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摘要:隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發展,數據通信應運而生,它實現了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業務需求的變化及通信技術的發展使得數據通信經過了不同的發展歷程。
關鍵詞:數據通信 原理 分類
隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發展,數據通信應運而生,它實現了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業務需求的變化及通信技術的發展使得數據通信經過了不同的發展歷程。
一、通信系統傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調制方式:SSB/FDM。基于同軸的PCM時分多路數字基帶傳輸技術。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調制,通信容量6000路/頻道。數字微波采用BPSK、QPSK及QAM調制技術。采用64QAM、256QAM等多電平調制技術提高微波通信容量,可在40M頻道內傳送1920~7680路PCM數字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸的特性進行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發展用戶光纖通信網。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術發展迅速,并有各種設備應用,接入設備、光電轉換設備、傳輸設備、交換設備、網絡設備等。光纖通信設備有光電轉換單元和數字信號處理單元兩部分組成。
衛星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術使用模擬調制、頻分多路及頻分多址。數字衛星通信采用數字調制、時分多路及時分多址。
移動通信:GSM、CDMA。數字移動通信關鍵技術:調制技術、糾錯編碼和數字話音編碼。
二、數據通信的構成原理
數據終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設備(VAP)、局域網(LAN)等各種專用終端設備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數據電路由傳輸信道和數據電路終端設備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調制解調器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數字信號的轉換;如果傳輸信道為數字信道,DCE的作用是實現信號碼型與電平的轉換,以及線路接續控制等。傳輸信道除有模擬和數字的區分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接,通信結束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統中的通信控制器用于管理與數據終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數據終端設備輸入的數據。
三、數據通信的分類
1.有線數據通信。數字數據網(DDN)。數字數據網由用戶環路、DDN節點、數字信道和網絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數字微波、衛星等數字信道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說DDN是把數據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。數字信道應包括用戶到網絡的連接線路,即用戶環路的傳輸也應該是數字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質量不如前。
分組交換網。分組交換網(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎的,所以又稱為X.25網。它是采用存儲――轉發方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段,并在每個數據段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群體,在網上傳輸。分組交換網最突出的優點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網絡具有動態路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網絡性能較差。
幀中繼網。幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數據組均包封在較大的幀中繼幀內,加上尋址和控制信息后在網上傳輸。
2.無線數據通信。無線數據通信也稱移動數據通信,它是在有線數據通信的基礎上發展起來的。有線數據通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數據通信是通過無線電波的傳播來傳送數據的,因而有可能實現移動狀態下的移動通信。狹義地說,移動數據通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互聯,把有線數據網路的應用擴展到移動和便攜用戶。
四、網絡及其協議
1.計算機網絡。計算機網絡(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯的集合。通過網絡各用戶可實現網絡資源共享,如文檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分,可分為網際網、廣域網、城域網、和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網;廣域網一般指連接一個國家內各個地區的網絡。廣域網一般分布距離在100-1000公里之間;城域網又稱為都市網,它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學校,甚至一個大房間等。
局域網是目前使用最多的計算機網絡,一個單位可使用多個局域網,如財務部門使用局域網來管理財務帳目,勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各種人才信息等等。
2.網絡協議。網絡協議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言,網絡協議很多,有面向字符的協議、面向比特的協議,還有面向字節計數的協議,但最常用的是TCP/IP協議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網絡。TCP/IP協議的特點是具有開放體系結構,并且非常容易管理。
關鍵詞:光纖通信 原理 應用 趨勢
Abstract: Communication network and telephone communication network in optical fiber communications network to replace the cable communication network has become the world recognized the fact. At this time because the communication distance influence, falling to the utilization rate of optical fiber communication, so as to achieve further development, must find a new way, using new technology. This paper analyzes the principle of optical fiber communication technology, practical application and to explain the new technology in optical fiber communication, the trend of research on new technology of optical fiber communication.
Key words: optical fiber communication; principle; application; trend
中圖分類號:[TN913.7] 文獻標識碼:A 文章編號:
一、光纖通信技術
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。可以把光纖通信看成是以光導纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由內芯和包層組成,內芯一般為幾十微米或幾微米,比一根頭發絲還細;外面層稱為包層,包層的作用就是保護光纖。實際上光纖通信系統使用的不是單根的光纖,而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路;光波在光纖中傳輸,不會發生信息傳播中的信息泄露現象;光纖很細,占用的體積小,這就解決了實施的空間問題。
二、光纖通信技術的原理
2.1光纖通信是利用半導體激光器或半導體發光二極管作為光源器件,把電信號轉換為光信號并將其耦合進石英光纖中進行傳輸,在接收端使用半導體檢測器件,如雪崩光電二極管或光電二極管等,將光信號再還原為電信號的一種通信方式。光纖的結構是由:纖芯、包層、涂敷層和護套組成。
2.2纖芯的作用是傳到光波,包層的作用是將光波封閉在光纖中傳播。為了達到傳到光波的目的,需要使纖芯材料的折射率大于包層的折射率。為了實現纖芯和包層材料的折射率差,必須使纖芯和包層的材料有所不同。目前實用的光纖主要是石英系光纖,其主要材料是石英。如果在石英中摻入折射率高于石英的摻雜劑,則就可以作為纖芯材料。同樣,如果在石英中摻入折射率比石英低的摻雜劑,則就可以作為包層材料,經這樣摻雜后,上述的目的就可以達到了。
2.3目前廣泛應用的摻雜劑主要是:二氧化鍺、五氧化二磷、三氧化二硼、氟。前兩種用于提高適應材料的折射率,后兩種用于降低石英材料的折射率。實際應用中的光纖,外面加幾層塑料涂層,以保護光纖,增加光線的強度。經過涂料以后的光纖成為光纖心線。根據光纖心線的涂料結構的不同,可以分為緊套光纖和松套光纖。
三、光纖通信技術發展的現狀
3.1波分復用技術
波分復用技術可以充分利用單模光纖低損耗區帶來的巨大帶寬資源。根據每一信道光波的頻率(或波長)不同,將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道,把光波作為信號的載波,在發送端采用波分復用器(合波器),將不同規定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳輸。在接收端,再由一波分復用器(分波器)將這些不同波長承載不同信號的光載波分開。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨立(不考慮光纖非線性時),從而在一根光纖中可實現多路光信號的復用傳輸。
3.2光纖接入技術
光纖接入網是信息高速公路的“最后一公里”。實現信息傳輸的高速化,滿足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網絡,用戶接入部分更是關鍵,光纖接入網是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達位置的不同,有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的應用,統稱FTTx。FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纖的寬帶特性,為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,充分滿足寬帶接入的需求。目前,國內的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬,對大中型企業用戶來說,是比較理想的接入方式。
四、光纖通信技術的廣泛應用
光纖通信技術在電力系統和艦艇及水下系統中的應用。
4.1在電力系統中的應用
電力系統通信與郵電公用網相比,有著自身的特點,比如要求高可靠性、業務多、大部分業務容量小、具有豐富的桿路資源。因此,在電力通信光纖網絡建設的過程中,通常會針對電力通信的特點并充分利用電力部門的特征進行光纖通信的建設。
4.1.1通過電力系統所獨有的線路桿塔資源架設的電力特種通信光纜稱為電力特種光纜。電力特種光纜分為以下幾類:OPGW、ADSS、OPAC、OPPC、MASS、GWWOP、ADL ,電力特種光纜由于其自身結構以及安裝形式比較特殊,所以遭到外力破壞的可能性相對來說比較小。目前,應用最為廣泛的是OPGW 和ADSS 這兩種光纜。
4.1.2OPGW有以下幾個方面的優點:光纜同時與地線相復合,從而節省了重復建設的巨大費用;傳輸信號損耗小,且有著較高的通信質量;具有較好的安全性,不容易被偷盜。其缺點是在應用中有雷擊損傷的問題。另一種較常應用于電力通信中的光纜ADSS 光纜由于其材料采用絕緣介質,具有重量輕、不會對鐵塔照成較大影響等優點,可應用于強電場和長跨距。同時由于其桿塔添加型的安裝形式,光纜的架設對輸電線的運作影響較小,所以在其安裝、維護的過程中可以不用停電。
4.1.3ADSS光纜在實際使用中最大的問題是電腐蝕
根據其各自的特點,通常在新建線路時,會采用OPGW光纜;在老線路加掛光纜時,會使用ADSS光纜。而新型特種光纜光纖復合相線(OPPC) 同時具備電能傳輸功能,國外已應用多年,國內應用處于起步階段。與ADSS 和OPGW 等常用光纜比較,OPPC 具有一系列優點,包括與相導線復合,基本不存在OPGW 雷擊斷纜問題;不存在ADSS 電腐蝕斷纜問題;處于高電壓狀態,具有防盜功能。當無法找到合適的ADSS 和OPGW 的敷設空間時,OPPC 是適當的選擇。目前,在波長1260 ~ 1680nm 范圍內,光纖可以傳輸的波段有6 個。利用波分復用 (WDM) 技術,每個波段可同時傳輸多個信道。不同類型的光纖所能傳播的光波波長范圍也不同。
4.2光纖在艦艇及水下系統中的應用
光纖通信在艦艇上的應用主要基于光纖優良的傳輸性能, 同時也由于光纖對電磁現象的不敏感性, 而且能減少重量和尺寸等, 艦用光纖通信就是在這一背景下產生的。當前艦船電子技術深入到各種電器設備和控制系統, 艦用雷達、導航、傳感器和指揮系統的信號電纜, 加上其它電器設備和電力電纜, 帶來了嚴重的電磁干擾、射頻干擾和電磁泄漏等問題, 使得電磁兼容性的矛盾日益加劇。雖然各種設備的電磁信號在嚴格的控制之下, 但干擾依然存在,只能在某種程度上減少干擾, 而無法從根本上消除。光纖是一種無源、不導電的介電波導材料, 對電磁現象不敏感, 其自身也不產生輻射, 以光纖作為信息傳輸材料, 可以免除各種信號之間的干擾, 傳輸數據的準確率、靈敏度將大大提高, 保密性也大大增強。特別對于通信監視設備尤為適宜, 可使艦船電磁兼容性矛盾大大緩解。艦艇采用光纖通信技術可使傳輸的頻帶增寬、信息容量增大、傳輸速率提高, 同時還可以極大地節約空間和重量, 而且可以簡化安裝。
4.2.1光纖的固有化學穩定性和物理特性, 使得它作為傳輸材料絕緣性能好, 能承受艦艇及水下的惡劣環境耐高濕、抗潮濕和鹽份的腐蝕, 而且光纖不會自燃也提高了艦船的安全性。
五、光纖通信技術的發展趨勢
5.1向超高速系統的發展
網絡容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對主要矛盾。傳統光纖通信的發展始終按照電的時分復用(TDM)方式進行,每當傳輸速率提高4倍,傳輸每比特的成本大約下降30%~40%:目前商用系統已從45Mbps增加到10Gbps,其速率在20年時間里增加了2000倍,比同期微電子技術的集成度增加速度還快得多。
5.2向超大容量WDM系統的演進
采用電的時分復用系統的擴容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1%,99%的資源尚待發掘。
5.3實現光聯網
波分復用系統技術盡管具有巨大的傳輸容量,但基本上是以點到點通信為基礎的系統,其靈活性和可靠性還不夠理想。
5.4新一代的光纖
近幾年來隨著IP業務量的爆炸式增長,電信網正開始向下一代可持續發展的方向發展,而構筑具有巨大傳輸容量的光纖基礎設施是下一代網絡的物理基礎。 5.5光接入網
過去幾年間,網絡的核心部分發生了翻天覆地的變化,無論是交換,還是傳輸都已更新了好幾代。不久,網絡的這一部分將成為全數字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網絡。
六、結語
光纖通信是利用光波在光導纖維中傳輸信息的通信方式,是現代通信網的主要傳輸手段,技術作為信息技術的重要支撐平臺,在未來信息社會中將起到重要作用。從現代通信的發展趨勢來看,光纖通信也將成為未來通信發展的主流。
參考文獻:
留香期長香味多新品不斷有特色
李白有詩寫道:“美人在時花滿房,美人去后留空床。床上繡被卷不寢,至今三載有余香。”這首詩巧妙地把香與美人連在了一起,聞香識女人就是源于此。紅樓夢中女性的名字大多也與香有關。隨著時代的發展,香再也不是女人的獨享,也不是一種難得的奢侈品,只要擁有加香劑及相應工具就可任意在紡織品、橡膠制品、皮革產品等上面加多達40種的香味,家庭住房、賓館、酒店等也可以加香。通過調查發現:巧用香氣,不僅能使人身心愉快,精神好,提高工作效率,還有助于個人事業的成功。章雅麗成功的秘訣是什么呢?除去她個人的努力,就是她研制開發出來的香料讓人稱絕,很多人在考察多家后而選擇綠貝?馨苑,主要是沖著香料來的。評判香料好壞有兩點:一是味道,二是留香期長短,這兩點綠貝?馨苑都做到了首屈一指。馨苑納米加香劑加香的衣物能達到用強堿性洗衣粉洗滌6次以上還有余香的效果,留香時間長達3―6個月;為房間加香專門研制的房間加香機只需將房間加香專用的加香劑倒入到內盒然后掛到墻壁上,便能使整個房間香氣宜人,一次最低留香2個月。
章雅麗深知加香雖是新鮮事物容易被人接受,但它卻難以擺脫小項目的命運,為了讓這個小項目創造大商機,只能不斷的開發新產品。手機加香是她2005年推出的重點項目,通過專用的手機加香消毒機對手機加香,能使手機留香1-2個月。手機加香操作異常簡單,只要將馨苑牌手機專用的加香劑用棉簽涂到手機上,然后放到手機加香機內進一步滲透加香,3分鐘就自動完成加香、消毒、清洗的過程。章雅麗單憑手機加香項目大大地提升了綠貝?馨苑的品牌知名度和美譽度,借著這強勁的東風她在2006年又推出了雅麗香禮物和汽車專用香水兩個項目:雅麗香禮物由天然物質組成的固體清香劑,有令人愉快的薄荷、蘋果、綠茶、玫瑰、茉莉等各種香氣,形狀可依據想要的樣子隨意組合;汽車香水是有車一族的必備之品,馨苑汽車香水有消除異味、調節情緒,營造車內暗香
浮動氣氛的作用。
千元創業引人來靈活經營做市場
綠貝?馨苑香料好,綠貝?馨苑產品多,這在行業內已成為不爭的事實,那如何把有意投資這個項目的人吸引過來呢。章致麗在認真考慮后于2005年啟動了“千元創業”計劃,截至目前,共有千余人參與到了千元創業中來,經銷一段時間后有人成了優秀的經銷商,也有人成為了總。本刊2006年第11期刊登的《綠貝?馨苑香品久留香 千元啟動創業夢想》一文,引起讀者極大關注,應讀者要求,本刊采訪了兩位參與綠貝?馨苑千元創業的經銷商,也許他們現在走的路即將是大家要走的路。
長春經銷商廉立偉:創業要趁早 項目要找好
9月30日下午3點左右,記者來到了位于長白路昆侖大廈內廉立偉的商務公司,廉立偉在送走了兩名拿貨的男子后,熱情地接待了記者并講述了他的創業經歷。畢業于長春理工大學的他,三年前開始創業,在綠園區升陽街經營一個水晶花泥專賣店,同時,還面向周邊地區拓展加盟業務,那年他25歲。2004年他又運作了幾個項目,可都夭折了。但執著的廉立偉仍時刻通過網絡關注致富信息,他堅信創業要趁早這個道理,他也不羨慕那些在機關和外企任職的同學。2005初,他在網上看到加香項目,他認為這是個投入小回報高的新奇項目,在多方考察下他選擇了綠貝?馨苑。廉立偉告訴記者,他選擇綠貝?馨苑的理由就是他們的香料好。同年3月份,廉立偉把升陽街的店交給了朋友打理,而他和手下5個業務員開始到干洗店、洗車房、賓館、商場上門推銷,在實際經銷中,廉立偉發現車加香和手機加香很受歡迎,以長春金達洲為代表的10家洗車房和他確定了長期合作的關系。8月份,對加香項目胸有成竹的廉立偉加大了宣傳力度,他風趣地對記者說:“現在,吉林省讓我整的都知道了,幾乎一個地區就有一家加香服務中心,他們每個月收入在3000元以上。”最后,廉立偉通過本刊對想創業的人說點心里話,創業一定要趁早,既要項目早,也要早投資;初次創業選擇小型投資項目,有獲得大成功的可能。
珠海市經銷商陳建華:創業――就是做自己想做的事情
11月1日上午9點,記者電話采訪了綠貝?馨苑珠海市的經銷商陳建華,27歲的他有過很多小本創業的經歷。今年7月份他參與了綠貝?馨苑的千元創業活動,首批拿了3000元的貨,兩個月后又拿了5000元的貨。他在電話中對記者說:“加香普通人都能接受,因為瞬間就能感受到香氣存在;8月份,我們在廣海商場一樓做手機加香演示活動時,僅僅4個小時就給40多部手機加了不同的香味,每部收費10元;現在,聽說總部又有新項目推出,我會跟隨總部的腳步,做自己的事業。
因“香”識綠貝?馨苑的人很多,他們在不同的地方以不同的方式經營著自己的事業,但他們都有一個總部――廈門海滄綠貝?馨苑芳香制品連鎖機構。章雅麗真誠地希望每個人都能用綠貝?馨苑的種子,收獲自己的莊稼。
地址:福建省廈門市海滄區滄湖東路898號203