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)，在我國各個領(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。

【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、長途以及干線傳輸上運(yùn)用非常廣泛，同時正朝著用戶光纖通信網(wǎng)方向發(fā)展。利用單模光纖由于長波激光器，各路光纖通話路數(shù)已經(jīng)在10000門以上，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，對逐步加大了對接入、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)字信號處理與光電轉(zhuǎn)換兩個單元構(gòu)成。對此，為提升數(shù)據(jù)通信質(zhì)量，需要加大對光纖通信技術(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，主要包括以下幾點(diǎn)：傳輸距離長、容量大，抗干擾能力強(qiáng)，耐腐蝕和輻射，質(zhì)地較輕等[1]。對數(shù)字光纖通信而言，先要通過光電轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)傳輸信號轉(zhuǎn)換為脈沖數(shù)字信號，利用光纖光纜進(jìn)行傳輸，接收端獲得傳輸過來的信號后，在光電轉(zhuǎn)換、放大、均衡以及定時判決以后，形成數(shù)據(jù)信號進(jìn)行傳輸。數(shù)字信號傳輸?shù)焦獍l(fā)送機(jī)后，在光源器件調(diào)制后，將光脈沖信號發(fā)射出去。信號在光接收機(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。

1.2MSTP電路

MSTP是一種多業(yè)務(wù)傳輸平臺，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?，可以提供專網(wǎng)服務(wù)。

1.3裸光纖

通常來說，電信等公司可以為用戶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，所有光纖干線沒有連接數(shù)據(jù)處理設(shè)備，信號收發(fā)器需要用戶根據(jù)需求進(jìn)行安裝。對于裸光纖業(yè)務(wù)而言，主要是用戶和運(yùn)營商主要使用光纖這一傳輸媒體，建立寬帶網(wǎng)得到時候，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)國家已經(jīng)開始研究光纖通信技術(shù)，主要是這些國家電話通信要求不斷增加。在美國，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。之后英國標(biāo)準(zhǔn)電信研究所研究了光纖耗損等內(nèi)容，這推動了研發(fā)光纖材料的步伐。隨著對光纖材料研究的加深，美國康寧公司研發(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)展歷程來看，主要有5個階段，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；第五階段為長距離傳輸光纖通信技術(shù)。

3光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢

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候，不需要通過電處理，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，對于光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，可以借鑒與Internet相類似的結(jié)構(gòu)。全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢也非常明顯，如組網(wǎng)非常靈活，不會出現(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，如開展的各種網(wǎng)上銀行業(yè)務(wù)，這樣能夠讓企業(yè)或個人的經(jīng)濟(jì)交易更加方便，也突破了空間與時間的局限，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)?。尤其是?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)

對于薄分復(fù)用系統(tǒng)而言，主要利用光波頻率與波長之間的差異，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)成信號載波，并借助波分復(fù)用器，把發(fā)送端各種波長的信號光載波進(jìn)行合并，并在光纖內(nèi)實(shí)現(xiàn)傳輸。這樣一來，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)置一個波分復(fù)用器，實(shí)現(xiàn)對承載各種信號的光載波的分離，這樣只需要使用一根光纖，就可以對多個波長的光信號進(jìn)行傳輸，讓多路光信號復(fù)用傳輸?shù)靡詫?shí)現(xiàn)。在我國波分復(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，同時極大延長了全光傳輸?shù)木嚯x。此外，為增加傳輸?shù)娜萘浚€可以使用光時分復(fù)用技術(shù)（OTDM），利用該技術(shù)的信號，能夠?qū)崿F(xiàn)波分復(fù)用，從而有效增加了傳輸?shù)娜萘?。對于現(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的形式進(jìn)行傳輸。通常光纖對色散管理分布要求很高，而利用該系統(tǒng)，可以有效降低這個要求，同時能夠更好的適應(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)，歸零編碼信號不需要占據(jù)較大的空間，這無疑是今后光纖通信系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向。

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)量級的超短光脈沖，通過將光弧子為載體，能夠增加通信的距離，并確保不會出現(xiàn)畸變。同時還可以在不出現(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，同時延長傳輸?shù)木嚯x，避免出現(xiàn)變形等問題。由此可見，光弧子通信技術(shù)比其他通信技術(shù)具備更大的優(yōu)勢，如傳輸距離更長、容量更大，同時也能夠有效避免受到各種因素的影響。因此，今后要加大對光弧子通信技術(shù)的研發(fā)力度。

4結(jié)語

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?，F(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)一步加大對其的研發(fā)力度，確保其優(yōu)勢能夠充分發(fā)揮出來，提升數(shù)據(jù)通信的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]王書林.淺析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)[J].無線互聯(lián)科技，2016（04）：1~2.

[2]馬骉.4G通信技術(shù)及其應(yīng)用前景分析[J].中國新通信，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：中國聯(lián)通太原市分公司