光纖通信技術(shù)應(yīng)用中的計(jì)算機(jī)通信

1、光纖通信技術(shù)應(yīng)用中的計(jì)算機(jī)通信論文1計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)技術(shù)及內(nèi)容1.1網(wǎng)絡(luò)通信形式單工通信、半雙工通信、全雙工通信是網(wǎng)絡(luò)通信的主要形式。其中，遙控器是單工通信的代表，發(fā)送者和接受者是固定的，數(shù)據(jù)只能由發(fā)送者向接受者傳輸；對(duì)講機(jī)是半雙工通信的代表，盡管能相互傳輸，但不能同時(shí)相互傳輸；移動(dòng)電話(huà)是全雙工通信的代表，數(shù)據(jù)既能雙向傳輸，又能同時(shí)傳輸，是網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的產(chǎn)物。1.2網(wǎng)絡(luò)通信內(nèi)容1)數(shù)據(jù)通信利用數(shù)據(jù)通信能有效地實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸。數(shù)據(jù)通信大量應(yīng)用在社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，包括自動(dòng)化技術(shù)、遙感技術(shù)、航空技術(shù)、軍事技術(shù)、資源探測(cè)開(kāi)發(fā)等方面，并且隨著社會(huì)的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信已逐步開(kāi)始在人們的日常生活中普及開(kāi)來(lái)，對(duì)人們的工

2、作、學(xué)習(xí)、生活帶來(lái)了翻天覆地的變化。數(shù)據(jù)通信功能的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)軟件和硬件的相互配合，主要內(nèi)容有傳輸媒體、接口、數(shù)據(jù)鏈路復(fù)用、信號(hào)傳輸、數(shù)據(jù)鏈路控制和信號(hào)編碼等。2)網(wǎng)絡(luò)連接通過(guò)連接介質(zhì)，以某種方式把各種通信設(shè)備連接在一起形成一個(gè)龐大的結(jié)構(gòu)體系是為網(wǎng)絡(luò)連接。在網(wǎng)絡(luò)連接這個(gè)體系中，連接介質(zhì)、通信設(shè)備、通信技術(shù)、連接方法等各種要素相互影響、相互關(guān)聯(lián)，具有分類(lèi)多功能性和協(xié)調(diào)統(tǒng)一性。不同的連接介質(zhì)其功能不同，不過(guò)都要具有可靠性，連接介質(zhì)包括雙絞線、微波、通信衛(wèi)星、電纜、載波和光纖。就當(dāng)前來(lái)看，連接介質(zhì)受到材質(zhì)、技術(shù)的影響，具有一定的局限性，不過(guò)隨著社會(huì)的發(fā)展，我們可以找到更加可靠高效的介質(zhì)。3)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)協(xié)

3、議并不同于我們?nèi)粘Ｉ钪械目陬^協(xié)議、書(shū)面協(xié)議，它專(zhuān)指在通信過(guò)程中采用某種形式或方法。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以對(duì)不同體系總體結(jié)構(gòu)以及各不同層次分體結(jié)構(gòu)繼進(jìn)行具體的分析和解析，已達(dá)到各體系相互連接的目的，保證結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性和融合性。作為一個(gè)分散集合體，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議形成的，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各個(gè)末端連接著不同個(gè)體、不同位置的計(jì)算機(jī)。4)安全防護(hù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由兩個(gè)部分組成，即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)的終端或信源就是計(jì)算機(jī)，能夠進(jìn)行有效地信息傳輸和交換。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全是在了解計(jì)算機(jī)性質(zhì)的基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的防護(hù)措施進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全面保護(hù)，具體包括硬件、應(yīng)用軟件等，有效地防止非本用戶(hù)使用服務(wù)，從而

4、更好地維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在國(guó)外計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展現(xiàn)狀。較早的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全研究是起于國(guó)外，并且具有很廣泛的應(yīng)用，在上個(gè)世紀(jì)的70年代，美國(guó)就研究出了“計(jì)算機(jī)保密模型”，并且在此理論的基礎(chǔ)上又制定出了“可信計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全評(píng)估準(zhǔn)則”，通過(guò)不斷地完善，終于形成了安全信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)則。后來(lái)又發(fā)現(xiàn)了狀態(tài)機(jī)、模態(tài)邏輯以及代數(shù)工具等三種不同的分析方法，但是還存在著很多的問(wèn)題。通過(guò)密碼體制終于克服了網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)密鑰管理中的一大難題，為電子商務(wù)的安全性提供了有效地保障，隨著計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的不斷提升，各種新的密碼技術(shù)正不斷地涌現(xiàn)出來(lái)，為建設(shè)完善的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)做出了很大的貢獻(xiàn)。在國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)通

5、信網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展現(xiàn)狀。我國(guó)的信息網(wǎng)絡(luò)安全研究主要包括兩種，即通信保密、數(shù)據(jù)保護(hù)。在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全研究的過(guò)程中經(jīng)歷了很多的變革，先后出現(xiàn)了防火墻、安全網(wǎng)關(guān)、系統(tǒng)脆弱性?huà)呙柢浖龋S著社會(huì)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)水平不斷地提升，安全隱患越來(lái)越多，因此要不斷地研究新的防護(hù)技術(shù)，確保信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的安全運(yùn)行。目前我國(guó)的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全研究正向完善安全體系結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代密碼理論、信息分析及監(jiān)控體系等方向發(fā)展，制作出具有系統(tǒng)性、完整性以及協(xié)同性的信息網(wǎng)絡(luò)安全方案。不僅僅要滿(mǎn)足對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地處理和分析，而且還要加強(qiáng)保密體系的建設(shè)，不斷地完善通信協(xié)議和通信軟件系統(tǒng)，提升計(jì)算機(jī)內(nèi)部管理人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平，制

6、定出完善的安全防護(hù)和等級(jí)鑒別方案，防止不法分子利用軟件漏洞進(jìn)行犯罪活動(dòng)，影響到計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。2光纖通信技術(shù)及通信信號(hào)2.1光纖通信技術(shù)介紹隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光纖通信技術(shù)正逐步應(yīng)用在通信領(lǐng)域中。相對(duì)于金屬或其他電纜，光纖傳輸能力更強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸能力不可同日而語(yǔ)，比如單模光纖已具有幾十ghzkm的寬帶。光纖產(chǎn)生數(shù)據(jù)具有較大的傳輸寬帶，比如散波長(zhǎng)窗口。光纖的通信功能是通過(guò)光纖的色散特性和光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式實(shí)現(xiàn)的，不過(guò)由于終端設(shè)備的限制，光纖的優(yōu)勢(shì)并不能得到有效的發(fā)揮，在單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)這種情況表現(xiàn)的更加明顯。而大量的實(shí)驗(yàn)表明，密集波分復(fù)用技術(shù)能有效地利用光纖的寬帶優(yōu)勢(shì)，可使得2.

7、5gbps10gbps單波長(zhǎng)光纖通信增加至100gbps，也就是說(shuō)其傳輸容量可達(dá)單波長(zhǎng)光纖通信的數(shù)十倍。2.2光纖材料光導(dǎo)纖維即是我們常說(shuō)的光纖，主要是由玻璃或塑料制成的，光在其中通過(guò)全反射能實(shí)現(xiàn)傳導(dǎo)。生活中，我們常見(jiàn)的是玻璃制成的普通階躍型光纖。而光子晶體光纖大多是由硅的合成物摻雜一些硅晶體做成的，在晶體內(nèi)部有空氣空洞。由于石英材質(zhì)制成的光纖損耗很低，沒(méi)千米不超過(guò)0.21db，相對(duì)于其它介質(zhì)結(jié)構(gòu)，其產(chǎn)生的中繼距離更遠(yuǎn)，是目前最實(shí)用的光纖。2.3通信信號(hào)的衰弱和再生1)通訊信號(hào)的衰弱造成通訊信號(hào)的衰弱的原因是多方面的，在通訊信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸?shù)倪^(guò)程中，可以采用信號(hào)放大器來(lái)降低光波能耗損失的影響，但

8、通訊信號(hào)的衰弱是不可避免的，造成通訊信號(hào)的衰弱的原因有：瑞立散射、物質(zhì)吸收、米氏散射、連接器造成的損失，就算是性能的優(yōu)越的石英光纖，其內(nèi)部的雜質(zhì)同樣會(huì)增大可比系數(shù)，造成光波能耗損失。并且，光纖密度不均衡、接合技術(shù)不達(dá)標(biāo)、光纖變形同樣會(huì)引起通訊信號(hào)的衰弱。2)通訊信號(hào)的再生技術(shù)由于通訊信號(hào)的衰弱，通訊信號(hào)的再生技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，能有效地避免由于通訊信號(hào)的衰弱所產(chǎn)矛盾的進(jìn)一步醞釀和發(fā)展，保證通訊傳輸暢通無(wú)阻，避免嚴(yán)重事故的發(fā)生。通訊信號(hào)的再生技術(shù)泛指所有能彌補(bǔ)通訊信號(hào)的衰退的技術(shù)，再生技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用降低通訊系統(tǒng)的運(yùn)行成本。比如海底光纖，在應(yīng)用在再生技術(shù)之前，主要是借助中繼器來(lái)實(shí)現(xiàn)光纖傳輸，而中繼器維護(hù)成本高昂，阻礙著海底光纖的普及，而再生技術(shù)的發(fā)展很好滴解決了這個(gè)問(wèn)題。3結(jié)束語(yǔ)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)與光纖通信技術(shù)將會(huì)逐步成熟，