計算機通信網與光纖通信技術研究

劉暢

摘 要：隨著經濟的發展，人們需要更加便捷的通信方式，在這種背景下，計算機通信網便應運而生。計算機通信網的應用進一步提高了生產力，對人們的日常生活產生了重要的影響。光纖通信技術的應用使得計算機通信網更加成熟、高效。對計算機通信網和光纖通信技術進行了論述，希望對相關課題的研究有所幫助。

關鍵詞：計算機通信網；光纖通信技術；網絡通信；研究

中圖分類號：TN929.11；TN915 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）14-0141-02

在我國，3G網絡技術已經非常成熟，移動通信的4G業務也已經在全國各主要城市發售，在不久的將來，聯通、電信的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2013-03，我國已有1.46億移動通信用戶，是世界終端用戶最多的國家，這對計算機通信網和光纖通信技術而言，既是一次挑戰，也是一次發展機遇。

1 通信網的概念

通信網是一種非常復雜的系統，這個系統的核心構件是交換、傳輸設備，系統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。大量的通信系統通過交換設備的中間介質連接在一起，形成了通信網。

2 網絡通信的主要內容

2.1 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，發送者和接收者是固定的，數據只能由發送者向接收者傳輸；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。

2.2 網絡通信的內容

2.2.1 數據通信

利用數據通信能有效地實現信號的傳輸。數據通信被廣泛應用于社會的各個領域，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，并且隨著社會的發展，數據通信已經開始在人們的日常生活中普及開來，給人們的工作、學習和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，它的主要內容是傳輸媒體，接口、數據鏈路復用，信號傳輸，數據鏈路控制和信號編碼等。

2.2.2 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，這就是網絡連接。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。不同的連接介質功能不同，不過它們都要具備可靠性。連接介質包括雙絞線、微波、通信衛星、電纜、載波和光纖。就目前情況來看，連接介質受材質、技術的影響，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。

2.2.3 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的某種形式或方法。通過網絡協議可以對不同體系的總體結構和各不同層次的分體結構進行具體的分析和解析，從而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的個體、不同位置的計算機。

3 光纖通信技術

3.1 光纖通信技術介紹

隨著科學技術的發展，光纖通信技術已逐步應用于通信領域中。與金屬或其他電纜相比，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中，這種情況表現的更加明顯。大量的實驗證明，密集波分復用技術能有效地利用光纖的寬帶優勢，使2.5～10 Gbps單波長光纖通信增加至100 Gbps，也就是說，其傳輸容量可達單波長光纖通信的10倍。

3.2 光纖材料

光導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現傳導。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，在晶體內部有空氣空洞。由于石英材質制成的光纖損耗很低，每千米不超過0.21 dB，相對于其他介質結構，其產生的中繼距離更遠，是目前最實用的光纖。

4 通信信號的衰弱和再生

4.1 通訊信號的衰弱

造成通訊信號衰弱的原因有很多，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對其造成的影響，但是，通訊信號衰弱是不可避免的。造成通訊信號衰弱的原因有：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。光纖密度不均衡、接合技術不達標、光纖變形同樣會使通訊信號變弱。

4.2 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便應運而生。它能有效避免由通訊信號衰弱所引發的矛盾進一步醞釀和發展，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衰弱的技術，再生技術的發展和應用降低了通訊系統的運行成本。比如海底光纖，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，阻礙了海底光纖的普及，而再生技術的發展很好地解決了這個問題。

5 結束語

隨著科學技術的發展，計算機通信網和光纖通信技術將會越來越成熟，應用會更加廣泛。該技術在方便了人們日常生活的同時，還將推動我國通信事業進一步發展。

參考文獻

[1]李攀.計算機通信網及光纖通信技術[J].中國新技術新產品，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