試論計算機(jī)通信網(wǎng)及光纖通信技術(shù)

戴震軍

摘 要 計算機(jī)通信網(wǎng)和光纖通信技術(shù)具有不同的特點。本文主要論述了通信網(wǎng)的概念、網(wǎng)絡(luò)通信的主要內(nèi)容、光纖通信技術(shù)介紹、通信信號的衰弱和再生等方面。

關(guān)鍵詞 計算機(jī)通信網(wǎng)；通信技術(shù)；光纖通信

一、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)備通過交換、傳輸設(shè)備連接起來，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與點之間的對接建立通信系統(tǒng)，而只有將眾多的通信傳輸系統(tǒng)通過交換設(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。

二、網(wǎng)絡(luò)通信的主要內(nèi)容

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?，但不能同時作用，如：對講機(jī)；三是全雙工通信，數(shù)據(jù)可同時雙向傳輸，雙向作用；如移動電話等。

2.網(wǎng)絡(luò)通信內(nèi)容

（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實現(xiàn)傳輸信號；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)、自動化技術(shù)、以及資源探測開發(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)容有信號傳輸、傳輸媒體、信號編碼、接口、數(shù)據(jù)鏈路控制以及復(fù)用等項目。 （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)在功能上要具有獨立的特點，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，我們會找到更好的連接介質(zhì)。

（3）協(xié)議。這里所說的協(xié)議并非我們?nèi)粘Ｉ钪兴f的文字合同；它是在通信過程中，對不同體系總體結(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，通過解析的“密碼”來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的開放性和融合性；計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常就是按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將不同個體、不同位置的計算機(jī)相互連接起來的一個分散集合體。 三、光纖通信技術(shù)

1.光纖通信技術(shù)介紹

科學(xué)發(fā)展使人們對光纖技術(shù)有了進(jìn)一步認(rèn)識，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。這里存在一些問題，在單波長光纖通信系統(tǒng)中，由于終端設(shè)備不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢，借助其他技術(shù)擴(kuò)大傳輸容量；據(jù)現(xiàn)代科學(xué)證實，密集波分復(fù)用技術(shù)是目前最實用的技術(shù)之一，從效果和數(shù)據(jù)來看，傳輸容量可達(dá)單波長光纖通信的數(shù)十倍，可將單波長光纖通信的2.5Gbps到10Gbps的數(shù)據(jù)最高增加至100Gbps。

2.光纖通訊的優(yōu)點

（1）抗磁干擾性強(qiáng)。光纖通信主要應(yīng)用的材料是石英，它最重要的特點就是具有超強(qiáng)的抗電磁干擾性能，對于外界的電磁干擾有著更有效的抗性，可以讓信息在經(jīng)過通信傳輸時有著更穩(wěn)定的數(shù)據(jù)流，光纖通信不會受到外部環(huán)境影響，更不會受人為架起電纜等外界的干擾。（2）通信容量大。光纖的通信容量可以達(dá)到微波通信容量的幾十倍甚至更高，而且光纖的帶寬卻要比電纜或者銅線大很多。因此，光纖通信技術(shù)具有通信傳輸距離遠(yuǎn)、容量大、速度快等特點，是其他的通信傳輸媒介無法比擬的。（3）良好的保密性。電磁波傳播很容易被泄露，而光纖傳輸過程中絕對不會出現(xiàn)串?dāng)_情況，也不會因為光信號的泄露而丟失或者被盜信息，更不會被人竊聽，這方面可以保證用戶信息的安全性和保密性，這也為個人或者國家的機(jī)密信息提供了保障。

四、通信信號的衰弱和再生

1.通訊信號的衰弱

通訊信號在“長途跋涉”的路途上，不免產(chǎn)生光波能耗的損失，因此信號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)也是通訊信號衰退的其他原因。

2.通訊信號的再生

通訊信號的衰退使得通訊傳輸受到阻滯，可能會造成惡劣的后果；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)來彌補(bǔ)通訊信號的衰退，由此產(chǎn)生了通訊信號的再生技術(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矛盾。

計算機(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，計算機(jī)通信網(wǎng)及光纖通信將會更緊密融合在一起；推動通信事業(yè)不斷發(fā)展，給人類文明譜寫更美麗的篇章。

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