计算机网络通信技术和光纤通信技术的研究.pdf

Telecom Power Technology 131 Sep.25,2023,Vol.40 No.18 2023 年 9 月 25 日第 40 卷第 18 期通信网络技术DOI：10.19399/ki.tpt.2023.18.044计算机网络通信技术和光纤通信技术的研究朱明明，王家琦（中国人民解放军 31401 部队 130 分队，辽宁 大连 116600）摘要：光纤通信技术是一种新型通信方式，为人们的生活和工作提供了便利，推动了计算机网络通信技术的发展，使得信息交流变得更快、更远。利用光纤通信技术，加快了信息交换的速率，大大缩短了传输距离。通信技术的快速发展使传输技术的地位逐渐显现。光纤网络技术的发展和运用使得其在资源的有效利用与灵活性方面得到了极大的提高。我国已逐渐在技术研发方面投入了更多的资金，以满足新的需求，争取在技术上的领先地位。关键词：计算机网络；通信技术；光纤通信技术Research on Computer Network Communication Technology and Optical Fiber Communication TechnologyZHU Mingming,WANG Jiaqi(Unit 130,Unit 31401 of the Peoples Liberation Army of China,Dalian 116600,China)Abstract:Optical fiber communication technology is a new communication method,which provides convenience for peoples life and work,promotes the development of computer network communication technology,and makes information exchange faster and farther.The use of optical fiber technology has accelerated the rate of information exchange and greatly shortened the transmission distance.With the rapid development of communication technology,the status of transmission technology has gradually emerged.The development and application of optical fiber network technology has greatly improved its effective use of resources and flexibility.China has gradually invested more funds in technology research and development to meet new needs and strive for a leading position in technology.Keywords:computer network;communication technology;optical fiber communication technology0引言计算机通信网络是包含多种技术与应用的复合体系，涉及不同的技术领域。这个系统由交换机和传输设备等组成，它们共同起到重要的作用。合理利用这些装置，既可以保证通信的顺畅，又可以减少通信费用，更好地体现出现代智能化技术的应用。计算机通信网络在现代社会中占有举足轻重的地位，并在数据和信息的传递过程中发挥着重要作用。光纤是一种广泛应用于现代通信领域的技术，实践中取得了明显的成效。随着计算机和光纤通信技术的进步，现代计算机通信网络取得了长足进步1-3。1计算机网络通信1.1常见的计算机网络通信模式常见的计算机网络通信模式分为单工、半双工、全双工 3 种，如图 1 所示。单工通信模式下，传输的数据具有单向性，且只能从发送方传递到接收方，常应用于遥控设备等通信；半双工通信模式下，信息数据能够双向传输，与此同时，发送者与接收者双方可以进行角色对调，但不能同一时间双向传输；全双工通信模式下，发送者和接收者能够同时进行双向传输，其应用代表是手机通信。发送接收单向通道（a）单工通信发送接收接收发送双向通道（b）半双工通信发送接收接收发送双向通道（c）全双工通信图 1通信模式1.2计算机网络通信的主要技术1.2.1数据通信技术数据通信是对信号进行捕获和传输，作为一个通信渠道存在，主要应用在资源探测、自动化技术等领域，极大地方便了人们的生产和生活。1.2.2网络连接技术通过对应的媒体将各种通信装置进行高效的联系。网络的互联是一个巨大而又复杂的组织，它包含了大量的介质、设备等。由于各种因子的协同效应，使得网络的连接效率得以提高，而这些因素的改变都会在一定的范围内对网络的连接效应造成一定的冲击。收稿日期：2023-08-04作者简介：朱明明（1994），男，山东安丘人，本科，助理工程师，主要研究方向为光纤通信；王家琦（1992），男，辽宁大连人，本科，助理工程师，主要研究方向为光纤通信。2023 年 9 月 25 日第 40 卷第 18 期Sep.25,2023,Vol.40 No.18Telecom Power Technology 132 1.2.3网络协议技术数据在进行传输的过程中主要是由信道以及传输协议进行保障，为了防止数据在传输的过程中出现的丢包、延时、重复等问题，常见的网络协议主要包括传输控制协议/网际协议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）、用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP）、超文本传输协议（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）等。1.2.4网络安全防护技术在充分理解计算机特性的前提下，采用科学、高效的安全保护手段是必要的。为了防止不寻常的使用者在计算机通信中造成的干扰及损害，保障计算机通信的正常运作，必须通过软件及硬件装置来完成网络的保护。2计算机网络通信技术的发展趋势2.1光纤通信技术光纤通信的基础信号是电信号和光信号，转换过程如图 2 所示。实现信号的传播后，通过网络技术实现放大，达到数据传输的目的。光纤通信分为有线光通信和无线光通信。无线光通信的应用范围很广，但是易受空间条件的制约；有线光通信是利用光导纤维作为传播媒介的一种通信手段。光纤通信技术的传输是由光源、光纤以及光电探测器3个主要部分组成。光纤由涂层、包层及核心构成，不同的应用需要采用不同的光纤，大体上分为 2 种，一种是用于通信的光纤，另一种是用于传感器的光纤4。光信号光接收机电信号图 2光纤信号转换2.2无线网络通信技术利用电磁波进行信息传输是目前通信领域中发展最快的技术，主要应用在办公以及家居系统中。无线网络通信是通过将信道进行细分实现对信息数据的转换以及网络资源的管理，具有小规模、高频率的特点，在成本上相对于光纤传输较低，但在传输过程中易受环境因素的影响，因此通信质量上光纤略胜一筹。2.3移动通信技术目前，我国的移动通信技术已经发展到了第五代，进入 5G 时代。相比于第四代移动通信技术（4G），5G 能够从根本上满足业务需求量，达到更好的通信体验。4G 和 5G 的对比如表 1 所示。3光纤通信技术分析3.1光纤通信技术的发展现状近年来，现代通信技术快速发展，光纤通信技术已被广泛运用于各个领域，光纤网络的传播技术也受到了国际社会的高度重视，不再局限于电信业5。3.2光纤通信技术的优势3.2.1信号品质在光导纤维传送时，信号是从传送端发送到接收端。整个过程由光纤输入线传送，然后再被接收端接收并转换，最后产生能听到或能理解的信息。具体的信号传输过程如图 3 所示，其中接收端作为最后一步，是整个过程的关键，直接影响着光纤通信的效率。由于波的基本性质是各波段相互独立，因此信号传递的是单一波源，其性能的优劣将对光纤传输的性能产生重要的影响。光纤通信网络的优势是能使信号传送变得更为平稳，光纤传输最大的优势在于能屏蔽电磁波以及外部环境的干扰，其宽带特性决定了传输能力，与常规的光缆、铜导线相比，光纤在通信方面的损耗较小，极大地增加了通信行业的经济价值、减少了建筑费用。另外，光纤具有很好的保密性。因为整个传输过程是在光纤中进行的，所以不会有任何的电磁辐射泄漏，也不会出现任何问题，极大地保证了通信的安全性。3.2.2布缆光缆布线时通常使用多条光缆进行连接，会导致在光缆的连接处可能发生光学信号的泄漏，光纤通信的效能因接合不佳会受到影响。因此，在光缆安装过程中，通信单位应注意光缆接头的连接，保证在光表 14G 和 5G 的对比对比项定义4G 性能5G 性能用户体验速率/（b/s）真实网络环境下用户可获得的最低传输速率10 100 M100 M 1 G连接数密度/（个/km2）单位面积上支持的在线设备总和105106端到端时延/ms数据包从源节点开始传输到被目标节点正确接收的时间10 1001移动性/（km/h）满足一定性能要求时，收发双方时间的最大相对移动速度350500 以上流量密度/（Mb/s）单位面积区域内的总流量0.110用户峰值速率/（Gb/s）用户可获得的最高传输速率110 20频谱效率/倍净比特率，峰值传输速率下所占信道的宽度13 5 2023 年 9 月 25 日第 40 卷第 18 期 133 Telecom Power TechnologySep.25,2023,Vol.40 No.18 朱明明，等：计算机网络通信技术和 光纤通信技术的研究缆接头的光信号也能稳定传输。光纤传送时，由于传输距离、传播速率不同，会造成色散，而光纤色散会造成传送的信号脉冲失真，提高通信中信息受损的概率，造成传送受限。此外，光纤较软容易造成弯折，光纤被弯折后会影响光的传播路径。3.3光纤通信技术的发展策略运用海量的信息，实现通信资源的集成。随着中国逐步进入大数据时代，光纤通信在信息传递的过程中也需要应用网络通信技术。通过合理的调度和管理来控制光纤通信，从而达到对数据传送流量的有效管理，减少在传送中的资源损耗。因此，国内有关光纤通信技术的科研工作者需要按照大数据的需求，对其进行适当的优化与调整，保证网络中的传输速度。目前，光纤通信技术的发展并不完善，传输技术也不成熟，国内的光纤通信技术还面临着许多问题。我国的光纤通信项目也正经历着信息变革，需要通过“数字化”的建设来提升整个通信体系。由于光纤通信尚处在起步期，面临着技术上的落后以及信息上的匮乏，因此需要不断进行技术方面的创新和研发，并逐步构建起一个完整的业务网络6。优化通信产业的服务模式，为光纤通信的广大用户提供优质的服务平台。光纤通信的发展离不开科技的支持，需要加强与有关科技的融合。例如，在光纤通信技术进行信息传递的过程中，涉及智能技术、移动技术、路由技术、远程控制技术以及遥测技术。光纤传输技术在信息传递中有着很强的信息处理能力，因此在进行信息资料传送时，必须强化安保措施。另外，维护光纤通信技术的人员需要定期更新数据处理中心，以确保其能够正常运行，并根据各类风险问题开发出能够应付各类突发事件的新的安全保障体系。提高网络安全性是关键，这可以从根本上提升光纤通信技术的安全性，并进一步提升光纤通信的传输效率。4结论我国科技的发展与壮大使计算机网络通信技术和光纤通信技术被广泛应用于各个领域。虽然还处在发展的初级阶段，但当前光纤网络的传输技术不仅为人们的生活和工作提供了便利，还极大地促进了通信技术的发展。参考文献：1 施向荣.计算机网络通信技术和光纤通信技术的研究 J.光源与照明，2022（1）：119-121.2 王钊，张晓.浅谈计算机网络通信技术发展趋势 J.电子世界，2020（4）：51-52.3 李强，苗敬峰.计算机网络信息通信安全防范措施研究：评计算机网络安全原理J.现代雷达，2021，43（4）：107.4 李飞宇.光纤通信技术在计算机网络中的应用和发展 J.光源与照明，2022（12）：76-78.5 梁喆，汪未阳，邹鹏飞，等.光纤通信网络传输技术分析 J.数字通信世界，2022（7）：70-72.6 刘洋，穆森.广电网络光纤通信网络技术的研究与应用 J.电子技术与软件工程，2020（8）：5-6.光发射机电子线路光接收机光纤跳线光纤跳线光放大器光探测器接收机信号恢复电信号输出放大器发射机电信号输入再生中继器光纤接头盒电信号连接器光源驱动电路光纤光信号到其他设备光耦合器或分束器图 3光纤通信信号的传输过程