸容量，使一根光纖可以同時傳輸多種不同的信號，進而提高光纖的利用率。另一方面，它可以實現長距離、大容量的數據傳輸。此外，波分復用技術還可以實現數據的透明傳輸，讓不同波長的光信號可以在同一根光纖中同時進行傳輸，并且不需要考慮信號的格式和速率等問題。

二、通信工程中有線傳輸技術改進策略

（一）技術創新

在信息時代，人們對信息的傳輸質量與效率，以及通信工程的傳輸范圍提出了更高的要求。如果想要通信工程得到更長時間的應用和發展，就必須通過技術創新來擴大傳輸范圍，更好地滿足用戶的需求。以光纖技術為例，經過對SDH技術的進一步完善，演變出了DXC技術，該技術的運用，為用戶間的信息傳遞和轉換，提供了可靠的技術支撐。此外，利用DXC技術，可以在軟件管理、業務監測、組網布線等方面，對通信工程進行全方位的創新，便于對光纖流量進行分層處理和動態監測，從而提高通信傳輸的品質。另一種是密集波復用（DWDM）技術，它具有更高的容量、更靈活的組網和更高的安全性，并且可以對現有的設備進行有效的維護。在新的歷史階段，為了更好地適應通信工程的發展需要，密集波分復用技術的發展有兩大趨勢：一是應用于密集波分復用系統的本地骨干傳輸網，以達到大容量、遠距離的通信傳輸；二是應用于密集波分復用系統的局域骨干網，以實現大流量、短距離、多服務接口、低成本、多速率的通信傳輸。利用密集波分復用技術，可以使光纖的傳送能力增加數十倍乃至數百倍，從而推動IP流量的成倍增長。

（二）設備改進

從設備的角度來看，對通信工程中的有線傳輸技術進行改良，一方面，在建立通信項目時，應該對現實的網絡計劃和商業談判等問題給予重點關注。就通信工程中有線傳輸技術的設備優化工作來說，設備的遷移、替代和網絡結構調整都是難度較高的環節，因此要嚴格按照規范要求來進行。并且，在優化過程中，應充分考慮設備的兼容性和擴展性，以適應未來可能出現的技術升級和業務拓展。同時，對于設備的采購和配置，要充分考慮其性價比和實際需求，避免過度配置或浪費資源。另一方面，對于已經投入使用的設備，可以通過技術升級或改造來提高其性能和效率。例如，對于老舊的設備，可以通過更新硬件或軟件的方式來提高其傳輸能力和穩定性；對于存在故障的設備，應及時進行維修和更換，以確保通信系統的正常運行。

（三）線路優化

通信工程中的有線傳輸技術依靠復雜的線路網絡進行數據傳輸，因此，線路的優化是提高傳輸效率和質量的關鍵。一方面，可以針對現有的線路進行優化，包括對線路布局、材料選擇和連接方式等進行改進，以提高線路的傳輸質量和穩定性。另一方面，可以考慮引入更先進的線路技術和材料，以提高線路的傳輸速率和容量。例如，當各局的業務量都處于一個較為平衡的狀態時，就需要對本區域內的設備進行新的規劃，從而幫助經營者更好地進行設備的選擇，保證線路的能夠處于最佳工作狀態。在進行線路規劃時，應以網絡構成為核心，明確轄區具體范圍，并綜合考慮工程具體情況、經濟效益等因素后，再進行設備的遷移和調整，以保證布局的合理。在通信項目中，每個回路都是STM-16回路的情況下，設備的可控性應該達到了很高的程度；如果要對線路進行進一步的優化，可以從傳輸網絡的構造和器件的制造性能兩個方面入手，通過各種評價指標對比分析各個環節的有效性，從而能夠有效調整網絡結構，達到設備遷移與置換的最好水平。依照這一思路，既可以借助網絡拓撲進行相關設計，又可以通過兩纖雙向復用段保護方式，提高網絡的可靠性和安全性。

三、結束語

綜上所述，探討有線傳輸技術在通信工程中的應用與改進，對于促進通信傳輸網絡的科技進步具有重要意義。為了更好地滿足通信發展的需求，相關技術人員必須不斷地改進現有的有線傳輸技術。通過對現有問題的分析與探究，從技術創新、設備改進以及線路優化等方面入手，對有線傳輸技術進行改進與完善，進而在保證傳輸網絡不斷發展的情況下，實現通信項目工程的穩定、高效發展，進而為更多的用戶，提供更高水平且更為優質的通信服務，保證我國通信行業的良好發展。

作者單位：呂永波 中通維易科技服務有限公司

參考文獻

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[3]葉城青.通信工程中有線傳輸技術的應用與發展探究[J].電子元器件與信息技術，2021，5（12）：155-156.

[4]張入化，申珺文.通信工程中有線傳輸技術的應用及改進[J].數字技術與應用，2021，39（10）：30-32.

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[6]端木慶君.通信工程中有線傳輸技術的應用與改進措施研究[J].中國新通信，2021，23（15）：28-29.

[7]趙智勇.通信工程中有線傳輸技術的應用與優化[J].無線互聯科技，2021，18（14）：3-4.