基于IP的宽带移动多媒体通信新技术研究

何伟 何锐 张轶凡

摘要：IP的宽带移动多媒体通技术应用，可实现移动通信数据的深度融合，加大移动通信容量，提高传输速率。由于宽带移动多媒体通信新技术在实际应用中具有一定的差异性，要以WDM通信系统为中心，建立IP over WDM系统，将光纤传输与WDM技术结合，提高宽带移动多媒体通信的综合水平。本文通过宽带移动多媒体通信系统结构设计，分析数据传输及通信容量控制过程，旨在实现宽带移动多媒体通信新技术的应用效果提升。

关键词：IP；宽带；移动；多媒体；通信

基于IP的宽带移动多媒体通信传输，在信息处理的视角下，优化网络数据传输渠道，从而满足宽带移动通信传输的综合需求。在宽带移动多媒体通信中，可通过IP地址进行定位，整合移动多媒体通信数据，提升通信传输的综合控制效果。在宽带移动多媒体通信新技术的应用下，可允许异常数据存在的情况下，挖掘大量数据中的隐藏关联关系，确保宽带移动多媒体通信传输的综合水平。

一、基于IP的宽带移动多媒体通信新技术分析

在IP技术下，宽带移动多媒体通信技术的应用，以光纤为传输介质，大容量的密集波分复用（DWDM）为传输通道，并以以太网为组网模式，通过路由交换机建立交换平台，达到数据通信传输的目的。宽带移动多媒体通信传输中，运行实时业务要保证数据服务质量，并为相关用户提供数据、语音、视频的综合业务需求。在现有的IP混合移动通信网络中，包含IP ATM以及IP WDM等，两种移动通信网络搭建与应用中，前者可实现移动通信网络的扩展，但在通信传输频率及可靠性等方面仍有不足。后者则是光的频分复用，在WDMA中，可以利用衍射光栅确保通信传输的可靠性。

因此，在宽带移动多媒体通信新技术研究中，以IP over WDM为核心技术，对其实际应用展开讨论与研究。在发送端，可以将不同波长的光信号组合送入到一根光纤中进行传输。在接收端，可以将组合后的光信号分开，并将其送入到不同终端。这一技术在实际应用中，可搭建链路层数据网，以高性能路由器通过光ADM或WDM耦合器，直接与WDM光纤进行连接，控制波长接入、交换、选路以及保护。IP over WDM技术在实际应用中，帧结构包含SDH帧格式以及以太网帧格。目前，在款迭代移动多媒体通信中，大多采用SDH帧格，报头载有信令以及网络管理信息，可方便后续的网络管理。但是，在利用SDH帧格式下，转发器以及再生器的造价比较昂贵。在局域网络中，可通过以太网结构进行链路层搭建，这一结构下报头包含的网络状态信息并不多，成本相对较低。但是，在实际应用中，利用“异步”协议，再加上与主机的帧结构相同，在路由器接口上下对帧进行拆装操作，确保插入操作的有效性与稳定性。

IP over WDM技术在实际应用中，可充分利用光纤的带宽资源，提高带宽与相对的传输速率从传输码率、数据格式以及调制方式等角度分析，在WDM下，可传送不同码率的ATM、SDH/Sonet以及以太网格式的业务，并与已有通信网络兼容，还可以支持宽带业务。但是，在实际应用中，波长标准化不足，现选择193.1THz为参考频率，间隔100GHz。WDM系统的网络管理可以与传输的信号之间实现网管分离。在光域上，开销以及光信号的处理方面仍存在不成熟，所以，要从WDM系统的网络拓扑结构、数据传输过程等方面进行优化，提高WDM系统在宽带移动多媒体通信中的应用效果。

二、基于IP的宽带移动多媒体通信新技术的应用

（一）基于IP的宽带移动多媒体通信的总框架

宽带移动多媒体通信新技术在实际应用中，要在宽带移动多媒体通信下，利用光纤传输，优化WDM通信系统结构，具体的结构搭建如图1所示。

宽带移动多媒体通信视角下，为提高通信的带宽，可通过光纤传输的方式，优化宽带移动多媒体通信性能，实现移动通信传输的均衡性。为解决WDM系统的通信传输问题，从宽带移动多媒体通信全过程的发送端、接收端两个角度进行均衡设计，提高带宽的综合处理效果。发送端利用驱动电路，对WDM系统不同频段的信号进行均衡处理，将宽带移动多媒体通信速率提高到80Mb/s，提高移动通信传输的控制效果。接收端的均衡处理要在WDM系统中添加一级均衡器，将带宽提高到50MHz，通信速率也可提高到100Mb/s。在确定终端传输后，主光路径是发送端波分复用器到接收端波分复用器之间的光纤传输路径。通过光波长转换器调整通信信号，抑制噪声，提高功率，并将其转发到终端。光信号在通过光再生处理后，可以恢复到初始状态。因此，在WDM传输系中，在需要长距离传输的情况下，加入中继设备，提高通信传输距离。

（二）信道中心频率设计

根据2001年11月信息产业实施WDM系统技术要求，在WDM系统搭建中，将频率控制在192.1～195.2THz之间，EDFA的增益相对较稳定，增益差值可控在1.5dB以内，增益效果较高。

（三）波分复用器件选择

波分复用器件是WDM系统搭建的关键，在实际应用中，要分析插入损耗、反射系数、工作波长范围、偏振损耗以及相邻通路隔离度等，并选择复用器对32信道的波长进行集成处理，相关指标如表1所示：

（四）光放大器

在WDM系统中，光放大器应用中，其中，包含功率放大器、线路放大器以及前置放大器，在实际应用中，可以通过EDFA光放大器实现。在3路信号中，出现信号丢失的情况下，并不会影响其他信道的正常工作。在极限情况下，如果失去信道信号，剩余信道可以在10ms内恢复正常工作。在逐渐增加承载的信道数量下，WDM系统的性能不会受到直接影响。本系统中的光功率放大器是在复用器输出端的后面，提高系统的发送功率。光线路放大器可以在无源光纤段之间补充光纤损耗，延长中继长度。

（五）光波长转换器

在宽带移动多媒体通信新技术的视角下，WDM系统结构搭建中，可利用光波长转换器进行终端设备连接。在中继设备中使用OTU，且具备信号再生电路，确保中继操作功能。发送端OUT可以将终端设备的光信号转换为标准波长，达到宽带移动多媒体通信传输的目的。发送端OUT可以将复用器输出的光信号转换为终端光信号，输出端以PIN/APD接收机为主，接收灵敏度为－14dBm（PIN）/－21dB（APD），接收机反射＞27dB。输出端的平均发送功率在－10～0dBm之间，远距离光接口在－2～+2dBm。

（六）色散补偿功能

考虑到光纤传输特性，在宽带移动多媒体通信中，利用负色散DCM进行色散补偿。DCM放在光放大器的中间级，在不额外增加线路损耗的基础上，将光信噪比产生的影响降到最低。DCM的补偿原则是根据光功率预算的结果进行参数设定，工作波长的范围为1525～1565nm。考虑到DCM并不能有效补偿光纤的色散斜率，在复用波段要处理总色散补偿量，可根据实际应用的情况，通过欠补偿的方式，以1546nm波长不到绝对色散量，满足宽带移动多媒体通信的操作与处理需求。

（七）主光通道指标

发送端的复用器输出信号后，可通过主光通道将其传输到接收端，在不考虑加入DCM的功率代价下，通过宽带移动多媒体通信传输，满足信号处理与传输的综合需求。在每个EDFA光中继站与WDM系统终端站点上，主光通道配备不中断业务监测接口，在不中断传输业务的情况下，实现宽带移动多媒体通信的实时监测。

三、基于IP的宽带移动多媒体通信新技术应用测试

宽带移动多媒体通信新技术在实际应用中，可以通过WDM系统的搭建，检验与分析相关参数及性能。在宽带移动多媒体通信新技术应用测试中，包括通信信道波长以及稳定性高、光传输信噪比、输出光功率以及接收光功率等。具体测试分析如下：

（一）波长及稳定性测试

宽带移动多媒体通信新技术在实际运用中，信道波长的准确性以及稳定性会直接影响光纤通信传输水平。因此，测试中针对发射机的输出耦合器以及中心波长、波长漂移状态等进行检测。复用器的输出耦合器需要检测MPI－S点与光放大器的输出耦合器状态，分析信道间隔，确保波长的稳定性可满足宽带移动多媒体通信传输的综合需求。

（二）光信噪比

在WDM系统下，要求光信噪比达到25dB以上，但是，考虑到宽带移动多媒体通信中使用多种光学器件，各种器件的插入损耗具有一定的差异性，极易产生额外的功率损耗。与此同时，由于信号串扰、放大自发发射等噪声影响，对宽带移动多媒体通信的光信噪比也会产生直接影响。因此，在光信噪比测试与分析中，可针对光放大器输入耦合器、复用器输入耦合器、接收输入耦合器的光信噪比进行测试，本系统在实际应用中，光放大器输入耦合器的光信噪比为28dB，复用器输入耦合器的光信噪比为27dB、接收输入耦合器的光信噪比为26db，可以满足宽带移动多媒体通信传输的综合需求。

（三）光功率检验分析

在对宽带移动多媒体通信新技术的实际应用分析中，可检验与分析输出光功率、接收光功率灯光，在设置传输参数后，可提高输出与接收处理的综合水平。在信号输出与接收过程中，传输距离对信号质量会产生一定的影响，所以，在实际操作中，需要通过通信传输控制，满足宽带移动多媒体通信控制的综合需求。在WDM系统中，分别针对不同单元的接收光功率变化进行数据统计，并实时监控输出信号，确保宽带移动多媒体通信传输的综合质量。输出端的光功率参数要控制系统性能，以提高宽带移动多媒体通信的光功率控制水平。

四、结语

基于IP的宽带移动多媒体通信新技术的应用可提高通信传输速率，为解决降噪问题，在宽带移动多媒体通信传输中，以IP over WDM为核心，搭建宽带移动多媒体通信系统，利用多光学器件，优化光纤通信传输全过程，从而提高宽带移动多媒体通信的综合性能。在实际部署与应用中，考虑实际通信传输需求，需要调整系统参数，确保宽带移动多媒体通信的稳定性与可靠性，通过通信传输，提高宽带移动多媒体通信新技术的应用效果。

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作者简介：何伟（1978），男，江苏省南京市人，高级工程师，硕士研究生，主要研究方向为数字信息技术。