计算机通信网及光纤通信技术

时间：2022-10-05 21:19:13 通信工程毕业论文我要投稿

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计算机通信网及光纤通信技术

　　计算机通信网及光纤通信技术【1】

　　摘要：计算机通信网和光纤通信技术具有不同的特点。

　　本文主要论述了通信网的概念、网络通信的主要内容、光纤通信技术介绍、光纤材料、通信信号的衰弱和再生等方面。

　　关键词：计算机通信网;通信技术;光纤通信

　　1 概述

　　通信网中通常会用到很多交换设备，这些交换设备的使用目的就是为了在缩减成本的前提下，尽可能保证网络的畅通可靠性和系统维护升级的能力，这有助于满足现代科技所要求的网络智能化的特点。

　　数据传输的概念非常简单，仅仅从字面上我们就可以了解，它是一方数据源的数据通过传输信道传送到另一方的接受设备上的一种通信方式;由于数据传输具有真实性、直观性、快速性，因而受到人们的广泛青睐。

　　2 我国计算机通信网现状

　　根据中国工信部统计数据，截至2013年3月底，中国共有11.46亿移动通信用户，比去年同期增长12.46%。

　　这是一个巨大的消费群体，我国成为移动终端用户最多的国家，同时3G 网络技术的更新以及现在五花八门的应用软件的开发，使3G 用户人数激增。

　　3 通信网概念

　　通信网是将地理位置不同的用户终端设备通过交换、传输设备连接起来，以达到可以通信和信息交换的一种系统形式;通信和通信网的概念有区别，通信最基本的形式只是点与点之间的对接建立通信系统，而只有将众多的通信传输系统通过交换设备的中间介质，组合成拓扑结构才能把它称作通信。

　　换而言之，必须要产生交换系统这个中间介质，把不同区域的任意终端客户相互连接，这才能组成有效的通信网。

　　通信网的基本组成就是由三个部分，一是用户终端设备;二是交换设备;三是传输设备，三者缺一不可。

　　4 网络通信的主要内容

　　4.1 网络通信形式

　　网络通信的形式目前有三种，一是单工通信，数据只能单向传输，有固定的发送者和接受者，如：遥控器;二是半双工通信，数据可双向交替传输，但不能同时作用，如：对讲机;三是全双工通信，数据可同时双向传输，双向作用;如移动电话等。

　　4.2 网络通信内容

　　4.2.1 数据通信。

　　数据通信的主要功能是借助可靠手段来实现传输信号;数据通信的发展，不仅使得包括人民生活质量得到提升，也使得全球技术综合体有了进一步的飞跃，最直接的体现就是航空技术、自动化技术、以及资源探测开发、遥感技术、甚至是军事技术方面;其数据通信是软硬件的结合，包含内容有信号传输、传输媒体、信号编码、接口、数据链路控制以及复用等项目。

　　4.2.2 网络连接。

　　网络连接是指将各种通信设备技术，通过某种方式和连接介质联系在一起的结构体系;这个体系相互关联、相互组成、相互影响，具有协调统一性和分类多功能性;连接介质通常是电缆、双绞线、光纤、微波、载波或通信卫星。

　　连接介质在功能上要具有独立的特点，能够保证网络连接的可靠性;目前连接介质的发展相当受局限，也许在不久的将来，我们会找到更好的连接介质。

　　4.2.3 协议。

　　这里所说的协议并非我们日常生活中所说的文字合同;它是在通信过程中，对不同体系总体结构以及各不同层次分体结构的一种具体分析和解析，通过解析的“密码”来实现结构的开放性和融合性;计算机网络通常就是按照网络协议，将不同个体、不同位置的计算机相互连接起来的一个分散集合体。

　　5 光纤通信技术

　　5.1 光纤通信技术介绍

　　科学发展使人们对光纤技术有了进一步认识，基于通信领域，光纤本身具有比一般金属或其他电缆较强的传输性能，进而能产生数据较大的传输宽带，如散波长窗口，单模光纤具有几十GHz km的宽带;光纤通信系统利用的是光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。

　　这里存在一些问题，在单波长光纤通信系统中，由于终端设备不能发挥光纤带宽大的优势，借助其他技术扩大传输容量;据现代科学证实，密集波分复用技术是目前最实用的技术之一，从效果和数据来看，传输容量可达单波长光纤通信的数十倍，可将单波长光纤通信的2. 5Gbps 到10Gbps的数据最高增加至100Gbps。

　　5.2 光纤材料

　　光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导;玻璃制成的普通阶跃型光纤是最基本最普通的。

　　各种硅的合成物做成的光纤、晶体掺杂制成的光纤等多数是光子晶体光纤，这种光纤是晶体内部打上空气空洞。

　　目前最实用的光纤通信系统的材料，多数采用石英材质，石英材质损耗很低，在0.21dB/km以下;由此产生比其他介质结构较远的中继距离。

　　6 通信信号的衰弱和再生

　　6.1 通讯信号的衰弱

　　通讯信号在“长途跋涉”的路途上，不免产生光波能耗的损失，因此信号放大器成为组成光纤系统的必要组成元件。

　　光波能耗损失的主要原因在于物质吸收、瑞立散射、米氏散射以及连接器造成的损失等。

　　即便是石英的性能的优越，也不免内在杂质会让吸收的可比系数加大。

　　光纤变形、光纤密度不均衡，接合技术也是通讯信号衰退的其他原因。

　　6.2 通讯信号的再生

　　通讯信号的衰退使得通讯传输受到阻滞，可能会造成恶劣的后果;为了避免此矛盾的产生和发展，现代光纤技术采用众多技术来弥补通讯信号的衰退，由此产生了通讯信号的再生技术，再生技术的发展，使得光纤通讯系统成本大幅降低;体现出最优越的就是海底光纤，老式海底光纤传输借助中继器，而中继器维护成本高，再生技术的发展从根本上解决这个矛盾。

　　结语

　　计算机通信网及光纤通信的发展依附于高科技，随着科技不断发展，计算机通信网及光纤通信将会更紧密融合在一起;推动通信事业不断发展，给人类文明谱写更美丽的篇章。

　　参考文献

　　[1]段爱军.浅析光纤通信技术的发展趋势[J].甘肃科技，2011(07).

　　[2]孙建国.光纤通信技术[J].中小企业管理与科技(下旬刊)，2011(02).

　　计算机通信网及光纤通信技术的研究【2】

　　[摘要]改革开放以来，我国的经济迅猛发展，各项科学技术的研究也如火如荼的进行着。

　　其中，光导纤维技术的发展尤其迅速，截至目前中国已建立起一定规模的光纤通信产业。

　　光纤通信是以光波为信号载体，以光导玻璃纤维为传输媒质的一种通信方式，在现代通信网中起着举足轻重的作用。

　　不仅如此，随着计算机的普及，由于光纤通信技术的发展使我国计算机通信网的建立如虎添翼，所以光纤技术受到越来越多的重视，发展前景更加广阔和光明。

　　本文就将具体探究光纤通信技术中传输技术的应用现状和发展前景。

　　[关键词]通信网;光纤通信;传输技术

　　前言：在科技改变生活的时代，作为现代化信息技术发展关键的光纤通信技术被应用的越来越广泛，尤其是在计算机通信网的建设和完善上，光纤通信技术成为最为主要的通信传输技术。

　　它有着其他通信技术难以企及的优势。

　　但同时也不可能否认，它的应用也存在着一些问题值得去改进。

　　本文通过对具体的光纤技术应用的分析，希望可以有效提升此技术的运用效果，更好的让它造福社会，造福于国民。

　　1.浅析光纤通信技术的特点

　　1.1 排除串音干扰

　　在电波的传输过程中，电磁波的传送很容易出现泄漏的情况。

　　而使用光纤进行传送，由于包裹光纤的是不透明的塑料膜，可吸收泄漏的电磁波射线，这便很好的规避了这样的状况，同时也使得通信的保密性大大增强，信息的安全性大大增加。

　　在多条光纤电缆设备同处于一条电缆的情形之下，光纤的特性也可以保证不串音，排除了串音的干扰。

　　1.2 抗干扰能力强

　　制作光纤电缆的材料一般是石英，石英具备良好的绝缘性和耐腐蚀性，作为通信设备极佳。

　　另外，它不易受到外部环境中电磁的干扰，性能稳定，甚至可以与高压线平行建立，在大多数通信领域，甚至是军事通信领域都是运用极为广泛的。

　　1.3 损耗低

　　通信是花费高回报率低的技术领域，所以如何能够最大限度的降低成本从而相对提高收益是不得不去考虑的问题。

　　现在大多数的光纤电缆材料时石英，它不仅有很强的绝缘性、耐腐蚀性和抗电磁干扰能力，它还是相对低损耗的传输介质，这可以最大限度的提升通信的效率。

　　在广泛运用石英之前，通信需要建立大量的中继站，这耗费了许多不必要的人力、物力、财力，增加了成本。

　　而在使用石英材料之后，中继站可以只需要建设很少的一部分，这节约了许多资源。

　　若能够发现更加低损耗的材料，则能够进一步提升传播的效率，这是科学家们正在不断探索的课题。

　　2.光纤通信传输技术的应用现状

　　2.1 光纤接入技术

　　随着社会经济的迅猛发展，计算机普及率提升快速，现在越来越多的行业都需要全天候使用计算机，这对于通信的流畅度和速度都提出了较高的要求。

　　另外计算机通信网的建设也很重要，这将纳入越来越多的设备，完善整个通信网。

　　而在军事领域，使用的计算机对通信技术的要求则更高，跟普通用户相比，又多出了信息的容量、保密性等多个方面的需要。

　　目前使用很广泛的光纤接入技术较传统的用户接入方式多出了许多优点。

　　传统所使用的接入方式主要是铜线接入，它损耗大，极度影响使用网络的速度，并且抗干扰能力差，保密性差，不适用于许多领域的应用。

　　现在的光纤接入方式大大提升了网络的速度，拓宽了传输的带宽，更令网络故障发生频率降低，大大便利了人们的日常生活和工作学习。

　　为信息高速公路的建设提供了必要的技术支持。

　　光纤接入技术势必要成为光纤技术发展过程中的主流。

　　2.2 单纤双向传输技术

　　单纤双向传输技术是相对于双纤双向传输来讲的，双纤传输时，收发信号分别在不同的两根光纤里传输，而单纤传输时，收发信号被调制在不同的波段后在同一根光纤里传输。

　　目前，由于技术水平尚欠缺，我国使用最多的是双纤传输。

　　而单纤传输仅仅在光纤末端接入设备、单纤光收发器等设备上得到了使用，在骨干传输网中还尚未使用，这还远远不够。

　　单纤传输相比于双纤传输能够节约一半的宝贵光纤资源，单是设备上的更新完善就可以达到惊人的成果，大大降低成本，这使得从事相关业务的技术人员认识到单纤传输是必须要推广使用的技术，是双纤传输技术普及之后必然的更新趋势。

　　2.3 光交换技术

　　一个高速高效率的光纤通信技术应当是全程采用光信号，这对于各种器件的要求是很高的。

　　过去我国大多采用电子器件，而电子器件只能接收传送电信号，不能传送光信号。

　　随着光纤技术的进步，光信号越来越普及，但是传统的电子器件却没有随之发展，导致目前我国光纤技术应用中的尴尬局面――“光―电―光”即发出光信号，在到达电子器件时需要转换成为电信号，通过电子器件发出后再转为光信号继续发送。

　　显而易见，这样的信号传输方式导致了资源的严重浪费，并且增添了许多额外的不必要的成本和损耗，大大制约了我国光纤通信技术的发展。

　　3.光纤通信传输技术发展前景分析

　　3.1 解决研发集成光电子器件的难题

　　提升通信速度和容量要必然达到的目标是体积不能因此扩大，反而要缩小，效率要提升。

　　所以，光电子器件应当朝着集成化的方向发展。

　　在互联网飞速发展的时代大背景之下，现有的光电子器件已经不能满足使用，更无法支撑起互联网的进一步发展。

　　所以使其集成化已经迫在眉睫。

　　提升光电子器件集成化有很多途径，其中主要的方法是使用全新且成熟的制作工艺，在硅衬底之上进行光学器件的制作，包括波导与光纤耦合器等重要的无源器件，在一块硅芯片之上实现全部光学器件模块的集成处理。

　　这样，便能够大大提升其集成化。

　　为了达到这一目标，应当积极引进先进设备和进行人才培养，让科技的发展进步能够可持续化，切实提升应用水平。

　　3.2 致力于实现全光网络

　　全光网络的实现对于计算机通信网有着巨大的现实意义。

　　可以将通信速度提高不止一倍。

　　实现全光网络需要许多技术的共同进步――电子器件的升级与换代、因特网的进一步发展、移动通信网的进一步普及等等。

　　可喜的是，我国的4G网络得到了普及，不久又将会出现5G网络，这大大促使了传统的电子器件的淘汰，并引进新的光学器件，为致力于实现全光网络扫清了一大障碍。

　　总之，我们都不可否认，实现全光网络是一个过程，并非一蹴而就，但同时是可以带来巨大经济社会效益且不可避免的提升光纤通信技术水平的必由之路。

　　4.结语

　　当今科学技术的发展越来越迅速，许多高端的科学技术不仅运用于军事等领域，更造福着千万国民。

　　当下，最让我们感受到科技就是力量的便是计算机网络的普及与应用。

　　而提升计算机网络的重要技术便是光纤通信技术。

　　通过上述探究，的确我国的光纤通信技术尚存在很多问题，距高水平的应用还有很大差距。

　　好在目前，光纤通信行业在国家的大力支持下正朝着更宏伟的目标奔去，不断发展，争取做大做强，不断满足国民和各行各业的专业需求。

　　争取使通信容量更大、保密性更好、速度更快、损耗更低、体积更小、抗扰能力更好、更加便于铺设。

　　另外，在人才队伍的建设和先进设备的扩大上，国家也在积极培养更高水平的人才，引进先进的理念和设备，争取光纤通信技术的更快速发展。

　　总之，光纤通信技术有着广阔的发展前景。

　　参考文献：

　　[1]李超.浅谈光纤通信技术发展的现状与趋势[J].沿海企业与科技.2013.7.

　　[2]刘敬阳，崔晓磊.浅谈现代光纤通信传输技术的应用[J].黑龙江科技信息，2012，35：102.

　　[3] 许志鹏.浅析光纤通信技术的发展及应用[J].中国信息化，2012(22).

　　计算机通信网和光纤通信技术【3】

　　摘要：随着人们生活水平的不断提高，对于通信技术的需要也随之提高，计算机通信网以及光纤通信技术的应用，大大提高了人们的通信高效性。

　　该文则分别探讨计算机通信网以及光纤通信技术。

　　关键词：计算机通信网;光纤通信技术;通信网

　　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

　　随着经济的发展，人们需要更加便捷的通信方式，计算机通信网应运而生。

　　计算机通信网的应用，进一步提高生产力，对人们的日常生活也产生了深刻的影响。

　　而光纤通信技术的应用，使得计算机通信网更加的成熟和高效。

　　在我国，3G网络技术已非常成熟，而移动通信的4G业务已在全国各主要城市发售，在不久的将来联通、电线的4G网络也将投放市场，这预示移动通信网将进一步完善。

　　从中国工信部统计的相关数据来看，在2013年3月，我国已有1.46 亿移动通信用户，位居世界终端用户最多的国家，既给计算机通信网和光纤通信技术提出了挑战，也是一次良好的发展机遇。

　　1 计算机通信网技术及内容

　　通信网是一种非常复杂的系统，在这个系统的核心构件是交换、传输设备，系统的末梢连接着大量的不同地理位置不同的用户，最终目的是实现信息的交换;通信是一个相对简单的过程，这个过程只能实现两点之间的信息交换。

　　大量的通信通过交换设备的中间介质连接在一起，形成了通信网。

　　计算机网络通信的主要内容包括：

　　1.1 网络通信形式

　　单工通信、半双工通信、全双工通信是网络通信的主要形式。

　　其中，遥控器是单工通信的代表，发送者和接受者是固定的，数据只能由发送者向接受者传输;对讲机是半双工通信的代表，尽管能相互传输，但不能同时相互传输;移动电话是全双工通信的代表，数据既能双向传输，又能同时传输，是网络通信发展的产物。

　　1.2 网络通信内容

　　1) 数据通信

　　利用数据通信能有效地实现信号的传输。

　　数据通信大量应用在社会的各个领域，包括自动化技术、遥感技术、航空技术、军事技术、资源探测开发等方面，并且随着社会的发展，数据通信已逐步开始在人们的日常生活中普及开来，对人们的工作、学习、生活带来了翻天覆地的变化。

　　数据通信功能的实现离不开软件和硬件的相互配合，主要内容有传输媒体、接口、数据链路复用、信号传输、数据链路控制和信号编码等。

　　2) 网络连接

　　通过连接介质，以某种方式把各种通信设备连接在一起形成一个庞大的结构体系是为网络连接。

　　在网络连接这个体系中，连接介质、通信设备、通信技术、连接方法等各种要素相互影响、相互关联，具有分类多功能性和协调统一性。

　　不同的连接介质其功能不同，不过都要具有可靠性，连接介质包括双绞线、微波、通信卫星、电缆、载波和光纤。

　　就当前来看，连接介质受到材质、技术的影响，具有一定的局限性，不过随着社会的发展，我们可以找到更加可靠高效的介质。

　　3) 协议

　　网络协议并不同于我们日常生活中的口头协议、书面协议，它专指在通信过程中采用某种形式或方法。

　　通过网络协议，可以对不同体系总体结构以及各不同层次分体结构继进行具体的分析和解析，已达到各体系相互连接的目的，保证结构的开放性和融合性。

　　作为一个分散集合体，计算机网络就是通过网络协议形成的，在计算机网络各个末端连接着不同个体、不同位置的计算机。

　　4) 安全防护

　　计算机网络是由两个部分组成，即计算机网络和通信网络。

　　通信网络的终端或信源就是计算机，能够进行有效地信息传输和交换。

　　计算机通信网络安全是在了解计算机性质的基础上采取相应的防护措施进行计算机系统的全面保护，具体包括硬件、应用软件等，有效地防止非本用户使用服务，从而更好地维护系统的正常运行。

　　在国外计算机通信网络安全的发展现状。

　　较早的计算机通信网络安全研究是起于国外，并且具有很广泛的应用，在上个世纪的70年代，美国就研究出了“计算机保密模型”，并且在此理论的基础上又制定出了“可信计算机系统安全评估准则”，通过不断地完善，终于形成了安全信息系统结构的准则。

　　后来又发现了状态机、模态逻辑以及代数工具等三种不同的分析方法，但是还存在着很多的问题。

　　通过密码体制终于克服了网络信息系统密钥管理中的一大难题，为电子商务的安全性提供了有效地保障，随着计算机运算速度的不断提升，各种新的密码技术正不断地涌现出来，为建设完善的计算机通信网络安全系统做出了很大的贡献。

　　在国内计算机通信网络安全的发展现状。

　　我国的信息网络安全研究主要包括两种，即通信保密、数据保护。

　　在计算机通信网络安全研究的过程中经历了很多的变革，先后出现了防火墙、安全网关、系统脆弱性扫描软件等，随着社会的不断发展，信息技术水平不断地提升，安全隐患越来越多，因此要不断地研究新的防护技术，确保信息网络技术的安全运行。

　　目前我国的计算机通信网络安全研究正向完善安全体系结构、现代密码理论、信息分析及监控体系等方向发展，制作出具有系统性、完整性以及协同性的信息网络安全方案。

　　不仅仅要满足对数据进行有效地处理和分析，而且还要加强保密体系的建设，不断地完善通信协议和通信软件系统，提升计算机内部管理人员的专业素质和技术水平，制定出完善的安全防护和等级鉴别方案，防止不法分子利用软件漏洞进行犯罪活动，影响到计算机通信网络技术的发展。

　　2 光纤通信技术及通信信号

　　2.1 光纤通信技术介绍

　　随着科学技术的发展，光纤通信技术正逐步应用在通信领域中。

　　相对于金属或其他电缆，光纤传输能力更强，数据传输能力不可同日而语，比如单模光纤已具有几十GHZkm的宽带。

　　光纤产生数据具有较大的传输宽带，比如散波长窗口。

　　光纤的通信功能是通过光纤的色散特性和光源的调制特性、调制方式实现的，不过由于终端设备的限制，光纤的优势并不能得到有效的发挥，在单波长光纤通信系统这种情况表现的更加明显。

　　而大量的实验表明，密集波分复用技术能有效地利用光纤的宽带优势，可使得2.5Gbps～10Gbps单波长光纤通信增加至100Gbps，也就是说其传输容量可达单波长光纤通信的数十倍。

　　2.2 光纤材料

　　光导纤维即是我们常说的光纤，主要是由玻璃或塑料制成的，光在其中通过全反射能实现传导。

　　生活中，我们常见的是玻璃制成的普通阶跃型光纤。

　　而光子晶体光纤大多是由硅的合成物掺杂一些硅晶体做成的，在晶体内部有空气空洞。

　　由于石英材质制成的光纤损耗很低，没千米不超过0.21dB，相对于其它介质结构，其产生的中继距离更远，是目前最实用的光纤。

　　2.3 通信信号的衰弱和再生

　　1) 通讯信号的衰弱

　　造成通讯信号的衰弱的原因是多方面的，在通讯信号长距离传输的过程中，可以采用信号放大器来降低光波能耗损失的影响，但通讯信号的衰弱是不可避免的，造成通讯信号的衰弱的原因有：瑞立散射、物质吸收、米氏散射、连接器造成的损失，就算是性能的优越的石英光纤，其内部的杂质同样会增大可比系数，造成光波能耗损失。

　　并且，光纤密度不均衡、接合技术不达标、光纤变形同样会引起通讯信号的衰弱。

　　2) 通讯信号的再生技术

　　由于通讯信号的衰弱，通讯信号的再生技术应运而生，能有效地避免由于通讯信号的衰弱所产矛盾的进一步酝酿和发展，保证通讯传输畅通无阻，避免严重事故的发生。

　　通讯信号的再生技术泛指所有能弥补通讯信号的衰退的技术，再生技术的发展和应用降低通讯系统的运行成本。

　　比如海底光纤，在应用在再生技术之前，主要是借助中继器来实现光纤传输，而中继器维护成本高昂，阻碍着海底光纤的普及，而再生技术的发展很好滴解决了这个问题。

　　3 结束语

　　随着科学技术的发展，计算机通信网与光纤通信技术将会逐步成熟，应用更加广泛，在不断方便人们日常生活的同时，还将推动我国的通信事业的进一步发展。

　　以上本文简要对计算机通信网及光纤通信技术的应用分别进行了简要探讨，关于计算机通信网和光纤通信技术的发展，还需要同行工作者不断努力和探索。

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