光纖通信在數(shù)控網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用及其實(shí)現(xiàn)

張春光

摘要： 以光為傳播主體的光纖技術(shù)，成為近年來發(fā)展速度最快的網(wǎng)絡(luò)傳輸科技，數(shù)控網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，使光纖通信技術(shù)的應(yīng)用范圍與普及程度有所提升，成為未來化發(fā)展的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，因此本文介紹了我國光纖光纜發(fā)展的基本情況與數(shù)控網(wǎng)絡(luò)的概念，并且就光纖通信在數(shù)控網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用及其實(shí)現(xiàn)展開探究，總結(jié)出光纖通信在數(shù)控網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用及其實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：光纖通信 數(shù)控網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用 實(shí)現(xiàn)

中圖分類號(hào)：TN929.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）12-0031-01

光纖通信是傳輸速度最快、效率最高及最為穩(wěn)定的信號(hào)傳輸方式，光纖通信是未來通信的主要發(fā)展方向，數(shù)控網(wǎng)絡(luò)將光纖技術(shù)的發(fā)展推向新的高度，在現(xiàn)代快節(jié)奏的生活模式下，光纖通信技術(shù)使各經(jīng)濟(jì)模塊發(fā)展的聯(lián)動(dòng)性有所提升，為創(chuàng)造現(xiàn)代化發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供了便利條件，光纖通信技術(shù)在數(shù)控網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，將使電子技術(shù)發(fā)展進(jìn)入新的階段。

1 我國光纖光纜發(fā)展的基本情況與數(shù)控網(wǎng)絡(luò)的概念

1.1 我國光釬通訊發(fā)展情況

我國的光纖通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展起步較晚，發(fā)展速度相對(duì)于西方發(fā)達(dá)國家還有待提升，受經(jīng)濟(jì)水平的影響，我國光纖通信技術(shù)發(fā)展主要集中在南部沿海地區(qū)，分布不均勻是光纖通訊技術(shù)發(fā)展的主要問題，但我國光纖通訊技術(shù)水平，與發(fā)達(dá)國家持平，始終保持著有利的技術(shù)地位。近來年，4G網(wǎng)絡(luò)的普及使光纖通訊技術(shù)發(fā)展速度再次加快。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國2009年光纖鋪設(shè)總長度達(dá)780萬公里，截止2014年末，我國光纖鋪設(shè)總長度已達(dá)到2046萬公里，同比增產(chǎn)兩倍以上。根據(jù)市場(chǎng)需求的調(diào)查，我國在2020年，光纖總需求量高達(dá)5069萬公里，僅2014年至今，我國新增光纖纜線總長度，達(dá)到981.3萬公里，由此可見我國光纖通信網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)速度隨著技術(shù)的發(fā)展而不斷加快。為能夠加快“寬帶中國”的戰(zhàn)略發(fā)展速度，F(xiàn)TTH建設(shè)速度必須在現(xiàn)有的市場(chǎng)環(huán)境下不斷提升，以便保障我國的信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生發(fā)展能夠符合“寬帶中國”的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。

1.2 數(shù)控網(wǎng)絡(luò)的概念

數(shù)字控制技術(shù)主要起源與上世紀(jì)60年代，以電子技術(shù)為基礎(chǔ)的電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，不僅改變了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算方式，也對(duì)電子技術(shù)發(fā)展起到?jīng)Q定性作用，而后通過對(duì)硬件設(shè)備的研發(fā)的開發(fā)，數(shù)字控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。早期的數(shù)字控制技術(shù)，主要以人為干預(yù)的硬件設(shè)施為主，達(dá)到了半自動(dòng)化控制的水平，實(shí)現(xiàn)了早期的數(shù)字控制的目標(biāo)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷完善，截止上世紀(jì)80年代，數(shù)字控制技術(shù)與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合勢(shì)在必行，數(shù)控網(wǎng)絡(luò)的概念深入人心，應(yīng)用范圍隨著時(shí)間的推移也越發(fā)廣泛，至上世紀(jì)80年代末期，美國、德國及日本等國家，首先對(duì)數(shù)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)并使用，在設(shè)備體積方面的優(yōu)化最為突出，使該階段的數(shù)字控制技術(shù)，不在依賴硬件設(shè)施而生存，軟件成為數(shù)字控制的主要控制模式，硬件設(shè)施成為輔助數(shù)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的必不可少的配套設(shè)施。目前，數(shù)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已相對(duì)完善，主要的使用與研發(fā)國家多達(dá)百余個(gè)，我國對(duì)于數(shù)控網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用較晚，但發(fā)展速度相對(duì)較快，技術(shù)水平早已名列前茅，為使我國數(shù)控網(wǎng)絡(luò)面向未來化發(fā)展提供了便利條件。

2 光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 收發(fā)模塊

收發(fā)模塊是光纖信號(hào)接收與發(fā)送的主要裝置，傳統(tǒng)的收發(fā)模塊成本較高，設(shè)備也相對(duì)巨大，給安裝帶來了一定的難度，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，收發(fā)模塊也不斷向微型化與密集化發(fā)展，同時(shí)成本方面也有所降低。但以目前的發(fā)展?fàn)顩r而言，光纖收發(fā)模塊仍然無法市場(chǎng)發(fā)展的需要，依舊要向高頻高速方面不斷前行，利用對(duì)收發(fā)模塊的改良，使其無需在特地的環(huán)境下，即可進(jìn)行使用。讓光纖的使用不再受到環(huán)境的限制。

2.2 新型光纖光纜

現(xiàn)代光纖光纜已無法滿足日益壯大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，光纖的光纜需要面向未來化與規(guī)模化發(fā)展，建立起以未來信息建設(shè)普及為基礎(chǔ)的新型光纖光纜，目前，已經(jīng)使用的新型光纖光纜中，以非零色散光光纖及無水吸收峰光光纖為主，以上兩種新型的光纖光纜具有不同的優(yōu)勢(shì)，需要根據(jù)不同的實(shí)際情況選擇適宜的光纜選用。當(dāng)下，光纖光纜面臨主要問題是成本較高、技術(shù)相對(duì)不夠純熟、無法滿足大規(guī)模客戶使用等，均是新型光纖光纜面臨的主要問題，解決以上問題，是推動(dòng)新型光纖光纜發(fā)展的有效途徑。

3 光纖通信在數(shù)控網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)現(xiàn)

不管是SERCOS還是HSB 結(jié)構(gòu)的數(shù)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)經(jīng)過仲裁從站獲得總線控制權(quán)后，主站跟從站的通信就是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。所以依據(jù)數(shù)控系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)特點(diǎn)， 實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的高實(shí)時(shí)、高可靠光纖通信是基本環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)是在物理層來實(shí)現(xiàn)的。

物理層點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的外圍接口模型如下圖1所示。

該模塊是用 VHDL語言在FPGA中實(shí)現(xiàn)的。將在數(shù)據(jù)鏈路層打包好的數(shù)據(jù)幀編碼后通過光纖傳送到總線上去，以及從總線上接收串行的數(shù)據(jù)解碼后交給數(shù)據(jù)鏈路層。物理層的主要工作幾乎都由該模塊來實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語

目前，我國光纖使用技術(shù)的普及相對(duì)較為完善，但在數(shù)控網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，還有待提升。隨著市場(chǎng)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，光纖通信也將隨著時(shí)間的推移，逐漸的在數(shù)控網(wǎng)絡(luò)中得以使用。光纖技術(shù)之所以無法在現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用于數(shù)控網(wǎng)絡(luò)，主要是技術(shù)較為繁瑣，需要在不斷的發(fā)展中進(jìn)行優(yōu)化與革新，摸索出適宜數(shù)控網(wǎng)絡(luò)使用的光纖技術(shù)，為其更好的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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