计算机通信网和光纤通信技术研究论文_刘天华

计算机通信网和光纤通信技术研究论文_刘天华

山东省邮电工程有限公司 山东省济南市 250001

摘要:随着我国科技的进步,光纤通信技术得到了较为广泛的应用,并且在我国各个领域的发展中发挥了更大的作用。光纤通信是以光导玻璃纤维为传输煤质、以光波为信号载体的通信方式,在现代通信网中的作用极为显著。而在日益普及的计算机背景下,光纤通信技术的发展也推动了我国计算机通信网的发展与构建,社会各界更加重视光纤技术。本文阐述了计算机通信网技术、内容及光纤通信技术的优点,并对光纤通信传输技术的应用展开了分析,以供参考。

关键词:计算机;通信网;光纤通信技术

引言

我国网络的不断普及,不仅为人们生活带来便利,而且改变了人们的生产、生活方式。但是,互联网本身是一把双刃剑,计算机通信网络的安全性和可靠性与其便利性相伴相生。光纤通信传输技术是一种借助光纤媒介,将带有信号的光波载体发送到指定点的一项技术,这种技术具有良好的传输速率,且在无干扰的前提下,本身稳定性较高。而因为光纤通信传输技术的普及,现代光波传输的容量、速度不满足传输要求,说明此项技术还有待开发,而且结合相关案例可见,此项技术容易受到多方面因素的影响而出现故障,影响技术应用质量,所以为了维护现代信息传输质量,应当对此进行研究。

1计算机通信网技术及内容

通信网系统十分复杂,交换、传输设备是该系统的核心构件,系统末梢与大量地理位置不同的用户相连接,信息交换的实现是其最终目的。通信的过程仅需将两点间的信息交换实现即可,相对简单。大量通信依托交换设备中间介质可实现连接,通信网就此形成。计算机通信网内容主要由下述几方面构成:

1.1网络通信形式

网络通信形式主要包含单工、半双工和全双工通信。单工通信的代表为遥控器,发送者与接收者属于固定的,仅能由发送者将数据传输给接收者;而半双工通信代表为对讲机,彼此间尽管能够相互传输,然而却无法同时进行;全双工通信代表为移动电话,可双向、同时传输数据。

1.2网络通信内容

首先,数据通信。在数据通信的运用下,信号能够有效传输。数据通信在社会各领域中的应用十分广泛,如遥感技术、军事技术、自动化技术、航空技术等方面,且在人们的日常生活中也逐渐普及,很大程度上改善了人们的工作、生活及学习。软件与硬件的相互配合,是数据通信功能得以实现的基础,具体包含传输媒体、信号传输、数据链路复用、接口、信号编码和数据链路控制等。其次,网络连接。在连接介质的运用下,采取特定的方式连接各类通信设备,所形成的庞大结构体系即是我们所说的网络连接。网络连接体系中,通信设备、连接方法、连接介质及通信技术等要素之间,互相关联且影响,具有协调统一性、分类多功能性。各个连接介质都有着不同的功能,具体包含微博、电缆、光纤、载波、通信卫星和双绞线等。目前,因材质、技术影响的缘故,连接介质受到一定局限。再次,协议。此处所指的协议表示通信过程中,以不同体系总体结构、个层次分体结构为对象的具体分析和解析,在解析“密码”的运用下推动结构开放性和融合性的实现。计算机网络通常便是以网络协议为依据,连接不同个体、不同位置的计算机,形成分散集合体。最后,安全防护。计算机网络的构成成分包含计算机昂罗与通信网络。而计算机属于通信网络的终端或信源,可实现信息的有效传输与交换。计算机通信网络安全表示在对计算机性质充分了解的基础上,通过相关防护措施的实施全面保护计算机系统,具体由应用软件和硬件等组成,能将非本用户使用服务的情况有效避免,从而为系统的正常运行提供可靠保障。

2光纤通信的主要特点

2.1具有较低的损耗

伴随着我国科技的进步,在光纤通信技术的研究方面也取得了一定的成果,并且在使用中具备低损耗、容量大等优势,在我国各行各业的发展中得到了较好的应用。在光纤通信技术的使用过程中,石英绝缘材料是该技术的主要构成要素,能够以不超过20dB/km的损耗速率进行通信传输,相比较其他材料而言,石英绝缘材料损耗程度更低。此外,在光纤线缆的应用下,对周围环境的适应性更强,不会受到外界各种因素的影响,使用性能更加稳定。在光纤通信的制作过程中,也会使用玻璃作为绝缘体材料,不仅实现了对制作成本的有效控制,还能够延长材料的使用寿命,在光纤通信技术的应用下,信息传递速度更快,减少了对能源的损耗,实现了我国经济可持续发展目标。

2.2通信容量大

光纤通信传输技术相较于传统电路技术,其单线的通信容量更大,远超传统技术容量。具体来说,传统电路技术的通信容量取决于宽带容量,而即使宽带容量配置最优化,其也无法满足当前社会通信需求,说明其容量较小,同时传统电路技术的信号传输方式为:单波长通信传输,这种方式始终存在限制,会受到终端电子大小影响,而光纤通信传输技术方面,其应用结构中存在很多可以增大传输容量的辅助设备,此类设备在传统技术当中并不兼容,所以这也是光纤通信传输技术的特点表现,通过辅助设备,光纤通信容量会得到大幅度提高,同时突破终端电子大小的限制。此外,光纤通信传输技术表现良好,但是在现代通信需求发展趋势上,其容量已经接近极限,所以要通过进一步开发来进行优化。

2.3抗干扰能力强

在现代信息技术高速发展的时代下,互联网等信息技术设备得到了广泛的应用,深受人们的喜爱。伴随着人们安全意识的增强,信息传递安全逐渐受到了更多人的重视。在光纤通信技术的发展过程中,赋予其更多的抗干扰功能。对以往的通信技术而言,在信号传递过程中,往往会受到太阳黑子或电离层等电磁波的影响,从而造成信号中断或信息传递不准确等现象。光纤通信技术的研发在一定程度上很好的弥补了传统通信技术在使用中存在的不足,大大提高了信号传递的稳定性和安全性。

3光纤通信传输技术应用问题

3.1环境影响

在很多光纤通信传输技术应用案例当中可见,此项技术受环境条件影响而出现故障的概率很大,会导致技术应用出现问题。具体来说,现代光纤通信传输技术应用当中,多采用地埋方式来设置光纤,而地下情况十分复杂,各种各样的因素都会对光纤造成影响,例如水体侵蚀、动物啃咬等,或者因为一些小型的地质灾害,导致光纤结构受到破坏,最终就出现了信息传输中断等问题。

3.2设备故障

在光纤通信传输技术的应用当中,存在很多辅助设备,这些设备中有部分是暴露在外的,所以受外界因素影响而出现故障,间接导致光纤通信传输技术应用出现问题,具体来说,以光分路器为例,该辅助设备主要功能是处理光波发射器信号,保障自身端口状态问题,而该设备暴露在外,在长期应用下容易积灰,在这种条件下,当光分路器的断口处出现较大积灰或者位移,就会出现光接受率降低问题,影响光纤信号传输性能。

3.3线芯问题

光纤作为信号传输的主要媒介,其本身的质量必须过关,而光纤中的线芯是光纤重要的组成部分,其如果出现质量问题,则直接导致光纤性能下降。在部分案例当中得知,因为光纤线芯制作工艺对精度的要求较高、工艺流程复杂,且制作主要依赖人工,所以受人工不稳定性影响,容易出现质量问题,当此类光纤进入实际应用当中,势必会导致信号传输出现问题。

4计算机通信网络可靠性设计技术

计算机网络可靠性设计技术不仅会大大提升我国计算机通信网络的可靠性和安全性,也能够真正为我国通信网络建设的发展提供坚实的技术基础。具体而言,当前主要涉及可靠性设计技术。

4.1保护与恢复技术

在进行计算机通信网络的可靠性设计时,必须运用保护与恢复技术才能够保证网络的正常运行,并及时对各种文件或数据进行保护和恢复。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆保护与恢复的技术的应用不仅全面提高了网络的可靠性,也能够避免在发生故障时出现数据丢失。借助该技术,计算机通信技术能够对故障发生时连接的备用设备进行数据备份,确保业务的进一步延续,从而实现对网络的保护。在运行的过程中网络会不可避免出现一些故障,通过运用备用的资源,可以确保网络通信业务随时开展,全面提高了网络业务的安全性和可靠性。但不可否认,该项技术的应用也会造成大量网络资源的浪费,不仅降低了网络整体利用率,而且相关成本投入也会增多。但如果网络不存在空闲备用的资源,就无法持续开展网络通信业务。只有借助保护和恢复技术,才能够在花较少精力的情况下找到备用的资源,既可以实现网终中节点设备相邻节点间链路的保护,也能够全面增强网络的可靠性。

4.2多级容错技术

采用多级容错技术可以全面提高整个网络的可靠和安全性。当网络出现故障时,容错系统就可以确保网络能够继续运行,尤其在大中型的网络中,多级容错技术的应用非常广泛。如果大中型网络出现故障,不仅会造成较大的维修成本,也会造成服务水平的下降。因此,必须要借助多级容错技术全面增强大中型网络的自愈能力,使其在遇到网络故障时能够自愈或及时更换修改相关的软件。多级容错技术还能在网络发生故障时对故障进行检测,优先限制其影响的范围,以免影响到其他区域。网络通信故障基本是由逻辑故障所引起的,可以利用冗余的信息掩盖失效信息,或利用其他器件代替、分割失效的器件,避免对网络通信造成影响。

4.3优化设计技术

应该不断优化升级计算机通信网络,实现系统的重新组合,充分发挥组合的优势,保证网络的正常运行。随着计算机网络的不断普及,各种网络节点不断增多,网络的存储性能也在提升,为全面提高整个网络的质量,应提高通信设备的质量,通过添加设备来满足网络安全通信的相关要求。一方面要确保设备具有较强的工作流程,能够实现产品的集成开发;另一方面也要实现网络的科学管理,建立跟踪流程,实现系统闭环控制。

4.4双网框架技术

借助双网框架技术,能够对网络通信问题进行分层处理。该项技术的原理是在网络构件中添加新的通信网络构件,完成双网框架运行模式。结合网络以前出现的故障,添加新的构件,并激活扩建后的网络,可实现网络可靠性的全面加强。

5光纤通信传输技术的应用

5.1光纤接入技术

当前,计算机普及率十分高,各行各业中对于计算机的使用趋近于全天候,如此一来也就将更为严厉的要求提给了通信的流畅度和速度。计算机通信网的不断建设下,所需纳入的设备也在逐渐增多,整个通信网更为完善。军事领域中,在计算机使用过程中有着更高的通信技术要求,如信息容量、保密性等方面,远比普通用户更高。光纤接入技术与传统用户接入方式相比,优点十分显著。传统用户接入方式是以铜线接入为主,具有较大的损耗,会对网络使用速度构成严重影响;同时,不具备较强的抗干扰能力和保密性,大部分领域中都不适用。而光纤接入方式能够实现网络速度的显著提升,传输带宽得到拓宽,同时显著降低了网络故障发生频率,为人们日常工作、生活带来了极大的便利。并且还将必要的技术支持供于信息高速公路的建设,成为了光纤技术未来的主要发展趋势。

5.2单纤双向传输技术

以往的双纤双向传输技术在双纤传输中,收发信号是在两个不同光纤内分别传输的;而对于单纤双向传输技术来说,在单线传输中,则是对收发信号进行不同波段的调制后,在同一根光纤内传输[3]。我国目前因技术水平有一定不足的缘故,仍是以双纤传输的使用为主。单纤传输的应用仅是在单纤光收发器、光纤末端接入设备等设备中。相对于双线传输而言,单线传输可实现一半光纤资源的节省,仅是设备方面的更新完善即可将成本显著降低,这也使得单线传输成为了日后的主流技术之一,也是普及了双线传输技术之后的必然发展趋势。

6光纤通信技术的发展前景

6.1超高速度演进

现如今,我国信息技术仍在不断发展当中,云计算技术、互联网技术等信息技术均已得到了广泛的应用。在这个信息技术飞速发展的时代下,对光纤通信技术也提出了更高的要求。据了解,现网平滑已经得到升级,在100G光收发单元的使用下,系统的容量不断扩大,性价比和可行性也得到了更大的提升。这种光纤通信设计方法成为我国光纤通信技术未来的主要研究方向。在实际使用中,即便是传输距离不发生变化,光纤频谱资源也能够得到充分的利用,并且频率效率更高。在此基础上,将调制编码和光电集成技术结合适用于光纤通信技术的改造当中,可起到降低制造成本的作用。如今,行业内部正在加大现网试验的开展力度,将重点放在100G商用进程的研发上面,相信在未来数据中心率的应用中会得到更好的应用。

6.2全光网络

在光纤通信技术未来的发展中,全光网络也是我国在这方面所研究的重点内容。在这种形势下,即便是不进行光电转换也能实现通信网络的高速传输过程。此外,在全光网络的应用下,系统运行稳定性更高。在信息传输时,具备容量大、不易出现误码等优势。在该运行模式下,网络结构更加简单,且电节点逐渐被替换为光节点,可以根据人为的意愿来增加或减少节点,使用起来更加便捷。与现代的光通信网络相比较,全光网络信息传输速度更快,并且实现了大容量的信息存储功能,大大提高了网络资源的利用率,为我国各个领域的发展提供了更多的技术力量。不过,就目前而言,我国全光网络的发展仅仅处于初级阶段,在电光转换方面仍存在较大的难度。

6.3光弧子通信

在现代光纤通信技术的发展过程中,光电转化是主要的表现形式。对于线性光纤通信系统而言,在通信网络实际运行过程中,宽带容量较小,并且只能在短距离间进行光纤传输,增加了光纤通信技术的使用难度。为了解决现代光纤通信技术中存在的问题,光弧子通信系统成为了我国在这方面所研究的重点。

结束语

当前,快速发展的科学技术背景下,也进一步完善了计算机通信网和光纤通信技术,两者得到了极为广泛的应用,在为人们日常生活工作带来便利的同时,也为我国通信事业的发展提供了动力。光纤通信技术是新时代下的产物,在我国各个领域中发挥出了较大的价值。伴随着我国科技水平的提高,光纤通信技术的研究力度不断加大,相信在未来一定会有更好的发展前景。本文围绕计算机通信网和光纤通信技术展开研究,分析了光纤通信技术的具体应用。同时,期望相关学者能够继续深入的研究,为我国通信事业提供更好的发展动力。

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论文作者:刘天华

论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期

论文发表时间:2019/12/18

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