計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)及光纖通信技術(shù)

李 攀

（中國(guó)鐵通集團(tuán)有限公司邯鄲分公司，河北 邯鄲 056003）

1 概述

通信網(wǎng)中通常會(huì)用到很多交換設(shè)備，這些交換設(shè)備的使用目的就是為了在縮減成本的前提下，盡可能保證網(wǎng)絡(luò)的暢通可靠性和系統(tǒng)維護(hù)升級(jí)的能力，這有助于滿足現(xiàn)代科技所要求的網(wǎng)絡(luò)智能化的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)傳輸?shù)母拍罘浅：?jiǎn)單，僅僅從字面上我們就可以了解，它是一方數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)通過(guò)傳輸信道傳送到另一方的接受設(shè)備上的一種通信方式；由于數(shù)據(jù)傳輸具有真實(shí)性、直觀性、快速性，因而受到人們的廣泛青睞。

2 我國(guó)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)現(xiàn)狀

根據(jù)中國(guó)工信部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2013年3月底，中國(guó)共有11.46億移動(dòng)通信用戶，比去年同期增長(zhǎng)12.46%。這是一個(gè)巨大的消費(fèi)群體，我國(guó)成為移動(dòng)終端用戶最多的國(guó)家，同時(shí)3G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新以及現(xiàn)在五花八門的應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)，使3G 用戶人數(shù)激增。

3 通信網(wǎng)概念

通信網(wǎng)是將地理位置不同的用戶終端設(shè)備通過(guò)交換、傳輸設(shè)備連接起來(lái)，以達(dá)到可以通信和信息交換的一種系統(tǒng)形式；通信和通信網(wǎng)的概念有區(qū)別，通信最基本的形式只是點(diǎn)與點(diǎn)之間的對(duì)接建立通信系統(tǒng)，而只有將眾多的通信傳輸系統(tǒng)通過(guò)交換設(shè)備的中間介質(zhì)，組合成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)才能把它稱作通信。換而言之，必須要產(chǎn)生交換系統(tǒng)這個(gè)中間介質(zhì)，把不同區(qū)域的任意終端客戶相互連接，這才能組成有效的通信網(wǎng)。通信網(wǎng)的基本組成就是由三個(gè)部分，一是用戶終端設(shè)備；二是交換設(shè)備；三是傳輸設(shè)備，三者缺一不可。

4 網(wǎng)絡(luò)通信的主要內(nèi)容

4.1 網(wǎng)絡(luò)通信形式

網(wǎng)絡(luò)通信的形式目前有三種，一是單工通信，數(shù)據(jù)只能單向傳輸，有固定的發(fā)送者和接受者，如：遙控器；二是半雙工通信，數(shù)據(jù)可雙向交替?zhèn)鬏?，但不能同時(shí)作用，如：對(duì)講機(jī)；三是全雙工通信，數(shù)據(jù)可同時(shí)雙向傳輸，雙向作用；如移動(dòng)電話等。

4.2 網(wǎng)絡(luò)通信內(nèi)容

4.2.1 數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)通信的主要功能是借助可靠手段來(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸信號(hào)；數(shù)據(jù)通信的發(fā)展，不僅使得包括人民生活質(zhì)量得到提升，也使得全球技術(shù)綜合體有了進(jìn)一步的飛躍，最直接的體現(xiàn)就是航空技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、以及資源探測(cè)開(kāi)發(fā)、遙感技術(shù)、甚至是軍事技術(shù)方面；其數(shù)據(jù)通信是軟硬件的結(jié)合，包含內(nèi)容有信號(hào)傳輸、傳輸媒體、信號(hào)編碼、接口、數(shù)據(jù)鏈路控制以及復(fù)用等項(xiàng)目。

4.2.2 網(wǎng)絡(luò)連接。網(wǎng)絡(luò)連接是指將各種通信設(shè)備技術(shù)，通過(guò)某種方式和連接介質(zhì)聯(lián)系在一起的結(jié)構(gòu)體系；這個(gè)體系相互關(guān)聯(lián)、相互組成、相互影響，具有協(xié)調(diào)統(tǒng)一性和分類多功能性；連接介質(zhì)通常是電纜、雙絞線、光纖、微波、載波或通信衛(wèi)星。連接介質(zhì)在功能上要具有獨(dú)立的特點(diǎn)，能夠保證網(wǎng)絡(luò)連接的可靠性；目前連接介質(zhì)的發(fā)展相當(dāng)受局限，也許在不久的將來(lái)，我們會(huì)找到更好的連接介質(zhì)。

4.2.3 協(xié)議。這里所說(shuō)的協(xié)議并非我們?nèi)粘Ｉ钪兴f(shuō)的文字合同；它是在通信過(guò)程中，對(duì)不同體系總體結(jié)構(gòu)以及各不同層次分體結(jié)構(gòu)的一種具體分析和解析，通過(guò)解析的“密碼”來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性和融合性；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常就是按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將不同個(gè)體、不同位置的計(jì)算機(jī)相互連接起來(lái)的一個(gè)分散集合體。

5 光纖通信技術(shù)

5.1 光纖通信技術(shù)介紹

科學(xué)發(fā)展使人們對(duì)光纖技術(shù)有了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，基于通信領(lǐng)域，光纖本身具有比一般金屬或其他電纜較強(qiáng)的傳輸性能，進(jìn)而能產(chǎn)生數(shù)據(jù)較大的傳輸寬帶，如散波長(zhǎng)窗口， 單模光纖具有幾十GHz km的寬帶；光纖通信系統(tǒng)利用的是光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。這里存在一些問(wèn)題，在單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)中，由于終端設(shè)備不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢(shì)，借助其他技術(shù)擴(kuò)大傳輸容量；據(jù)現(xiàn)代科學(xué)證實(shí)，密集波分復(fù)用技術(shù)是目前最實(shí)用的技術(shù)之一，從效果和數(shù)據(jù)來(lái)看，傳輸容量可達(dá)單波長(zhǎng)光纖通信的數(shù)十倍，可將單波長(zhǎng)光纖通信的2. 5Gbps 到10Gbps的數(shù)據(jù)最高增加至100Gbps。

5.2 光纖材料

光纖是光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)寫，是一種利用光在玻璃或塑料制成的纖維中的全反射原理而達(dá)成的光傳導(dǎo)；玻璃制成的普通階躍型光纖是最基本最普通的。各種硅的合成物做成的光纖、晶體摻雜制成的光纖等多數(shù)是光子晶體光纖，這種光纖是晶體內(nèi)部打上空氣空洞。目前最實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)的材料，多數(shù)采用石英材質(zhì)，石英材質(zhì)損耗很低，在0.21dB/km以下；由此產(chǎn)生比其他介質(zhì)結(jié)構(gòu)較遠(yuǎn)的中繼距離。

6 通信信號(hào)的衰弱和再生

6.1 通訊信號(hào)的衰弱

通訊信號(hào)在“長(zhǎng)途跋涉”的路途上，不免產(chǎn)生光波能耗的損失，因此信號(hào)放大器成為組成光纖系統(tǒng)的必要組成元件。光波能耗損失的主要原因在于物質(zhì)吸收、瑞立散射、米氏散射以及連接器造成的損失等。即便是石英的性能的優(yōu)越，也不免內(nèi)在雜質(zhì)會(huì)讓吸收的可比系數(shù)加大。光纖變形、光纖密度不均衡，接合技術(shù)也是通訊信號(hào)衰退的其他原因。

6.2 通訊信號(hào)的再生

通訊信號(hào)的衰退使得通訊傳輸受到阻滯，可能會(huì)造成惡劣的后果；為了避免此矛盾的產(chǎn)生和發(fā)展，現(xiàn)代光纖技術(shù)采用眾多技術(shù)來(lái)彌補(bǔ)通訊信號(hào)的衰退，由此產(chǎn)生了通訊信號(hào)的再生技術(shù)，再生技術(shù)的發(fā)展，使得光纖通訊系統(tǒng)成本大幅降低；體現(xiàn)出最優(yōu)越的就是海底光纖，老式海底光纖傳輸借助中繼器，而中繼器維護(hù)成本高，再生技術(shù)的發(fā)展從根本上解決這個(gè)矛盾。

結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)及光纖通信的發(fā)展依附于高科技，隨著科技不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)及光纖通信將會(huì)更緊密融合在一起；推動(dòng)通信事業(yè)不斷發(fā)展，給人類文明譜寫更美麗的篇章。

[1]段愛(ài)軍.淺析光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].甘肅科技，2011（07）.

[2]孫建國(guó).光纖通信技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011（02）.