基于大数据的电子通信技术发展研究

韩凌云

（安徽师范大学物理与电子信息学院 安徽 芜湖 241000）

0 引言

大数据的出现，为电子通信技术带来了一种全新的发展，它以大数据为基础，对数据的采集、挖掘、分析、特征抽取等方式，使其朝着多元化、智能化的方向发展，并逐渐改变了行业的形态。在当前技术条件下，将大数据技术与电子信息技术相结合是不可避免的，而利用大数据技术进行电子通信，不仅可以促进企业的创新，还可以发掘其价值，从而更好地发挥其在电子通信技术中的作用。

1 电子通信技术概述

电子通信技术已经被广泛地运用于人们的日常工作和生活中，它的高质量和高兼容越来越引起人们的关注。大数据技术是一种非常好的兼容技术，将其用于电子通信技术，可以改善其兼容性[1]。高兼容的电子通信技术可以整合多种软件，最大限度地利用其技术优势，实现多个设备的协同和统一，实现数据和信息的快速流转，达到最优的目的。以大数据为基础的电子通信技术的不断发展和革新，使信息的传输方式更加便捷、高效，同时也保证了数据的传输的正确性和完整性。在电子通信技术中，由于外部环境的干扰，使得信息的传递不顺畅，从而降低了数据的可信度。

2 基于大数据的电子通信技术发展的优势

2.1 多样性

随着信息技术的飞速发展，人们的生活和工作变得越来越方便，特别是在大数据时代，人们的各种需求越来越多，传统的电子通信技术已经无法满足人们的个性化需求[2]。为适应人们对电子通信技术的多元化需求，运用大数据技术、思维方式、模式，从大数据中获得各种不同的讯息，为个体服务、工作、学习提供有针对性的数据，从而获得用户的满意度，提高用户对电子通信技术的满意度和信赖度，从而体现出电子通信技术的多元化特征。

2.2 抗干扰性

在大数据的支持下，电子通信技术必须进行优化，才能使其朝着更现代化的方向发展。抗干扰能力是电子通信技术中的一个重要特征，它具有较高的抗干扰能力，即具有较高的传输速度和较高的保真度。利用大数据技术，可以改善数据的传输方式，提高数据的传输效率，减少对外部环境的影响[3]。在电子通信技术中，由于通讯路段的干扰，导致数据不流畅，因此，在现有的技术措施中，最常用的方法就是利用大数据增强系统的抗干扰性，优化网络通信的传输模式，优化通信协议，优化通信网络的布线，都是行之有效的途径。

2.3 兼容性

由于其相容性的特性，它的应用范围非常广泛，目前在各行各业中都有大量的应用。通过运用大数据技术，可以更好地挖掘出用户的有用信息，使广告的传播更加准确。随着大数据时代的到来，电子通信技术的发展方向更加明确，同时也加强了它的兼容性，使得它能够同时兼容多种设备、软件，充分发挥它的技术优势和技术价值，从而更好地为人民群众服务，满足用户对数据和信息的多样化需要。利用大数据技术，可以更好地提供更多的、更节能、更环保的信息，更有利于多个设备的协作，加速信息的传递，使得电子通信技术的表现形式得到进一步的发展。

3 基于大数据的电子通信技术面临的挑战

3.1 电子通信网络部署

在大数据的发展视野下，发展电子通信技术的核心是提高通信效率，利用大数据进行大规模的数据集成，使其处理速度更快，从而解决了许多电子通信发展中遇到的问题。目前大部分的电子通信技术都是在室内进行，而在室内，对信号的需求非常大，而现在，大数据技术就可以分析出最适合的基站位置，收集到大量的用户信息，从而使整个系统的布局变得更加合理，同时也能够减少基站的使用，从而提高通信质量[4]。

在大数据环境中，采用电子通信技术可以很好地解决小区内的网络信号不足，提高数据处理的顺畅程度。这是一项艰巨的任务，如果处理不好，将会造成更大的麻烦，也会给共享信息带来更大的麻烦。

3.2 能量有效

在大数据时代，电子通信技术与传统的电子通信技术有着本质的区别。过去，电子通信技术以服务质量为主，而以大数据为依托，以更多的信息资源，提高利用资讯资料的效率，获得民众对资讯资料的满意程度，以及利用资讯资料来推动工作方式的改进，以取得民众对科技的认同。在传统的通信技术中，电力是靠着电池来维持的，而商业化的电池，却无法满足电力的需求。而以大数据为基础的电子通信技术，采用了无限能量消耗方式，可以加速数据的传输，支持大规模的电力消耗，从而推动电子通信技术的发展[5]。目前，在大数据的支持下，人们对信息和数据的要求越来越多样化，这给电子通信技术带来了新的挑战。

3.3 资源合理配置

过去的电子通信技术主要是通过通讯装置来实现，而这一方式的实现，需要专门的电子通信设备来支撑。而基于大数据的电子通信技术，则是基于移动终端，人们可以任意地进行信息的传输，打破设备、时间、空间的限制，实现快速、快捷地获取信息。在此背景下，传统的移动通信系统将会面临什么样的挑战，这种方式要求信息资源的合理配置，如果同时发送大量的信息，那么就会造成信息的阻塞，无法进行有效的管理和控制，从而导致网络资源的不足。因此，在充分利用大数据支持的情况下，实现能源效率的合理配置，对电子通信技术的高效发展提出了挑战，但同时也给其带来了发展的机会。

4 电子通信技术示例——时钟同步技术

在系统中，每个时钟的同步都要进行比较，每个时钟和系统的标准时钟之间的差异必须进行比较，并进行相对漂移的校正。例如在GPS导航的用户设备中，通常会对1 PPS的前端发生时间进行调节，从而实现时钟的同步。另一种则是利用以太网中的时钟复原技术，即所谓的“同步以太”技术。当然，也有其他的技术，例如利用无线电波进行时间信息的传输，但都是在同一频率下进行的。

为满足较高的测量精度，刘伯瑞[6]提出一种 PTP传送方法。其后，随着5G技术的发展，将SyncE+PTP技术结合起来。

4.1 GPS时钟同步

4.1.1 GPS高稳频综器系统原理

Nicholls和 Carleton于2004年开发了一种称为N/C的网络，它的核心技术是利用OCXO将一个分频器和一个倍频器同时接入10 MHz，并且利用锁相环实时的校正OCXO的输出。

为方便分析，本论文对该系统进行了重新设计，采用GPS接收端产生1 PPS的输出，OCXO所生成的10兆赫分频输出1 PPS，然后用10兆赫倍频160兆赫进行相位漂移，如图1所示。

图1 重构系统流程图

所谓的“同步”，锁相环DPLL的工作原理是利用锁相环调节频率、相位，具有较好的抗干扰性，能够快速捕捉、便于集成，具有较高的运算能力[7]。

数字锁相环由鉴相器、数字回路滤波、相位累加器、DA变换等组成。该鉴相器把检测信号与输入信号进行相位比较，产生相应的相位误差，然后用环路滤波产生相位控制字，进行相位调节，并利用频率控制字调节输出的频率，如图2所示。

图2 数字锁相环

当前大部分锁相环都是基于DDS+PLL的结构，通过对频率控制字和相位进行调节，从而达到对相位和频率的快速锁定。

4.2 SyncE架构

SyncE是一种利用以太网链路的码流来恢复时钟频率的技术，它在以太网络的源端采用高精度的时钟，通过已有的Ethernet物理层接口PHY传输数据，然后在接收端由CDR进行恢复和抽取，从而维持高的时钟性能，如图3所示。

图3 SyncE技术图

4.3 CDR

以太网PHY级传送NRZ码流，在传送端，将码流再编码为4 B/5 B、8 B/10 B、64 B/66 B码，利用CDR（Code Discrete）实现时钟和数据的复原[8]，如图4所示。

图4 CDR架构图

CDR的基本原理是：鉴频环CoarseLoop进行频率捕捉，鉴相环 Fine Loop对相位进行调节，并使时钟的关系恢复，如图5所示。

图5 CDR原理图

CDR电路主要包括：

（1）双环结构CDR，由锁相环、延时锁相环构成，锁相环能提供所要求的低抖动的正交钟，锁相环调节正交钟的相位到最优的取样阶段；

（2）全数字化CDR，该电路采用过取样方法，全数字电路，具有很小的功率消耗，但是测量精度受到限制；

（3）另一种不需使用基准时钟的CDR电路，其适用范围很广，但是它的工作频率范围很小。

在时钟同步方面，SyncE显示了很好的频率追踪功能，但 SyncE不能检测到时钟信号在线上的传输延迟。

5 基于大数据的电子通信技术发展策略

5.1 降低建设成本

在大数据时代，电子通信技术的发展方向是：在发展过程中，要尽可能地减少建筑的造价，以达到为人民服务的目的，从而推动电子通信技术的普及[9]。随着电子通信技术的发展和应用日趋成熟，对技术的需求也不断提高，采用这种技术的成本也在不断增加。而将大数据运用于电子通信技术，能有效地降低电子通信技术的建设与使用成本。在发展电子通信技术的过程中，要运用大数据技术与思想，减少成本，让其进入千家万户，就需要加大科技研发力度，开发低成本、高效能的电子通信技术，以更好地服务于人们的生活。

5.2 向数字化进化

在信息技术的发展过程中，信息技术正朝着数字化、智能化的方向发展。而在信息技术和观念的支撑下，电子通信技术的数字化更加重要。电子通信技术必须持续地向着数字方向发展，以提高技术水平，建立庞大的数据库。以数字信号为媒介对载波进行调制，实现传输和传递。在电子通信技术发展过程中，以图像、视频等一体化的方式，实现了信息的快速传输。同时信息技术的发展和信息的数字化传输，使得信息的传播领域不断拓宽，其应用日益广泛。基于大量的数据，利用电子通信技术实现了信息的数字化传递，从而提高了信息的传递效率。因此，在发展电子通信技术时，要重视运用大数据，以提高其效率。

5.3 技术融合性

在大数据时代，科技创新的发展能够促进各种技术的融合，实现各种技术的有机结合。技术和技术的融合和衔接性是未来发展的必然趋势，也是以大数据为基础的通信技术的发展模式。在信息技术的发展过程中，必须充分利用大数据技术，充分利用大数据的兼容性，使多项技术相互融合，多项技术相互补充，从而达到最优的通信技术。由于电子通信技术的不断发展，将大数据与人工智能技术的融合，使语音、影像的传输成为可能，从而推动了电子通信技术的发展。在大数据时代，发展电子通信技术，必须将大数据、物联网、云计算、人工智能等技术有机地结合起来，以拓宽其发展道路，推动电子通信技术的发展。

6 结语

综上所述，本文利用大数据发展电子通信技术，不仅是信息技术向数据化、先进化、创新化发展的需要，更是推动电子通信技术、推动人类社会向现代化发展的需要。因此，要发展电子通信技术，就必须依靠大数据来支撑，要树立大数据思维，把大数据运用到电子通信技术中去，才能使其不断地创新和发展。