提高信道带宽利用率的通信技术分析

提高信道带宽利用率的通信技术分析

郑娟茹

广州市汇源通信建设监理有限公司广东广州510620

摘要：随着通信技术不断发展，人们的生活水平逐渐提升，对于通信资源的要求越来越高。在通信系统中，提升信道带宽利用率、保障通信系统稳定运行是关键。目前，在通信系统中如何提升信道带宽利用率是摆在通信系统技术研发面前的难题。基于此，在本文中立足于通信系统信道带宽利用率提升，分析对应的通信技术。

关键词：信道带宽利用率；通信技术；分析；提升

前言：目前，通信的主干网络已经被光纤网络所覆盖，塑料光纤、光网卡、光纤多媒体以及光纤到户的技术应用能够满足高速发展的社会对于通信人网络的需求。一根光纤只能传输数字信号或者是模拟信号，对于检测系统、家庭多媒体等多方面的需求不能满足，那么在光纤通信使用的现状下，如何提升在普通的光纤中同时传输数字信号和模拟信号，是提升光纤通信信道带宽利用率的严重重点。

1通信技术的发展现状

1.1信道估计技术

无线电通信频谱是一种比较宝贵且有限的自然资源，在通信行业为高速发展的当今社会中，频谱资源短缺问题逐渐凸显。那么在频谱需求比较紧张的情况下，无线频带只能局限于百MHZ-3GHZ中，如何在有限的无线频带内提高频谱的利用率，促进通信系统中的传输速率是关键。

在无线通信信道估计技术中，其主要使用训练序列占据一部分的信道带宽，使得信道带宽的实际利用率下降。目前，在高速通信以及无线通信信道中存在着带宽应用方面的冲突，相管的研究人员将目光转移到了信道估计提高带宽利用率方面。无线移动通信的重要方面就是对无线信道中所包含的特殊数据特征进行识别，在典型的移动通信环节中，可以将移动通信信道理论作为现场数据分析的理论依据，在信道模型中的得出相应的结果[1]。

在特定非的通信系统中，首先，需要建立起恰当的信道模型，对信道结果进行预估计。这样的做法能够切实的保障信道中被检测到的信号真实可靠；其次，利用简单的最小二乘法，对信道训练序列矢量的正交性、移位正交性等进行优化。该种方式虽然能够降低信道估计环节中的计算量，但是其信道中的通信容量明显的被降低；最后，在高速无线通信系统中经过较长时间训练下的传输序列能够达到整个传输时间的一般，当信道快速变换时，信道训练的周期将会缩短。在这样比较短的信道训练环节中不能完成比较精确的信道估计[2]。典型移动环境下的信号路径图：

图一典型移动环境下的信号路径图

1.2光纤通信技术

随着科学技术不断发展，光纤信道的带宽在25000GHz范围内，与光纤通信的实际需求相比，这样的信道带宽足够使用。那么从资源角度分析，对于光纤通信中的信道带宽利用率的提升，就直接的转换为了在通信网络系统中，如何在一根普通的光纤网线中，实现同时性的数据传输信号模拟和数字信号问题[3]。

基于叠加训练序列的信道估计技术

在传统的训练序列中，对于信道估计环节中，主要采用的方式就是将通信系统的导频训练符号和数据符号，通过分时复用的方式向外发射。在信号接收环节中，采用的方式是最小二乘估计方式。在衰落的信道中，通过周期性的导频训练，虽然能够迅速的改善信道环境，但是却带来了一定程度上的信道资源浪费。基于叠加训练序列的信道估计技术能够在叠加序列信道估计方法基础上，对现有的叠加训练估计技术进行计算机仿真，通过仿真实验，对数据序列均值进行验证，体现出信道估计技术的优越性[4]。

基于叠加训练序列的信道估计原理图如下：

图二叠加训练序列的信道估计原理图

所谓的叠加训练序列的信道估计技术，主要是在数字水印技术的基础上，所研究出的信道估计技术。

以上分别为三种不同类型的数字水印技术，其中，Ck——发送数据序列；bk——数据信号序列；wk——训练信号序列；——发射训练序列所占总发射能量的系数。

基于PWAN光纤传输系统

目前，单模光纤在传输波长上，所损耗的能量比较少，并且其自身的带宽比较高。该种通信技术在实际应用中，提升视频传输的质量，对音频信号进行优化，在通信系统发展中备受关注。该种技术与同轴带能通信技术相比，该种技术能够在信号重复的空间内进行传输，并且其传输速度快的优势使得光纤传输系统更加的适应于计算机网络中。为了提升信道带宽利用率，需要从通信技术的编码做起，在基于PWAN的光纤传输信道编码上，需要注意很多问题。在不同信号源中，其所能够实现的带宽利用率不同。那么需要对光纤传输中的编码类型进行分析，基于PWAN的光纤传输系统，其编码类型主要有主要分为信源编码和信道编码两种。

对光纤传输信道编码进行分析，信道编码的目的比较明显，以通信信息技术的差错控制为核心，基于自纠错码的PWAN光纤传输系统性能上的改善，能够有效地提升通信信息传输环节的可靠性。实现信道编码，主要从以下几方面做起：

第一，在通信系统的信号的接收端，附加一些监督码元，按照信息码元和监督码元之间的约束方式，能够将信息码元的分为分组码和卷积码。这些码元的存在能够有效的促进信息与监督信息之间约束；第二，对基带信号进行合理性设计。在对信号基带进行设计环节中，需要选择好合适的调制、以频域均衡或时域均衡的方式，将误比特率降低。随着错差控制编码理论的逐渐完善，以及数字电路技术的不断发展，信号编码能够成功的应用于各种通信系统环节中[5]。

然而，信源编码主要为了提升通信系统的信息传输效率，涉及到其信息传输的有效性。在实际的编码环节中需要对带宽范围进行限定。

结论：综上所述，在本文中对通信技术应用现状进行介绍，无线电通信频谱是一种比较宝贵且有限的自然资源，在通信行业为高速发展的当今社会中，频谱资源短缺问题逐渐凸显。如何在有限的无线频带内提高频谱的利用率，促进通信系统中的传输速率是关键。目前，在高速通信以及无线通信信道中存在着带宽应用方面的冲突，相管的研究人员将目光转移到了信道估计提高带宽利用率方面。基于叠加训练序列的信道估计技术、基于PWAN光纤传输系统都是提升信道带宽利用率的核心技术。

参考文献：

[1]师哲.提高信道带宽利用率的通信技术研究[D].中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）,2008.

[2]李美玲.认知无线电网络中的频谱感知技术及应用研究[D].北京邮电大学,2012.

[3]刘婷婷.基于WMN的P2P流媒体组播若干关键技术研究[D].北京交通大学,2014.

[4]崔玲.MIMO水声通信系统的均衡技术研究[D].华南理工大学,2010.

[5]王付彩.多信道无线Adhoc网络协议设计与研究[D].国防科学技术大学,2011.