現代通信網絡技術的創新和應用

孟廣保

（32753部隊，湖北 武漢 430010）

0 引 言

網絡通信技術作為現代通信的重要支撐，改變了人們的生活和工作方式，對社會的發展具有重要作用。其中，光纖通信技術、現代通信網絡技術均扮演著極為重要的角色，要想充分人們不同的需求，需要對各項技術進行深入探索，構建更安全的網絡通信體系，進一步提高現代通信水平。

1 光纖通信技術的創新

光纖通信技術在傳播信息和信號時，主要以光纖作為傳輸載體。光纖具有良好的絕緣性，在傳播過程中不需要接地裝置，大幅降低傳播成本。相較于電波，光波的頻率更高、損壞率更低。光纖可以通過廣播的形式直接傳輸信號，有效規避數據信息的泄露，傳播過程更加安全[1]。光纖具有體積小、容量大的特點，通常不會出現傳輸通道擁堵等問題，有效節約了資源。除此之外，光纖材料特殊、適應性強，不需要均衡器進行輔助，受磁場、溫度影響極小，具有極強的穩定性。

數字光纖通信系統主要由電端機、光發送機以及光接收機構成，如圖1所示。

圖1 數字光纖通信系統構成

將光復用技術與光纖通信技術相結合，能夠有效提高通信速率，降低投入成本，解決通信業務量大的問題。現階段，常見的光復用技術包括光波分復用技術、光頻分復用技術以及光時分復用技術。

光波分復用技術主要是借助1根光纖將多個波長光信號進行同時傳輸，常見的光載波波長主要包括1.55 μm和1.31 μm。由于既有光纖均配有寬度在100 nm以上的低損耗帶，因此光纖通信系統需要設置1.25～1.35 μm、1.5～1.6 μm這2個通信窗口。

光頻分復用技術與光波分復用技術在本質上存在著不同，該技術可以對頻域中的光載波進行系統描述，波長間隔一般小于1 nm，在光頻域內出現大量密集的光信道時，會對光信道頻率進行描述，以此保證通信容量的提高。

應用光時分復用技術可以有效避免支路信號出現相互干擾的情況，保證節點可以均勻分配網絡中的帶寬和時間。一般情況下，光時分復用技術常與光波分復用技術融合應用在局域網內。

大數據時代背景下，人們對信息資源的需求日益增多，傳統的光纖通信技術已經不能滿足人們的需求。只有對光纖通信技術進行創新，才能使海量信號得到快速且可靠的傳播，進而滿足人們的需求[2]。

2 現代通信網絡的相關技術

2.1 云計算技術

云計算是現代科技發展下的新產物，在應用該技術時應當將資源租賃、外包和任務托管運算作為主體，先通過網絡對所需數據進行傳輸，各主體接收到相關數據后再對數據進行分析和整理，最后將經過處理的數據傳輸至用戶終端，供用戶使用[3]。該技術能夠高效整合有效資源，并對閑置資源進行充分利用，在滿足用戶個性化需求的基礎上，進一步提高資源的利用率。通過為用戶提供多層次的分級服務、彈性收費，有效節約投入成本。

2.2 物聯網技術

物聯網技術指將傳感器、移動終端、數控系統等末端設備按照約定的協議與互聯網數據庫進行連接，通過信息傳播媒介進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤監管等功能，主要包括傳感器技術與嵌入式技術。物聯網體系架構主要包含3個部分，分別是感知層、網絡層和應用層。其中感知層是物聯網體系架構的核心；網絡層強調以覆蓋的移動通信網絡為載體對物聯網進行升級，促使物聯網朝著產業化方向快速前進；應用層主要是將物聯網技術與行業信息化需求進行結合，以實現其應用價值，為用戶提供更加智能化的方案[4]。

2.3 移動通信技術

與4G通信技術相比，5G通信技術能夠改善通信質量并提高通信效率，以為用戶提供增強現實、虛擬現實、超高清視頻等服務，有效解決人與物、物與物之間的通信問題。將5G通信技術滲透到各領域，可以促進經濟社會逐漸朝著數字化、網絡化、智能化的方向轉變，滿足現代移動醫療、車聯網、智能家居等物聯網需求。由于5G網絡誕生的時間較短，對其加以應用時應嚴格控制性能指標[5]。

2.4 下一代互聯網

目前，網絡安全漏洞、數據處理速度慢、數據篩選困難是現代互聯網技術中存在的主要問題。下一代互聯網強調以技術開發為核心，以實現產品的產業化為發展目標，通過IPv6網絡等新型互聯網體系結構，在擴大網絡規模的前提下，增加網絡所接入終端設備的數量。此外，在對網絡對象進行識別和認證時，下一代互聯網可以保證數據完整且安全，對實現社會效益和經濟效益的和諧統一具有重要的推進作用。

2.5 下一代通信網絡

下一代通信網絡（Next Generation Network，NGN）主要以軟交換為發展核心，將原有的以電路交換為主的公共交換電話網絡（Public Switched Telephone Network，PSTN）逐漸轉變為分組交換的模式。通過在網絡上構建虛擬框架，提供語言、數據、視頻以及多媒體業務，用戶可以在網絡下進行虛擬操作，選擇自己所需要的功能和業務。相較于傳統通信網無法滿足用戶對未來通信服務的需求，NGN能夠最大程度滿足用戶需求，實現網絡控制和業務層面的互通。在科技快速發展的背景下，部分通信運營商為降低運營成本，提高自身競爭力，選擇利用NGN對既有網絡模式進行升級。NGN的架構體系主要分為4層，分別是接入層、傳輸層、控制層以及業務層，各層之間以標準的協議為載體實現接口互通，能夠在增加網絡靈活性和穩定性的基礎上，對多業務進行統一控制。通過點對點服務，利用分布式結構有效避免了網絡中單點故障的出現，進一步提高了網絡的可靠性和安全性[6]。

3 現代通信網絡技術的應用

3.1 在電力系統中的應用

現階段，現代網絡通信技術已在諸多領域得到廣泛應用。將其與電力系統相結合，能夠有效彌補人工控制模式所存在的不足，使電力系統實現平穩、高效運行。首先，通過網絡終端實時監控電網，獲得相應的數據；其次，對所獲得數據進行分析，及時發現電力系統中的故障類型并進行定位；最后，由工作人員利用通信網絡技術遠程操控開關，盡快解決現存問題，以免造成更嚴重的后果。例如，電力系統中經常會出現線路短路故障，工作人員可以通過網絡終端獲得異常電流數據，判斷故障類型后及時發出指令，保證電力系統穩定運行[7]。

3.2 在企業管理中的應用

企業作為國民經濟發展中的重要部分，只有實時共享信息資源，才能實現健康長久的發展。傳統的企業管理模式中，進行信息交換時存在著信息泄漏的風險，給企業發展帶來一定的隱患。通過引入現代通信網絡技術，可以為信息安全提供全方位的保護。以傳輸控制協議（Transmission Control Protocol，TCP）套接字為例，技術人員可以先通過編程的方式獲得適配主機的通信端點，再借助層次型分級的模式準確傳輸信息，保證信息的實效性。此外，TCP套接字還可以通過撥號的方式代替傳統的網絡連接，在實現信息互換的基礎上進一步節約投入成本，提高企業的經濟效益[8]。

3.3 在定位導航中的應用

百度地圖、高德地圖等定位導航軟件作為現代通信網絡技術下的產物，為人們的出行提供了極大的便利[9]。由于航海事業的性質較為特殊，以聲吶等設備為主的傳統定位導航具有一定的局限性，不僅傳播速度慢，還無法進行準確定位，影響航海事業的發展。而通過應用現代通信網絡技術，能夠有效彌補傳統定位導航所存在的不足，提高導航的精確度，保證船只的安全和人們的生命財產安全。

3.4 在網絡監控中的應用

傳統的監控模式中主要通過攝像頭傳遞圖像，極易出現傳遞滯后或圖像不完整的情況。將現代通信網絡技術用于日常監控，以嵌入式開發系統為核心，通過融合報警系統、數據管理系統、傳輸系統等，可以使數據信息得到實時傳輸，徹底打破了傳統的時間和空間限制，更好地解決移動端的數據傳輸問題，使監控系統具有更好的靈活性和便利性，減少了人力、物力投入，提高了監控效率[10]。

4 結 論

現代通信網絡技術被廣泛應用在各行各業，為人們的生活和工作提供了極大的便利。在大數據時代背景下，科技的進步推動著現代網絡通信技術的創新與發展，為了實現未來網絡通信技術的突破，需加大對其探索的力度，促使其發揮出更大的價值，進一步推動社會的發展。