計算機通信網及光纖通信技術

　　計算機通信網及光纖通信技術【1】

　　摘 要： 計算機通信網和光纖通信技術具有不同的特點。

　　本文主要論述了通信網的概念、網絡通信的主要內容、光纖通信技術介紹、光纖材料、通信信號的衰弱和再生等方面。

　　關鍵詞：計算機通信網;通信技術;光纖通信

　　1 概述

　　通信網中通常會用到很多交換設備，這些交換設備的使用目的就是為了在縮減成本的前提下，盡可能保證網絡的暢通可靠性和系統維護升級的能力，這有助于滿足現代科技所要求的網絡智能化的特點。

　　數據傳輸的概念非常簡單，僅僅從字面上我們就可以了解，它是一方數據源的數據通過傳輸信道傳送到另一方的接受設備上的一種通信方式;由于數據傳輸具有真實性、直觀性、快速性，因而受到人們的廣泛青睞。

　　2 我國計算機通信網現狀

　　根據中國工信部統計數據，截至2013年3月底，中國共有11.46億移動通信用戶，比去年同期增長12.46%。

　　這是一個巨大的消費群體，我國成為移動終端用戶最多的國家，同時3G 網絡技術的更新以及現在五花八門的應用軟件的開發，使3G 用戶人數激增。

　　3 通信網概念

　　通信網是將地理位置不同的用戶終端設備通過交換、傳輸設備連接起來，以達到可以通信和信息交換的一種系統形式;通信和通信網的概念有區別，通信最基本的形式只是點與點之間的對接建立通信系統，而只有將眾多的通信傳輸系統通過交換設備的中間介質，組合成拓撲結構才能把它稱作通信。

　　換而言之，必須要產生交換系統這個中間介質，把不同區域的任意終端客戶相互連接，這才能組成有效的通信網。

　　通信網的基本組成就是由三個部分，一是用戶終端設備;二是交換設備;三是傳輸設備，三者缺一不可。

　　4 網絡通信的主要內容

　　4.1 網絡通信形式

　　網絡通信的形式目前有三種，一是單工通信，數據只能單向傳輸，有固定的發送者和接受者，如：遙控器;二是半雙工通信，數據可雙向交替傳輸，但不能同時作用，如：對講機;三是全雙工通信，數據可同時雙向傳輸，雙向作用;如移動電話等。

　　4.2 網絡通信內容

　　4.2.1 數據通信。

　　數據通信的主要功能是借助可靠手段來實現傳輸信號;數據通信的發展，不僅使得包括人民生活質量得到提升，也使得全球技術綜合體有了進一步的飛躍，最直接的體現就是航空技術、自動化技術、以及資源探測開發、遙感技術、甚至是軍事技術方面;其數據通信是軟硬件的結合，包含內容有信號傳輸、傳輸媒體、信號編碼、接口、數據鏈路控制以及復用等項目。

　　4.2.2 網絡連接。

　　網絡連接是指將各種通信設備技術，通過某種方式和連接介質聯系在一起的結構體系;這個體系相互關聯、相互組成、相互影響，具有協調統一性和分類多功能性;連接介質通常是電纜、雙絞線、光纖、微波、載波或通信衛星。

　　連接介質在功能上要具有獨立的特點，能夠保證網絡連接的可靠性;目前連接介質的發展相當受局限，也許在不久的將來，我們會找到更好的連接介質。

　　4.2.3 協議。

　　這里所說的協議并非我們日常生活中所說的文字合同;它是在通信過程中，對不同體系總體結構以及各不同層次分體結構的一種具體分析和解析，通過解析的“密碼”來實現結構的開放性和融合性;計算機網絡通常就是按照網絡協議，將不同個體、不同位置的計算機相互連接起來的一個分散集合體。

　　5 光纖通信技術

　　5.1 光纖通信技術介紹

　　科學發展使人們對光纖技術有了進一步認識，基于通信領域，光纖本身具有比一般金屬或其他電纜較強的傳輸性能，進而能產生數據較大的傳輸寬帶，如散波長窗口， 單模光纖具有幾十GHz km的寬帶;光纖通信系統利用的是光源的調制特性、調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中，由于終端設備不能發揮光纖帶寬大的優勢，借助其他技術擴大傳輸容量;據現代科學證實，密集波分復用技術是目前最實用的技術之一，從效果和數據來看，傳輸容量可達單波長光纖通信的數十倍，可將單波長光纖通信的2. 5Gbps 到10Gbps的數據最高增加至100Gbps。

　　5.2 光纖材料

　　光纖是光導纖維的簡寫，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成的光傳導;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是光子晶體光纖，這種光纖是晶體內部打上空氣空洞。

　　目前最實用的光纖通信系統的材料，多數采用石英材質，石英材質損耗很低，在0.21dB/km以下;由此產生比其他介質結構較遠的中繼距離。

　　6 通信信號的衰弱和再生

　　6.1 通訊信號的衰弱

　　通訊信號在“長途跋涉”的路途上，不免產生光波能耗的損失，因此信號放大器成為組成光纖系統的必要組成元件。

　　光波能耗損失的主要原因在于物質吸收、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越，也不免內在雜質會讓吸收的可比系數加大。

　　光纖變形、光纖密度不均衡，接合技術也是通訊信號衰退的其他原因。

　　6.2 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生和發展，現代光纖技術采用眾多技術來彌補通訊信號的衰退，由此產生了通訊信號的再生技術，再生技術的發展，使得光纖通訊系統成本大幅降低;體現出最優越的就是海底光纖，老式海底光纖傳輸借助中繼器，而中繼器維護成本高，再生技術的發展從根本上解決這個矛盾。

　　結語

　　計算機通信網及光纖通信的發展依附于高科技，隨著科技不斷發展，計算機通信網及光纖通信將會更緊密融合在一起;推動通信事業不斷發展，給人類文明譜寫更美麗的篇章。

　　參考文獻

　　[1]段愛軍.淺析光纖通信技術的發展趨勢[J].甘肅科技，2011(07).

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

　　計算機通信網及光纖通信技術的研究【2】

　　[摘 要]改革開放以來，我國的經濟迅猛發展，各項科學技術的研究也如火如荼的進行著。

　　其中，光導纖維技術的發展尤其迅速，截至目前中國已建立起一定規模的光纖通信產業。

　　光纖通信是以光波為信號載體，以光導玻璃纖維為傳輸媒質的一種通信方式，在現代通信網中起著舉足輕重的作用。

　　不僅如此，隨著計算機的普及，由于光纖通信技術的發展使我國計算機通信網的建立如虎添翼，所以光纖技術受到越來越多的重視，發展前景更加廣闊和光明。

　　本文就將具體探究光纖通信技術中傳輸技術的應用現狀和發展前景。

　　[關鍵詞]通信網;光纖通信;傳輸技術

　　前言：在科技改變生活的時代，作為現代化信息技術發展關鍵的光纖通信技術被應用的越來越廣泛，尤其是在計算機通信網的建設和完善上，光纖通信技術成為最為主要的通信傳輸技術。

　　它有著其他通信技術難以企及的優勢。

　　但同時也不可能否認，它的應用也存在著一些問題值得去改進。

　　本文通過對具體的光纖技術應用的分析，希望可以有效提升此技術的運用效果，更好的讓它造福社會，造福于國民。

　　1.淺析光纖通信技術的特點

　　1.1 排除串音干擾

　　在電波的傳輸過程中，電磁波的傳送很容易出現泄漏的情況。

　　而使用光纖進行傳送，由于包裹光纖的是不透明的塑料膜，可吸收泄漏的電磁波射線，這便很好的規避了這樣的狀況，同時也使得通信的保密性大大增強，信息的安全性大大增加。

　　在多條光纖電纜設備同處于一條電纜的情形之下，光纖的特性也可以保證不串音，排除了串音的干擾。

　　1.2 抗干擾能力強

　　制作光纖電纜的材料一般是石英，石英具備良好的絕緣性和耐腐蝕性，作為通信設備極佳。

　　另外，它不易受到外部環境中電磁的干擾，性能穩定，甚至可以與高壓線平行建立，在大多數通信領域，甚至是軍事通信領域都是運用極為廣泛的。

　　1.3 損耗低

　　通信是花費高回報率低的技術領域，所以如何能夠最大限度的降低成本從而相對提高收益是不得不去考慮的問題。

　　現在大多數的光纖電纜材料時石英，它不僅有很強的絕緣性、耐腐蝕性和抗電磁干擾能力，它還是相對低損耗的傳輸介質，這可以最大限度的提升通信的效率。

　　在廣泛運用石英之前，通信需要建立大量的中繼站，這耗費了許多不必要的人力、物力、財力，增加了成本。

　　而在使用石英材料之后，中繼站可以只需要建設很少的一部分，這節約了許多資源。

　　若能夠發現更加低損耗的材料，則能夠進一步提升傳播的效率，這是科學家們正在不斷探索的課題。

　　2.光纖通信傳輸技術的應用現狀

　　2.1 光纖接入技術

　　隨著社會經濟的迅猛發展，計算機普及率提升快速，現在越來越多的行業都需要全天候使用計算機，這對于通信的流暢度和速度都提出了較高的要求。

　　另外計算機通信網的建設也很重要，這將納入越來越多的設備，完善整個通信網。

　　而在軍事領域，使用的計算機對通信技術的要求則更高，跟普通用戶相比，又多出了信息的容量、保密性等多個方面的需要。

　　目前使用很廣泛的光纖接入技術較傳統的用戶接入方式多出了許多優點。

　　傳統所使用的接入方式主要是銅線接入，它損耗大，極度影響使用網絡的速度，并且抗干擾能力差，保密性差，不適用于許多領域的應用。

　　現在的光纖接入方式大大提升了網絡的速度，拓寬了傳輸的帶寬，更令網絡故障發生頻率降低，大大便利了人們的日常生活和工作學習。

　　為信息高速公路的建設提供了必要的技術支持。

　　光纖接入技術勢必要成為光纖技術發展過程中的主流。

　　2.2 單纖雙向傳輸技術

　　單纖雙向傳輸技術是相對于雙纖雙向傳輸來講的，雙纖傳輸時，收發信號分別在不同的兩根光纖里傳輸，而單纖傳輸時，收發信號被調制在不同的波段后在同一根光纖里傳輸。

　　目前，由于技術水平尚欠缺，我國使用最多的是雙纖傳輸。

　　而單纖傳輸僅僅在光纖末端接入設備、單纖光收發器等設備上得到了使用，在骨干傳輸網中還尚未使用，這還遠遠不夠。

　　單纖傳輸相比于雙纖傳輸能夠節約一半的寶貴光纖資源，單是設備上的更新完善就可以達到驚人的成果，大大降低成本，這使得從事相關業務的技術人員認識到單纖傳輸是必須要推廣使用的技術，是雙纖傳輸技術普及之后必然的更新趨勢。

　　2.3 光交換技術

　　一個高速高效率的光纖通信技術應當是全程采用光信號，這對于各種器件的要求是很高的。

　　過去我國大多采用電子器件，而電子器件只能接收傳送電信號，不能傳送光信號。

　　隨著光纖技術的進步，光信號越來越普及，但是傳統的電子器件卻沒有隨之發展，導致目前我國光纖技術應用中的尷尬局面――“光―電―光”即發出光信號，在到達電子器件時需要轉換成為電信號，通過電子器件發出后再轉為光信號繼續發送。

　　顯而易見，這樣的信號傳輸方式導致了資源的嚴重浪費，并且增添了許多額外的不必要的成本和損耗，大大制約了我國光纖通信技術的發展。

　　3.光纖通信傳輸技術發展前景分析

　　3.1 解決研發集成光電子器件的難題

　　提升通信速度和容量要必然達到的目標是體積不能因此擴大，反而要縮小，效率要提升。

　　所以，光電子器件應當朝著集成化的方向發展。

　　在互聯網飛速發展的時代大背景之下，現有的光電子器件已經不能滿足使用，更無法支撐起互聯網的進一步發展。

　　所以使其集成化已經迫在眉睫。

　　提升光電子器件集成化有很多途徑，其中主要的方法是使用全新且成熟的制作工藝，在硅襯底之上進行光學器件的制作，包括波導與光纖耦合器等重要的無源器件，在一塊硅芯片之上實現全部光學器件模塊的集成處理。

　　這樣，便能夠大大提升其集成化。

　　為了達到這一目標，應當積極引進先進設備和進行人才培養，讓科技的發展進步能夠可持續化，切實提升應用水平。

　　3.2 致力于實現全光網絡

　　全光網絡的實現對于計算機通信網有著巨大的現實意義。

　　可以將通信速度提高不止一倍。

　　實現全光網絡需要許多技術的共同進步――電子器件的升級與換代、因特網的進一步發展、移動通信網的進一步普及等等。

　　可喜的是，我國的4G網絡得到了普及，不久又將會出現5G網絡，這大大促使了傳統的電子器件的淘汰，并引進新的光學器件，為致力于實現全光網絡掃清了一大障礙。

　　總之，我們都不可否認，實現全光網絡是一個過程，并非一蹴而就，但同時是可以帶來巨大經濟社會效益且不可避免的提升光纖通信技術水平的必由之路。

　　4.結語

　　當今科學技術的發展越來越迅速，許多高端的科學技術不僅運用于軍事等領域，更造福著千萬國民。

　　當下，最讓我們感受到科技就是力量的便是計算機網絡的普及與應用。

　　而提升計算機網絡的重要技術便是光纖通信技術。

　　通過上述探究，的確我國的光纖通信技術尚存在很多問題，距高水平的應用還有很大差距。

　　好在目前，光纖通信行業在國家的大力支持下正朝著更宏偉的目標奔去，不斷發展，爭取做大做強，不斷滿足國民和各行各業的專業需求。

　　爭取使通信容量更大、保密性更好、速度更快、損耗更低、體積更小、抗擾能力更好、更加便于鋪設。

　　另外，在人才隊伍的建設和先進設備的擴大上，國家也在積極培養更高水平的人才，引進先進的理念和設備，爭取光纖通信技術的更快速發展。

　　總之，光纖通信技術有著廣闊的發展前景。

　　參考文獻：

　　[1]李超.淺談光纖通信技術發展的現狀與趨勢[J].沿海企業與科技.2013.7.

　　[2]劉敬陽，崔曉磊.淺談現代光纖通信傳輸技術的應用[J].黑龍江科技信息 ，2012，35：102.

　　[3] 許志鵬.淺析光纖通信技術的發展及應用[J].中國信息化，2012(22).

　　計算機通信網和光纖通信技術【3】

　　摘要：隨著人們生活水平的不斷提高，對于通信技術的需要也隨之提高，計算機通信網以及光纖通信技術的應用，大大提高了人們的通信高效性。

　　該文則分別探討計算機通信網以及光纖通信技術。

　　關鍵詞：計算機通信網;光纖通信技術;通信網

　　Abstract： As people living standard unceasing enhancement， to the needs of the communication technology increases， computer communication network， and the application of optical fiber communication technology， greatly improving the people's communication efficiency. This paper respectively discusses the computer network and optical fiber communication technology.

　　Key words：Computer communication network;Optical fiber communication technology;Communication network

　　隨著經濟的發展，人們需要更加便捷的通信方式，計算機通信網應運而生。

　　計算機通信網的應用，進一步提高生產力，對人們的日常生活也產生了深刻的影響。

　　而光纖通信技術的應用，使得計算機通信網更加的成熟和高效。

　　在我國，3G網絡技術已非常成熟，而移動通信的4G業務已在全國各主要城市發售，在不久的將來聯通、電線的4G網絡也將投放市場，這預示移動通信網將進一步完善。

　　從中國工信部統計的相關數據來看，在2013年3月，我國已有1.46 億移動通信用戶，位居世界終端用戶最多的國家，既給計算機通信網和光纖通信技術提出了挑戰，也是一次良好的發展機遇。

　　1 計算機通信網技術及內容

　　通信網是一種非常復雜的系統，在這個系統的核心構件是交換、傳輸設備，系統的末梢連接著大量的不同地理位置不同的用戶，最終目的是實現信息的交換;通信是一個相對簡單的過程，這個過程只能實現兩點之間的信息交換。

　　大量的通信通過交換設備的中間介質連接在一起，形成了通信網。

　　計算機網絡通信的主要內容包括：

　　1.1 網絡通信形式

　　單工通信、半雙工通信、全雙工通信是網絡通信的主要形式。

　　其中，遙控器是單工通信的代表，發送者和接受者是固定的，數據只能由發送者向接受者傳輸;對講機是半雙工通信的代表，盡管能相互傳輸，但不能同時相互傳輸;移動電話是全雙工通信的代表，數據既能雙向傳輸，又能同時傳輸，是網絡通信發展的產物。

　　1.2 網絡通信內容

　　1) 數據通信

　　利用數據通信能有效地實現信號的傳輸。

　　數據通信大量應用在社會的各個領域，包括自動化技術、遙感技術、航空技術、軍事技術、資源探測開發等方面，并且隨著社會的發展，數據通信已逐步開始在人們的日常生活中普及開來，對人們的工作、學習、生活帶來了翻天覆地的變化。

　　數據通信功能的實現離不開軟件和硬件的相互配合，主要內容有傳輸媒體、接口、數據鏈路復用、信號傳輸、數據鏈路控制和信號編碼等。

　　2) 網絡連接

　　通過連接介質，以某種方式把各種通信設備連接在一起形成一個龐大的結構體系是為網絡連接。

　　在網絡連接這個體系中，連接介質、通信設備、通信技術、連接方法等各種要素相互影響、相互關聯，具有分類多功能性和協調統一性。

　　不同的連接介質其功能不同，不過都要具有可靠性，連接介質包括雙絞線、微波、通信衛星、電纜、載波和光纖。

　　就當前來看，連接介質受到材質、技術的影響，具有一定的局限性，不過隨著社會的發展，我們可以找到更加可靠高效的介質。

　　3) 協議

　　網絡協議并不同于我們日常生活中的口頭協議、書面協議，它專指在通信過程中采用某種形式或方法。

　　通過網絡協議，可以對不同體系總體結構以及各不同層次分體結構繼進行具體的分析和解析，已達到各體系相互連接的目的，保證結構的開放性和融合性。

　　作為一個分散集合體，計算機網絡就是通過網絡協議形成的，在計算機網絡各個末端連接著不同個體、不同位置的計算機。

　　4) 安全防護

　　計算機網絡是由兩個部分組成，即計算機網絡和通信網絡。

　　通信網絡的終端或信源就是計算機，能夠進行有效地信息傳輸和交換。

　　計算機通信網絡安全是在了解計算機性質的基礎上采取相應的防護措施進行計算機系統的全面保護，具體包括硬件、應用軟件等，有效地防止非本用戶使用服務，從而更好地維護系統的正常運行。

　　在國外計算機通信網絡安全的發展現狀。

　　較早的計算機通信網絡安全研究是起于國外，并且具有很廣泛的應用，在上個世紀的70年代，美國就研究出了“計算機保密模型”，并且在此理論的基礎上又制定出了“可信計算機系統安全評估準則”，通過不斷地完善，終于形成了安全信息系統結構的準則。

　　后來又發現了狀態機、模態邏輯以及代數工具等三種不同的分析方法，但是還存在著很多的問題。

　　通過密碼體制終于克服了網絡信息系統密鑰管理中的一大難題，為電子商務的安全性提供了有效地保障，隨著計算機運算速度的不斷提升，各種新的密碼技術正不斷地涌現出來，為建設完善的計算機通信網絡安全系統做出了很大的貢獻。

　　在國內計算機通信網絡安全的發展現狀。

　　我國的信息網絡安全研究主要包括兩種，即通信保密、數據保護。

　　在計算機通信網絡安全研究的過程中經歷了很多的變革，先后出現了防火墻、安全網關、系統脆弱性掃描軟件等，隨著社會的不斷發展，信息技術水平不斷地提升，安全隱患越來越多，因此要不斷地研究新的防護技術，確保信息網絡技術的安全運行。

　　目前我國的計算機通信網絡安全研究正向完善安全體系結構、現代密碼理論、信息分析及監控體系等方向發展，制作出具有系統性、完整性以及協同性的信息網絡安全方案。

　　不僅僅要滿足對數據進行有效地處理和分析，而且還要加強保密體系的建設，不斷地完善通信協議和通信軟件系統，提升計算機內部管理人員的專業素質和技術水平，制定出完善的安全防護和等級鑒別方案，防止不法分子利用軟件漏洞進行犯罪活動，影響到計算機通信網絡技術的發展。

　　2 光纖通信技術及通信信號

　　2.1 光纖通信技術介紹

　　隨著科學技術的發展，光纖通信技術正逐步應用在通信領域中。

　　相對于金屬或其他電纜，光纖傳輸能力更強，數據傳輸能力不可同日而語，比如單模光纖已具有幾十GHZkm的寬帶。

　　光纖產生數據具有較大的傳輸寬帶，比如散波長窗口。

　　光纖的通信功能是通過光纖的色散特性和光源的調制特性、調制方式實現的，不過由于終端設備的限制，光纖的優勢并不能得到有效的發揮，在單波長光纖通信系統這種情況表現的更加明顯。

　　而大量的實驗表明，密集波分復用技術能有效地利用光纖的寬帶優勢，可使得2.5Gbps～10Gbps單波長光纖通信增加至100Gbps，也就是說其傳輸容量可達單波長光纖通信的數十倍。

　　2.2 光纖材料

　　光導纖維即是我們常說的光纖，主要是由玻璃或塑料制成的，光在其中通過全反射能實現傳導。

　　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，在晶體內部有空氣空洞。

　　由于石英材質制成的光纖損耗很低，沒千米不超過0.21dB，相對于其它介質結構，其產生的中繼距離更遠，是目前最實用的光纖。

　　2.3 通信信號的衰弱和再生

　　1) 通訊信號的衰弱

　　造成通訊信號的衰弱的原因是多方面的，在通訊信號長距離傳輸的過程中，可以采用信號放大器來降低光波能耗損失的影響，但通訊信號的衰弱是不可避免的，造成通訊信號的衰弱的原因有：瑞立散射、物質吸收、米氏散射、連接器造成的損失，就算是性能的優越的石英光纖，其內部的雜質同樣會增大可比系數，造成光波能耗損失。

　　并且，光纖密度不均衡、接合技術不達標、光纖變形同樣會引起通訊信號的衰弱。

　　2) 通訊信號的再生技術

　　由于通訊信號的衰弱，通訊信號的再生技術應運而生，能有效地避免由于通訊信號的衰弱所產矛盾的進一步醞釀和發展，保證通訊傳輸暢通無阻，避免嚴重事故的發生。

　　通訊信號的再生技術泛指所有能彌補通訊信號的衰退的技術，再生技術的發展和應用降低通訊系統的運行成本。

　　比如海底光纖，在應用在再生技術之前，主要是借助中繼器來實現光纖傳輸，而中繼器維護成本高昂，阻礙著海底光纖的普及，而再生技術的發展很好滴解決了這個問題。

　　3 結束語

　　隨著科學技術的發展，計算機通信網與光纖通信技術將會逐步成熟，應用更加廣泛，在不斷方便人們日常生活的同時，還將推動我國的通信事業的進一步發展。

　　以上本文簡要對計算機通信網及光纖通信技術的應用分別進行了簡要探討，關于計算機通信網和光纖通信技術的發展，還需要同行工作者不斷努力和探索。

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