計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)與光纖通信技術(shù)研究

劉暢

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們需要更加便捷的通信方式，在這種背景下，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)便應(yīng)運(yùn)而生。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的應(yīng)用進(jìn)一步提高了生產(chǎn)力，對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生了重要的影響。光纖通信技術(shù)的應(yīng)用使得計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)更加成熟、高效。對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)和光纖通信技術(shù)進(jìn)行了論述，希望對(duì)相關(guān)課題的研究有所幫助。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)；光纖通信技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)通信；研究

中圖分類號(hào)：TN929.11；TN915 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）14-0141-02

在我國(guó)，3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，移動(dòng)通信的4G業(yè)務(wù)也已經(jīng)在全國(guó)各主要城市發(fā)售，在不久的將來，聯(lián)通、電信的4G網(wǎng)絡(luò)也將投放市場(chǎng)，這預(yù)示移動(dòng)通信網(wǎng)將進(jìn)一步完善。從中國(guó)工信部統(tǒng)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)來看，在2013-03，我國(guó)已有1.46億移動(dòng)通信用戶，是世界終端用戶最多的國(guó)家，這對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)和光纖通信技術(shù)而言，既是一次挑戰(zhàn)，也是一次發(fā)展機(jī)遇。

1 通信網(wǎng)的概念

通信網(wǎng)是一種非常復(fù)雜的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的核心構(gòu)件是交換、傳輸設(shè)備，系統(tǒng)的末梢連接著許多地理位置不同的用戶，最終目的是在各用戶之間實(shí)現(xiàn)信息的交換。通信是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的過程，這個(gè)過程只能實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)之間的信息交換。大量的通信系統(tǒng)通過交換設(shè)備的中間介質(zhì)連接在一起，形成了通信網(wǎng)。

2 網(wǎng)絡(luò)通信的主要內(nèi)容

2.1 網(wǎng)絡(luò)通信形式

單工通信、半雙工通信、全雙工通信是網(wǎng)絡(luò)通信的主要形式。其中，遙控器是單工通信的代表，發(fā)送者和接收者是固定的，數(shù)據(jù)只能由發(fā)送者向接收者傳輸；對(duì)講機(jī)是半雙工通信的代表，盡管能相互傳輸，但不能同時(shí)相互傳輸；移動(dòng)電話是全雙工通信的代表，數(shù)據(jù)既能雙向傳輸，又能同時(shí)傳輸，是網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的產(chǎn)物。

2.2 網(wǎng)絡(luò)通信的內(nèi)容

2.2.1 數(shù)據(jù)通信

利用數(shù)據(jù)通信能有效地實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸。數(shù)據(jù)通信被廣泛應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，包括自動(dòng)化技術(shù)、遙感技術(shù)、航空技術(shù)、軍事技術(shù)、資源探測(cè)開發(fā)等，并且隨著社會(huì)的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信已經(jīng)開始在人們的日常生活中普及開來，給人們的工作、學(xué)習(xí)和生活帶來了翻天覆地的變化。數(shù)據(jù)通信功能的實(shí)現(xiàn)離不開軟件和硬件的相互配合，它的主要內(nèi)容是傳輸媒體，接口、數(shù)據(jù)鏈路復(fù)用，信號(hào)傳輸，數(shù)據(jù)鏈路控制和信號(hào)編碼等。

2.2.2 網(wǎng)絡(luò)連接

通過連接介質(zhì)以某種方式把各種通信設(shè)備連接在一起，形成一個(gè)龐大的結(jié)構(gòu)體系，這就是網(wǎng)絡(luò)連接。在網(wǎng)絡(luò)連接這個(gè)體系中，連接介質(zhì)、通信設(shè)備、通信技術(shù)、連接方法等各種要素相互影響、相互關(guān)聯(lián)，具有分類多功能性和協(xié)調(diào)統(tǒng)一性。不同的連接介質(zhì)功能不同，不過它們都要具備可靠性。連接介質(zhì)包括雙絞線、微波、通信衛(wèi)星、電纜、載波和光纖。就目前情況來看，連接介質(zhì)受材質(zhì)、技術(shù)的影響，有一定的局限性，不過隨著社會(huì)的發(fā)展，我們可以找到更加可靠、高效的介質(zhì)。

2.2.3 協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議并不同于我們?nèi)粘Ｉ钪械目陬^協(xié)議、書面協(xié)議，它專指在通信過程中采用的某種形式或方法。通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以對(duì)不同體系的總體結(jié)構(gòu)和各不同層次的分體結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體的分析和解析，從而達(dá)到各體系相互連接的目的，保證結(jié)構(gòu)的開放性和融合性。作為一個(gè)分散集合體，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)議形成的，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)末端連接著不同的個(gè)體、不同位置的計(jì)算機(jī)。

3 光纖通信技術(shù)

3.1 光纖通信技術(shù)介紹

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光纖通信技術(shù)已逐步應(yīng)用于通信領(lǐng)域中。與金屬或其他電纜相比，光纖傳輸能力更強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸能力不可同日而語，比如單模光纖已有幾十GHzkm的寬帶。光纖產(chǎn)生數(shù)據(jù)具有較大的傳輸寬帶，比如散波長(zhǎng)窗口。光纖的通信功能是通過光纖的色散特性和光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)的，不過由于終端設(shè)備的限制，光纖的優(yōu)勢(shì)并不能得到有效的發(fā)揮，在單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)中，這種情況表現(xiàn)的更加明顯。大量的實(shí)驗(yàn)證明，密集波分復(fù)用技術(shù)能有效地利用光纖的寬帶優(yōu)勢(shì)，使2.5～10 Gbps單波長(zhǎng)光纖通信增加至100 Gbps，也就是說，其傳輸容量可達(dá)單波長(zhǎng)光纖通信的10倍。

3.2 光纖材料

光導(dǎo)纖維即我們常說的光纖，主要是由玻璃或塑料制成的，光在其中通過全反射實(shí)現(xiàn)傳導(dǎo)。在生活中，我們常見的是玻璃制成的普通階躍型光纖。而光子晶體光纖大多是由硅的合成物摻雜一些硅晶體做成的，在晶體內(nèi)部有空氣空洞。由于石英材質(zhì)制成的光纖損耗很低，每千米不超過0.21 dB，相對(duì)于其他介質(zhì)結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)生的中繼距離更遠(yuǎn)，是目前最實(shí)用的光纖。

4 通信信號(hào)的衰弱和再生

4.1 通訊信號(hào)的衰弱

造成通訊信號(hào)衰弱的原因有很多，在通訊信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)倪^程中，可以采用信號(hào)放大器來降低光波能耗損失對(duì)其造成的影響，但是，通訊信號(hào)衰弱是不可避免的。造成通訊信號(hào)衰弱的原因有：瑞立散射、物質(zhì)吸收、米氏散射、連接器造成的損失，就算是性能優(yōu)越的石英光纖，其內(nèi)部的雜質(zhì)同樣會(huì)增大可比系數(shù)，造成光波能耗損失。光纖密度不均衡、接合技術(shù)不達(dá)標(biāo)、光纖變形同樣會(huì)使通訊信號(hào)變?nèi)酢?/p>

4.2 通訊信號(hào)的再生技術(shù)

由于通訊信號(hào)的衰弱，通訊信號(hào)的再生技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。它能有效避免由通訊信號(hào)衰弱所引發(fā)的矛盾進(jìn)一步醞釀和發(fā)展，保證通訊傳輸暢通無阻，避免嚴(yán)重事故的發(fā)生。通訊信號(hào)的再生技術(shù)泛指所有能彌補(bǔ)通訊信號(hào)衰弱的技術(shù)，再生技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用降低了通訊系統(tǒng)的運(yùn)行成本。比如海底光纖，應(yīng)用在再生技術(shù)之前主要是借助中繼器來實(shí)現(xiàn)光纖傳輸，而中繼器維護(hù)成本高，阻礙了海底光纖的普及，而再生技術(shù)的發(fā)展很好地解決了這個(gè)問題。

5 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)和光纖通信技術(shù)將會(huì)越來越成熟，應(yīng)用會(huì)更加廣泛。該技術(shù)在方便了人們?nèi)粘Ｉ畹耐瑫r(shí)，還將推動(dòng)我國(guó)通信事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李攀.計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)及光纖通信技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（20）.

〔編輯：白潔〕

Abstract： With the development of economy， people need to be more convenient means of communication， in this context， computer communication networks have come into being. Computer communication network applications to further enhance the productivity of peoples daily lives have had a significant impact. Application of optical fiber communication technology makes computer communication networks become more mature and efficient. Of computer communication networks and optical fiber communication technology were discussed； hope the study of related topics to help.

Key words： computer communication networks； optical fiber communication technology； network communications； research