1、关于有线通信技术的发展思考摘要：文章以光纤长途数字通信系统为例说明有线通信技术的现状，并对有线通信技术的发展趋势进行了分析。 关键字：有线通信技术；发展；思考 中图分类号： TN711 文献标识码：A 文章编号： 无线随着人们对通信需求的加大以及通信技术的创新，网络成为必不可少的传输手段，全球性覆盖的网络为无线通信技术奠定了坚实的基础，无线网络具有移动性，没有通信线缆的限制，通信终端可以在通信区域内自由布置，无线通信技术是通信技术的一大进步，但是，无线和有线通信技术各有各的优势及局限性，有线通信技术依然是市场主要的通信方式。 1 以光纤长途数字通信系统为例说明有线通信技术的现状 1.1 光纤传
2、输带宽比同轴电缆大得多,光纤这样巨大的带宽,它不但能满足目的话音和非话音等综合业务信息传输要求,而且还可适应予见的将来信息业务日益发展的需求。可以这样说,光纤是目前长途有线通信传输介质中最好的传输介质。 1.2.光纤的传输衰耗比同轴电缆小得多,而且光纤的衰耗不像同轴电缆那样随传输频率和周围环境温度而变。由于光纤的传输衰耗较小,因而其中继间距比同样码率的同轴电缆数字通信中继间距大得多。中继间距的增大,使长途有线通信线路上中继器数量大为减小,这使系统的可靠性得到较大的提高,复杂性得到较多的降低和成入大士减小。 1.3 光纤的抗电磁干扰能力比同轴电缆强得多。光纤既可防止外部干扰信号对系统性能的影响.
3、又可防止光纤自身电磁波辐射而被窃听,所以光纤通信妥全性和保密性特别好。 1.4 光纤还有一项同轴电缆所没有的波分复用增加传输容量的独特性能。目前光纤 已有三个波长区(0.8 知 m 短波长区、1.3um 和 1.55um 长波长区)可供波分复用。每个波长区又有好几个波长可供应用。所以一根光纤的传输容量非常巨大. 从光纤通信的优点可以看出,它是现代长途有线通信最理想的通信方式。为此,在 80 年代中后期以后,世界各国(包括中国)都已正式宣布,今后新建长途通信干线,一律采用光纤光缆。 1.5 光纤通信设备市场 1993 年前,世界上开通应用的光纤通信系统,基本上都是准同步数字(PDH)光纤通信设备
4、。商用的 PDH 光纤通信设备最高传输码率为 2.4Gb/s,但大量应用的是 565Mb/sPDH 光纤通信设备。日本光纤通信应用较发达,在 1989 年就在全国的长途通信干线开通应用 1.6Gb/s 光纤通信系统。全世界光纤通信产值将从 1990 年的“亿美元上升到 2000 年时 400 亿美元。这将占当时世界通信设备市场 3300 亿美元的 1/8 左右. 2 有线通信技术的发展趋势 2.1 共享介质上有线和无线接入的互相借鉴 共享有线和无线接入都是为了在共享的介质上实现有效的多用户、多业务通信,其发展的历史和实际的系统有很多共性,在实际的产品和组网中经常可以看到互相借鉴的成分,某一方的
5、技术成熟以后经常移植到另一方使用,降低了技术开发成本。比如,无线的 HomeRF 是和 Bluetooth 颇为接近的技术,均利用跳频方式,既支持连接方式的语音通信,又提供数据通信服务。HomeRF 提供与 TCP/IP 更好的集成,支持广播、多播和 48 位IP 地址。作为家庭网关,HomeRF 和其他有线通道很容易在 IP 层互通。 LMDS 是另外一个例子。光缆在有线电视网络使用之前,MMDS 是一种有效的电视信号单向广播式覆盖的方式,随着 HFC 网络的普及,MMDS 电视业务逐渐衰落。后来随着双向业务需求增加,城区敷设双向线路无论从时间、造价都跟不上业务发展,560G 的双向 MMD
6、S,LMDS 得到迅速的发展。新的双向 MMDS 技术借鉴了已经成熟地用于电缆的 DOCSIS 规范,其主流技术之一就是在 DOCSIS 基础上做了针对无线环境增强的 DOCSIS+。DOCSIS+原先是在 DOCSIS1.0 的基础上设计的,随着 DOCSIS1.1 的推出,DOCSIS+随之更新,获得了新版中增强的 QoS 等特性。基于 DOCSIS 的 CM 在北美已经得到广泛使用,运行稳定,技术成熟,使用规模巨大,芯片价格十分低廉。DOCSIS 芯片大厂 Broadcom 推出了相应的 DOCSIS+芯片,系统厂家以此技术在韩国建立了 MMDS 运营网络。无线环境相对于在电缆中使用的主
7、要特点是:噪声、衰落、距离变化等因素使得需要较大的频率、温度的容限。在有线上出名,搞出 DOCSIS 的美国 CableLabs,在其建立的最初几年也是搞无线的。最新的 DOC-SIS2.0 中,SCDMA 成为组成部分,这种技术最初是在无线通信中成熟起来的,现在用于同轴电缆,同样可以增强系统的抗干扰能力。 2.2 机对机通信必须依靠紧密耦合的反馈环路,传统的控制系统无能为力 实时机对机通信的应用正日渐普及,甚至已成为人们生活的一部分,因此人们对其准确性也有了更高的要求。为了满足这方面的要求,网络的延迟时间必须更短,而信号的抖动幅度则必须更小。可以支持实时通信的以太网已彻底解决这个问题,但新一
8、代的无线通信技术对这个问题仍然没有给予足够的重视。例如,在汽车应用中,其线传操纵驾驶盘若出现两秒的延迟时间,准确度则出现10的误差,其后果将不堪设想。 2.3 智能型网络及外围设备将采用电缆作为接口 随着网络带宽的大幅飙升,计算工作已无需集中在传统主/从结构的处理器内进行。目前很多系统的计算工作都在电缆内完成,而机与机之间的通信则通过极高带宽的线路进行。这就使得越来越多的智能型网络及外围设备将会选择电缆作为联系接口。 2.4 对安全性、可靠性及灵活性 有严格要求的应用将选择有线网络无线技术的最新发展都以改善服务品质为宗旨,例如新一代的网络都或多或少设有自我修复及冗余功能。但有线网络已开始引进比
9、无线网络更先进的功能,以改善服务品质。有线网络可以进入比空气复杂、限制比空气多的传输介质。利用电缆传送数据的优点是可以细心监控数据的错误情况,甚至可以通过统计数字预测出现故障的机率,从而让工程师有足够时间提前改变数据传送的路径或抢修受损线路,以免丢失数据。若故障情况严重的话,线路物理层会在短短的几 ns 之内做出反应。但对于无线网络来说,它要首先判断这种情况是正式中断还是因信号衰减而造成的暂时中断。 2.5 有线和无线方式兼容的趋势和方式 网络技术最近的发展趋势是无线和有线在一定的基础上实现兼容,以充分利用已经建立的各种基础设施,降低建设成本。利用固网交换能力的小灵通,在种种争议中仍然得到了发
10、展,其技术上的生命力就是充分利用有线设施,具有经济性和适用性。无线网采用空中接口无缝连接到统一的IP 核心网,共享接入服务器。随着 3GPP 和 3GPP2 的标准化工作逐渐深入和趋向稳定,ITU 又将目光投向能提供更高无线传输速率和统一灵活的全IP 网络平台的下下代移动通信标准,称为 Beyond3G,它的目标是:和固网使用统一的 IP 核心网;优化空中无线接口,速率达到 100Mbps 以上;接入网全 IP 化,将不同的空中无线接口无缝连接到 IP 核心网;移动/固定电话都是 IP 电话,统一软交换和管理计费系统;使用移动 IP 解决越区切换和漫游问题;每个用户拥有唯一的 Ipv6 地址。 3 结语 有线通信技术发展迅速，应用领域范围越来越广，可靠性和安全性都比较高，有线通信技术依然是市场主力通信技术。有线通信技术的发展前景广阔，其中光纤通信技术已成为现代通信主要方式，在现代电信网中起着非常重要的作用。 参考文献： 1李彤，邓振杰.有线通信技术的现状及发展趋势的探讨J.中国高新技术企业，2007（11） 2邓毅.有线通信接入网的发展研究J.人力资源，2009 3李业.浅论我国光纤通信的现状及发展出路J.信息技术，2008（9）
