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摘要:随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。
关键词:数据通信 原理 分类
随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展,数据通信应运而生,它实现了计算机与计算机之间,计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。
一、通信系统传输手段
电缆通信:双绞线、同轴电缆等。市话和长途通信。调制方式:SSB/FDM。基于同轴的PCM时分多路数字基带传输技术。光纤将逐渐取代同轴。
微波中继通信:比较同轴,易架设、投资小、周期短。模拟电话微波通信主要采用SSB/FM/FDM调制,通信容量6000路/频道。数字微波采用BPSK、QPSK及QAM调制技术。采用64QAM、256QAM等多电平调制技术提高微波通信容量,可在40M频道内传送1920~7680路PCM数字电话。
光纤通信:光纤通信是利用激光在光纤中长距离传输的特性进行的,具有通信容量大、通信距离长及抗干扰性强的特点。目前用于本地、长途、干线传输,并逐渐发展用户光纤通信网。目前基于长波激光器和单模光纤,每路光纤通话路数超过万门,光纤本身的通信纤力非常巨大。几十年来,光纤通信技术发展迅速,并有各种设备应用,接入设备、光电转换设备、传输设备、交换设备、网络设备等。光纤通信设备有光电转换单元和数字信号处理单元两部分组成。
卫星通信:通信距离远、传输容量大、覆盖面积大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技术使用模拟调制、频分多路及频分多址。数字卫星通信采用数字调制、时分多路及时分多址。
移动通信:GSM、CDMA。数字移动通信关键技术:调制技术、纠错编码和数字话音编码。
二、数据通信的构成原理
数据终端(DTE)有分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。
三、数据通信的分类
1.有线数据通信。数字数据网(DDN)。数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。
分组交换网。分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以又称为X.25网。它是采用存储――转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,但网络性能较差。
帧中继网。帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3部分组成。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后在网上传输。
2.无线数据通信。无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户。
四、网络及其协议
1.计算机网络。计算机网络(ComputerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、广域网、城域网、和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般指连接一个国家内各个地区的网络。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10-100公里;局域网的地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间等。
局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各种人才信息等等。
2.网络协议。网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。
关键词:光纤通信 原理 应用 趋势
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
中图分类号:[TN913.7] 文献标识码:A 文章编号:
一、光纤通信技术
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。可以把光纤通信看成是以光导纤维为传输媒介的“有线”光通信。光纤由内芯和包层组成,内芯一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,包层的作用就是保护光纤。实际上光纤通信系统使用的不是单根的光纤,而是许多光纤聚集在一起的组成的光缆。由于玻璃材料是制作光纤的主要材料,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路;光波在光纤中传输,不会发生信息传播中的信息泄露现象;光纤很细,占用的体积小,这就解决了实施的空间问题。
二、光纤通信技术的原理
2.1光纤通信是利用半导体激光器或半导体发光二极管作为光源器件,把电信号转换为光信号并将其耦合进石英光纤中进行传输,在接收端使用半导体检测器件,如雪崩光电二极管或光电二极管等,将光信号再还原为电信号的一种通信方式。光纤的结构是由:纤芯、包层、涂敷层和护套组成。
2.2纤芯的作用是传到光波,包层的作用是将光波封闭在光纤中传播。为了达到传到光波的目的,需要使纤芯材料的折射率大于包层的折射率。为了实现纤芯和包层材料的折射率差,必须使纤芯和包层的材料有所不同。目前实用的光纤主要是石英系光纤,其主要材料是石英。如果在石英中掺入折射率高于石英的掺杂剂,则就可以作为纤芯材料。同样,如果在石英中掺入折射率比石英低的掺杂剂,则就可以作为包层材料,经这样掺杂后,上述的目的就可以达到了。
2.3目前广泛应用的掺杂剂主要是:二氧化锗、五氧化二磷、三氧化二硼、氟。前两种用于提高适应材料的折射率,后两种用于降低石英材料的折射率。实际应用中的光纤,外面加几层塑料涂层,以保护光纤,增加光线的强度。经过涂料以后的光纤成为光纤心线。根据光纤心线的涂料结构的不同,可以分为紧套光纤和松套光纤。
三、光纤通信技术发展的现状
3.1波分复用技术
波分复用技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源。根据每一信道光波的频率(或波长)不同,将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道,把光波作为信号的载波,在发送端采用波分复用器(合波器),将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端,再由一波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时),从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。
3.2光纤接入技术
光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达位置的不同,有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式。
四、光纤通信技术的广泛应用
光纤通信技术在电力系统和舰艇及水下系统中的应用。
4.1在电力系统中的应用
电力系统通信与邮电公用网相比,有着自身的特点,比如要求高可靠性、业务多、大部分业务容量小、具有丰富的杆路资源。因此,在电力通信光纤网络建设的过程中,通常会针对电力通信的特点并充分利用电力部门的特征进行光纤通信的建设。
4.1.1通过电力系统所独有的线路杆塔资源架设的电力特种通信光缆称为电力特种光缆。电力特种光缆分为以下几类:OPGW、ADSS、OPAC、OPPC、MASS、GWWOP、ADL ,电力特种光缆由于其自身结构以及安装形式比较特殊,所以遭到外力破坏的可能性相对来说比较小。目前,应用最为广泛的是OPGW 和ADSS 这两种光缆。
4.1.2OPGW有以下几个方面的优点:光缆同时与地线相复合,从而节省了重复建设的巨大费用;传输信号损耗小,且有着较高的通信质量;具有较好的安全性,不容易被偷盗。其缺点是在应用中有雷击损伤的问题。另一种较常应用于电力通信中的光缆ADSS 光缆由于其材料采用绝缘介质,具有重量轻、不会对铁塔照成较大影响等优点,可应用于强电场和长跨距。同时由于其杆塔添加型的安装形式,光缆的架设对输电线的运作影响较小,所以在其安装、维护的过程中可以不用停电。
4.1.3ADSS光缆在实际使用中最大的问题是电腐蚀
根据其各自的特点,通常在新建线路时,会采用OPGW光缆;在老线路加挂光缆时,会使用ADSS光缆。而新型特种光缆光纤复合相线(OPPC) 同时具备电能传输功能,国外已应用多年,国内应用处于起步阶段。与ADSS 和OPGW 等常用光缆比较,OPPC 具有一系列优点,包括与相导线复合,基本不存在OPGW 雷击断缆问题;不存在ADSS 电腐蚀断缆问题;处于高电压状态,具有防盗功能。当无法找到合适的ADSS 和OPGW 的敷设空间时,OPPC 是适当的选择。目前,在波长1260 ~ 1680nm 范围内,光纤可以传输的波段有6 个。利用波分复用 (WDM) 技术,每个波段可同时传输多个信道。不同类型的光纤所能传播的光波波长范围也不同。
4.2光纤在舰艇及水下系统中的应用
光纤通信在舰艇上的应用主要基于光纤优良的传输性能, 同时也由于光纤对电磁现象的不敏感性, 而且能减少重量和尺寸等, 舰用光纤通信就是在这一背景下产生的。当前舰船电子技术深入到各种电器设备和控制系统, 舰用雷达、导航、传感器和指挥系统的信号电缆, 加上其它电器设备和电力电缆, 带来了严重的电磁干扰、射频干扰和电磁泄漏等问题, 使得电磁兼容性的矛盾日益加剧。虽然各种设备的电磁信号在严格的控制之下, 但干扰依然存在,只能在某种程度上减少干扰, 而无法从根本上消除。光纤是一种无源、不导电的介电波导材料, 对电磁现象不敏感, 其自身也不产生辐射, 以光纤作为信息传输材料, 可以免除各种信号之间的干扰, 传输数据的准确率、灵敏度将大大提高, 保密性也大大增强。特别对于通信监视设备尤为适宜, 可使舰船电磁兼容性矛盾大大缓解。舰艇采用光纤通信技术可使传输的频带增宽、信息容量增大、传输速率提高, 同时还可以极大地节约空间和重量, 而且可以简化安装。
4.2.1光纤的固有化学稳定性和物理特性, 使得它作为传输材料绝缘性能好, 能承受舰艇及水下的恶劣环境耐高湿、抗潮湿和盐份的腐蚀, 而且光纤不会自燃也提高了舰船的安全性。
五、光纤通信技术的发展趋势
5.1向超高速系统的发展
网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾。传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用(TDM)方式进行,每当传输速率提高4倍,传输每比特的成本大约下降30%~40%:目前商用系统已从45Mbps增加到10Gbps,其速率在20年时间里增加了2000倍,比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多。
5.2向超大容量WDM系统的演进
采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽,然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1%,99%的资源尚待发掘。
5.3实现光联网
波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量,但基本上是以点到点通信为基础的系统,其灵活性和可靠性还不够理想。
5.4新一代的光纤
近几年来随着IP业务量的爆炸式增长,电信网正开始向下一代可持续发展的方向发展,而构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础。 5.5光接入网
过去几年间,网络的核心部分发生了翻天覆地的变化,无论是交换,还是传输都已更新了好几代。不久,网络的这一部分将成为全数字化的、软件主宰和控制的、高度集成和智能化的网络。
六、结语
光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式,是现代通信网的主要传输手段,技术作为信息技术的重要支撑平台,在未来信息社会中将起到重要作用。从现代通信的发展趋势来看,光纤通信也将成为未来通信发展的主流。
参考文献:
留香期长香味多新品不断有特色
李白有诗写道:“美人在时花满房,美人去后留空床。床上绣被卷不寝,至今三载有余香。”这首诗巧妙地把香与美人连在了一起,闻香识女人就是源于此。红楼梦中女性的名字大多也与香有关。随着时代的发展,香再也不是女人的独享,也不是一种难得的奢侈品,只要拥有加香剂及相应工具就可任意在纺织品、橡胶制品、皮革产品等上面加多达40种的香味,家庭住房、宾馆、酒店等也可以加香。通过调查发现:巧用香气,不仅能使人身心愉快,精神好,提高工作效率,还有助于个人事业的成功。章雅丽成功的秘诀是什么呢?除去她个人的努力,就是她研制开发出来的香料让人称绝,很多人在考察多家后而选择绿贝・馨苑,主要是冲着香料来的。评判香料好坏有两点:一是味道,二是留香期长短,这两点绿贝・馨苑都做到了首屈一指。馨苑纳米加香剂加香的衣物能达到用强碱性洗衣粉洗涤6次以上还有余香的效果,留香时间长达3―6个月;为房间加香专门研制的房间加香机只需将房间加香专用的加香剂倒入到内盒然后挂到墙壁上,便能使整个房间香气宜人,一次最低留香2个月。
章雅丽深知加香虽是新鲜事物容易被人接受,但它却难以摆脱小项目的命运,为了让这个小项目创造大商机,只能不断的开发新产品。手机加香是她2005年推出的重点项目,通过专用的手机加香消毒机对手机加香,能使手机留香1-2个月。手机加香操作异常简单,只要将馨苑牌手机专用的加香剂用棉签涂到手机上,然后放到手机加香机内进一步渗透加香,3分钟就自动完成加香、消毒、清洗的过程。章雅丽单凭手机加香项目大大地提升了绿贝・馨苑的品牌知名度和美誉度,借着这强劲的东风她在2006年又推出了雅丽香礼物和汽车专用香水两个项目:雅丽香礼物由天然物质组成的固体清香剂,有令人愉快的薄荷、苹果、绿茶、玫瑰、茉莉等各种香气,形状可依据想要的样子随意组合;汽车香水是有车一族的必备之品,馨苑汽车香水有消除异味、调节情绪,营造车内暗香
浮动气氛的作用。
千元创业引人来灵活经营做市场
绿贝・馨苑香料好,绿贝・馨苑产品多,这在行业内已成为不争的事实,那如何把有意投资这个项目的人吸引过来呢。章致丽在认真考虑后于2005年启动了“千元创业”计划,截至目前,共有千余人参与到了千元创业中来,经销一段时间后有人成了优秀的经销商,也有人成为了总。本刊2006年第11期刊登的《绿贝・馨苑香品久留香 千元启动创业梦想》一文,引起读者极大关注,应读者要求,本刊采访了两位参与绿贝・馨苑千元创业的经销商,也许他们现在走的路即将是大家要走的路。
长春经销商廉立伟:创业要趁早 项目要找好
9月30日下午3点左右,记者来到了位于长白路昆仑大厦内廉立伟的商务公司,廉立伟在送走了两名拿货的男子后,热情地接待了记者并讲述了他的创业经历。毕业于长春理工大学的他,三年前开始创业,在绿园区升阳街经营一个水晶花泥专卖店,同时,还面向周边地区拓展加盟业务,那年他25岁。2004年他又运作了几个项目,可都夭折了。但执着的廉立伟仍时刻通过网络关注致富信息,他坚信创业要趁早这个道理,他也不羡慕那些在机关和外企任职的同学。2005初,他在网上看到加香项目,他认为这是个投入小回报高的新奇项目,在多方考察下他选择了绿贝・馨苑。廉立伟告诉记者,他选择绿贝・馨苑的理由就是他们的香料好。同年3月份,廉立伟把升阳街的店交给了朋友打理,而他和手下5个业务员开始到干洗店、洗车房、宾馆、商场上门推销,在实际经销中,廉立伟发现车加香和手机加香很受欢迎,以长春金达洲为代表的10家洗车房和他确定了长期合作的关系。8月份,对加香项目胸有成竹的廉立伟加大了宣传力度,他风趣地对记者说:“现在,吉林省让我整的都知道了,几乎一个地区就有一家加香服务中心,他们每个月收入在3000元以上。”最后,廉立伟通过本刊对想创业的人说点心里话,创业一定要趁早,既要项目早,也要早投资;初次创业选择小型投资项目,有获得大成功的可能。
珠海市经销商陈建华:创业――就是做自己想做的事情
11月1日上午9点,记者电话采访了绿贝・馨苑珠海市的经销商陈建华,27岁的他有过很多小本创业的经历。今年7月份他参与了绿贝・馨苑的千元创业活动,首批拿了3000元的货,两个月后又拿了5000元的货。他在电话中对记者说:“加香普通人都能接受,因为瞬间就能感受到香气存在;8月份,我们在广海商场一楼做手机加香演示活动时,仅仅4个小时就给40多部手机加了不同的香味,每部收费10元;现在,听说总部又有新项目推出,我会跟随总部的脚步,做自己的事业。
因“香”识绿贝・馨苑的人很多,他们在不同的地方以不同的方式经营着自己的事业,但他们都有一个总部――厦门海沧绿贝・馨苑芳香制品连锁机构。章雅丽真诚地希望每个人都能用绿贝・馨苑的种子,收获自己的庄稼。
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