數(shù)據(jù)通信技術(shù)及其應(yīng)用前景淺析

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【摘要】數(shù)據(jù)通信是一種新型通信方式，由通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)融合發(fā)展而成。數(shù)據(jù)通信有著迅捷、方便等優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛。而光纖通信作為數(shù)據(jù)通信的一種傳輸方式，以光纖為傳輸介質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)激光的傳輸，這樣既增加了通信的容量，還提升了傳輸?shù)木嚯x，并有效避免各種干擾。本文首先對(duì)光纖通信技術(shù)進(jìn)行概述，并分析了其發(fā)展歷程和今后的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)通信；光纖通信；應(yīng)用

光纖通信技術(shù)在本地、長(zhǎng)途以及干線傳輸上運(yùn)用非常廣泛，同時(shí)正朝著用戶(hù)光纖通信網(wǎng)方向發(fā)展。利用單模光纖由于長(zhǎng)波激光器，各路光纖通話路數(shù)已經(jīng)在10000門(mén)以上，光纖具備較強(qiáng)的通信纖力。當(dāng)前光纖通信技術(shù)發(fā)展很快，對(duì)逐步加大了對(duì)接入、光電轉(zhuǎn)換、傳輸、交換以及網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備的運(yùn)用，并由數(shù)字信號(hào)處理與光電轉(zhuǎn)換兩個(gè)單元構(gòu)成。對(duì)此，為提升數(shù)據(jù)通信質(zhì)量，需要加大對(duì)光纖通信技術(shù)的研究力度，為人們的日常生產(chǎn)生活提供方便。

1光纖通信技術(shù)概述

1.1數(shù)字電路

當(dāng)前，數(shù)字光纖通信的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，并不斷提升了通信容量與傳輸距離，以往的電纜傳輸通信已經(jīng)被取代。數(shù)字光纖通信有很多優(yōu)勢(shì)，主要包括以下幾點(diǎn)：傳輸距離長(zhǎng)、容量大，抗干擾能力強(qiáng)，耐腐蝕和輻射，質(zhì)地較輕等[1]。對(duì)數(shù)字光纖通信而言，先要通過(guò)光電轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)字信號(hào)，利用光纖光纜進(jìn)行傳輸，接收端獲得傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)后，在光電轉(zhuǎn)換、放大、均衡以及定時(shí)判決以后，形成數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行傳輸。數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)焦獍l(fā)送機(jī)后，在光源器件調(diào)制后，將光脈沖信號(hào)發(fā)射出去。信號(hào)在光接收機(jī)中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換，并在放大與均衡后，能夠形成數(shù)字信號(hào)。

1.2MSTP電路

MSTP是一種多業(yè)務(wù)傳輸平臺(tái)，主要在SDH上發(fā)展而成。MSTP也是一種先進(jìn)的城域光傳輸網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城域網(wǎng)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的傳輸。當(dāng)前，MSTP電路具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽梢蕴峁?zhuān)網(wǎng)服務(wù)。

1.3裸光纖

通常來(lái)說(shuō)，電信等公司可以為用戶(hù)提供裸光纖租用服務(wù)，即主要為光纖物理通道，能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，所有光纖干線沒(méi)有連接數(shù)據(jù)處理設(shè)備，信號(hào)收發(fā)器需要用戶(hù)根據(jù)需求進(jìn)行安裝。對(duì)于裸光纖業(yè)務(wù)而言，主要是用戶(hù)和運(yùn)營(yíng)商主要使用光纖這一傳輸媒體，建立寬帶網(wǎng)得到時(shí)候，若是網(wǎng)間距離在3km以上，則需要光纖進(jìn)行連接。

1.4SDH電路

SDH屬于同步數(shù)據(jù)技術(shù)，將時(shí)分復(fù)用作為基礎(chǔ)，在所有上層網(wǎng)絡(luò)上，SDH發(fā)揮著物理通道的作用，并有著透明的特點(diǎn)，在寬帶支持下，能夠提供電話、數(shù)據(jù)以及數(shù)字視頻等服務(wù)。用戶(hù)不需要簽訂通信協(xié)議，能夠根據(jù)自身需要，選擇相應(yīng)的通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，同時(shí)業(yè)務(wù)質(zhì)量也很高。

2光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程

20世紀(jì)70年代初期，西方發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始研究光纖通信技術(shù)，主要是這些國(guó)家電話通信要求不斷增加。在美國(guó)，很多通信公司出于增大通信容量的考慮，大力研究各種新型材料，取代傳統(tǒng)的銅質(zhì)電纜，讓功能變得更加豐富。之后英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)電信研究所研究了光纖耗損等內(nèi)容，這推動(dòng)了研發(fā)光纖材料的步伐。隨著對(duì)光纖材料研究的加深，美國(guó)康寧公司研發(fā)了石英光纖，并在改良之后，已經(jīng)可以達(dá)到其理論損耗極限的程度[2]。從光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程來(lái)看，主要有5個(gè)階段，即第一階段為850nm波段多模光波；第二階段為1310nm多模光纖；第三階段為1310nm單模光纖；第四階段為1550nm單模光纖；第五階段為長(zhǎng)距離傳輸光纖通信技術(shù)。

3光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

隨著網(wǎng)絡(luò)傳輸與交換的進(jìn)行，全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要將光作為載體，信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸期間，需要進(jìn)行電與光之間的相互轉(zhuǎn)換。發(fā)展全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠更好的利用網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)候，不需要通過(guò)電處理，能夠運(yùn)用各種傳輸方法，如PDH、ATM、SDH等。為進(jìn)一步促進(jìn)全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，需要各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，對(duì)于光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，可以借鑒與Internet相類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢(shì)也非常明顯，如組網(wǎng)非常靈活，不會(huì)出現(xiàn)誤碼，可擴(kuò)展性強(qiáng)等[3]?，F(xiàn)階段全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要應(yīng)用于銀行中，如開(kāi)展的各種網(wǎng)上銀行業(yè)務(wù)，這樣能夠讓企業(yè)或個(gè)人的經(jīng)濟(jì)交易更加方便，也突破了空間與時(shí)間的局限，直接使用計(jì)算機(jī)完成各種金融業(yè)務(wù)，如轉(zhuǎn)賬、存款以及理財(cái)?shù)取Ｓ绕涫窃?D網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的今天，光纖通信技術(shù)將獲得更大發(fā)展。

3.2波分復(fù)用系統(tǒng)

對(duì)于薄分復(fù)用系統(tǒng)而言，主要利用光波頻率與波長(zhǎng)之間的差異，從光纖的實(shí)際損耗出發(fā)，分為相應(yīng)的信道，將光波當(dāng)成信號(hào)載波，并借助波分復(fù)用器，把發(fā)送端各種波長(zhǎng)的信號(hào)光載波進(jìn)行合并，并在光纖內(nèi)實(shí)現(xiàn)傳輸。這樣一來(lái)，讓單模光纖低損耗區(qū)的寬帶資源得到了充分的利用，而接收端同樣設(shè)置一個(gè)波分復(fù)用器，實(shí)現(xiàn)對(duì)承載各種信號(hào)的光載波的分離，這樣只需要使用一根光纖，就可以對(duì)多個(gè)波長(zhǎng)的光信號(hào)進(jìn)行傳輸，讓多路光信號(hào)復(fù)用傳輸?shù)靡詫?shí)現(xiàn)。在我國(guó)波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展速度很快，尤其是1.6Tbit/s的WDM系統(tǒng)逐步普及到商業(yè)上，同時(shí)極大延長(zhǎng)了全光傳輸?shù)木嚯x。此外，為增加傳輸?shù)娜萘浚€可以使用光時(shí)分復(fù)用技術(shù)（OTDM），利用該技術(shù)的信號(hào)，能夠?qū)崿F(xiàn)波分復(fù)用，從而有效增加了傳輸?shù)娜萘?。?duì)于現(xiàn)階段大容量的WDM/OTDM通信系統(tǒng)而言，通常選擇歸零編碼信號(hào)的形式進(jìn)行傳輸。通常光纖對(duì)色散管理分布要求很高，而利用該系統(tǒng)，可以有效降低這個(gè)要求，同時(shí)能夠更好的適應(yīng)光纖的非線性、偏振模色散等特性。此外，在超高速通信系統(tǒng)內(nèi)，歸零編碼信號(hào)不需要占據(jù)較大的空間，這無(wú)疑是今后光纖通信系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

3.3光弧子通信技術(shù)

光弧通信技術(shù)的發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸距離的增加，屬于特殊ps數(shù)量級(jí)的超短光脈沖，通過(guò)將光弧子為載體，能夠增加通信的距離，并確保不會(huì)出現(xiàn)畸變。同時(shí)還可以在不出現(xiàn)誤碼的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)信息的超遠(yuǎn)距離傳輸。光弧子通信技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，能夠避免受到光纖色散的影響，讓通信容量更大、傳輸速率更快[4]。光弧子通信技術(shù)是一種全光非線性通信方法，能夠有效避免受到色散的影響，從原理上看，借助光纖折射率具備的非線性效應(yīng)，從而壓縮光脈沖，從而平衡群速色散造成的光脈沖展寬。在創(chuàng)造相應(yīng)條件以后，能夠確保光弧子在光纖內(nèi)順利傳輸，同時(shí)延長(zhǎng)傳輸?shù)木嚯x，避免出現(xiàn)變形等問(wèn)題。由此可見(jiàn)，光弧子通信技術(shù)比其他通信技術(shù)具備更大的優(yōu)勢(shì)，如傳輸距離更長(zhǎng)、容量更大，同時(shí)也能夠有效避免受到各種因素的影響。因此，今后要加大對(duì)光弧子通信技術(shù)的研發(fā)力度。

4結(jié)語(yǔ)

總之，數(shù)據(jù)通信是一種通信業(yè)務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的信息傳輸與處理。現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展很快，出現(xiàn)了很多先進(jìn)的職能設(shè)備，極大豐富了處理功能，在社會(huì)各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)通信范圍也逐步增大。而光纖通信技術(shù)作為數(shù)據(jù)通信的一種傳輸方式，可以有效提升數(shù)據(jù)的傳輸量，因此今后需要進(jìn)一步加大對(duì)其的研發(fā)力度，確保其優(yōu)勢(shì)能夠充分發(fā)揮出來(lái)，提升數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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[2]馬骉.4G通信技術(shù)及其應(yīng)用前景分析[J].中國(guó)新通信，2014（08）：71.

[3]施伯楊.淺談數(shù)據(jù)通信技術(shù)及應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（07）：62.

[4]張鐵軍.探討數(shù)據(jù)通信技術(shù)與其運(yùn)用[J].通訊世界，2013（03）：16~17.

作者：張曉青 單位：中國(guó)聯(lián)通太原市分公司