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序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇計(jì)算機(jī)通信范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-3044(2014)25-5855-02
Computer Network is Analysed and the Optical Fiber Communication Technology
JIA Wei
(PingLiang Gongye Zhongdeng Zhuangye Xuexiao, Pingliang 744000,China)
Abstract: As people living standard unceasing enhancement, to the needs of the communication technology increases, computer communication network, and the application of optical fiber communication technology, greatly improving the people's communication efficiency. This paper respectively discusses the computer network and optical fiber communication technology.
Key words:Computer communication network;Optical fiber communication technology;Communication network
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們需要更加便捷的通信方式,計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的應(yīng)用,進(jìn)一步提高生產(chǎn)力,對(duì)人們的日常生活也產(chǎn)生了深刻的影響。而光纖通信技術(shù)的應(yīng)用,使得計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)更加的成熟和高效。在我國(guó),3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已非常成熟,而移動(dòng)通信的4G業(yè)務(wù)已在全國(guó)各主要城市發(fā)售,在不久的將來(lái)聯(lián)通、電線的4G網(wǎng)絡(luò)也將投放市場(chǎng),這預(yù)示移動(dòng)通信網(wǎng)將進(jìn)一步完善。從中國(guó)工信部統(tǒng)計(jì)的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)看,在2013年3月,我國(guó)已有1.46 億移動(dòng)通信用戶,位居世界終端用戶最多的國(guó)家,既給計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)和光纖通信技術(shù)提出了挑戰(zhàn),也是一次良好的發(fā)展機(jī)遇。
1 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)技術(shù)及內(nèi)容
通信網(wǎng)是一種非常復(fù)雜的系統(tǒng),在這個(gè)系統(tǒng)的核心構(gòu)件是交換、傳輸設(shè)備,系統(tǒng)的末梢連接著大量的不同地理位置不同的用戶,最終目的是實(shí)現(xiàn)信息的交換;通信是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的過(guò)程,這個(gè)過(guò)程只能實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)之間的信息交換。大量的通信通過(guò)交換設(shè)備的中間介質(zhì)連接在一起,形成了通信網(wǎng)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的主要內(nèi)容包括:
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)通信已逐步開始在人們的日常生活中普及開來(lái),對(duì)人們的工作、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)議并不同于我們?nèi)粘I钪械目陬^協(xié)議、書面協(xié)議,它專指在通信過(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使用服務(wù),從而更好地維護(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)脆弱性掃描軟件等,隨著社會(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)部管理人員的專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平,制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2.5Gbps~10Gbps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)
2計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性設(shè)計(jì)方案
計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性的優(yōu)化設(shè)計(jì),作為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容,能夠有效地確保計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全運(yùn)行,當(dāng)然最為重要的是能夠促進(jìn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。由于各方面的原因目前我國(guó)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)在建設(shè)方面仍然存在不足,安全性問(wèn)題普遍存在,這也就促使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可靠性設(shè)計(jì)勢(shì)在必行,但是在對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)必須要設(shè)計(jì)出能夠滿足系統(tǒng)建設(shè)的需求,并且要全方面的考慮到與計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)有關(guān)的所有設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)。筆者認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
(1)多級(jí)容錯(cuò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。這種方法能夠在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的時(shí)候,繼續(xù)有效地保證計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)正常的運(yùn)行,由于計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)在人們?nèi)粘5纳詈凸ぷ髦姓紦?jù)著越來(lái)越重要的位置,如果網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障那么就會(huì)給人們的工作造成一定的影響,嚴(yán)重的會(huì)影響我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,因此必須要建立保證網(wǎng)絡(luò)在出現(xiàn)故障之后還能夠正常運(yùn)行的系統(tǒng),也就是容錯(cuò)系統(tǒng)。目前建立容錯(cuò)系統(tǒng)是最為有效的對(duì)付網(wǎng)絡(luò)故障的方法,這種方法對(duì)于大中型的網(wǎng)絡(luò)而言是十分重要的,不然頻繁的網(wǎng)絡(luò)故障將會(huì)嚴(yán)重影響到網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行,這也就給網(wǎng)絡(luò)維護(hù)費(fèi)用增加了負(fù)擔(dān)。多級(jí)容錯(cuò)系統(tǒng)能夠讓網(wǎng)絡(luò)具有一定的自我保護(hù)能力和自愈能力,即使在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)出現(xiàn)故障之后,容錯(cuò)技術(shù)還能夠有效地保證網(wǎng)絡(luò)正常工作,并不需要對(duì)故障單元進(jìn)行立即修復(fù)。
(2)分層處理方法。采用分層處理方法主要是由于計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)本就屬于多層次系統(tǒng),并且計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)對(duì)于整體的可靠性要求與層次性要求有著一定的區(qū)別,將分層處理方法應(yīng)用于解決計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)所面臨的相關(guān)問(wèn)題中,能夠有效地解決計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)進(jìn)行分層方式,將計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)分為系統(tǒng)層、服務(wù)層以及邏輯層等其他不同的層次,然后再在每一層次上的差異化、可靠性進(jìn)行度量,以此來(lái)制定針對(duì)性的優(yōu)化方案,提高計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性,最終保證計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)最優(yōu)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
(3)最優(yōu)選擇方法。最優(yōu)選擇方法是通過(guò)研究各種滿足網(wǎng)絡(luò)可靠性要求的方案進(jìn)行比較的,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)也就是針對(duì)于網(wǎng)絡(luò)可靠性優(yōu)化方案,從中選擇出最優(yōu)方案并且對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化,以此來(lái)保證計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的可靠性。如果在費(fèi)用較為充足的情況下,還可以設(shè)計(jì)一定冗余的方式來(lái)增加計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性,以保證計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)系統(tǒng)的升級(jí)能夠順利進(jìn)行,從而促進(jìn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)可靠性設(shè)計(jì)最優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要組成部分,極大地提高了人們的生活質(zhì)量,滿足人們的多種需求。文章首先對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)述,并分析發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的傳輸進(jìn)行闡述,以期對(duì)我國(guó)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)提供參考。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用了通信線路和設(shè)備,用于連接不同地區(qū)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),形成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),從而滿足人們對(duì)語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)等信息的共享需求。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的組成設(shè)備主要有網(wǎng)關(guān)、交換器、網(wǎng)橋等,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的過(guò)程就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,只要計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相同,就可以實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的通信和共享。
1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的概述
1.1 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)與傳統(tǒng)的模擬數(shù)據(jù)通信技術(shù)相比有著極大的優(yōu)勢(shì):第一,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)中,數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝皇菙?shù)據(jù)幀,在傳輸時(shí),一旦出現(xiàn)傳輸錯(cuò)誤,就可以及時(shí)通過(guò)檢錯(cuò)編碼和重新發(fā)送數(shù)據(jù)幀進(jìn)行檢測(cè),大大提升了通信的可靠性能。第二,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信可以將視頻、聲音、圖像等非數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息,并在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。第三,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)有效加強(qiáng)了信息加密技術(shù),使得信息的隱私性得到保障,避免外界的非法獲取,保障了信息的安全性。
第四,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)采用了繼電器設(shè)備,并對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蠛驼危苊饬嗽胍舻睦鄯e和影響,保證了數(shù)據(jù)在通信傳輸過(guò)程中遇到長(zhǎng)距離傳輸時(shí)的完整性。第五,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)發(fā)展的速度不斷加快,并利用了集成電路,大大減少了電路設(shè)備的數(shù)量,降低了設(shè)備的成本和體積,使通信設(shè)備便攜方便。第六,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)中應(yīng)用了多路光纖技術(shù),使得數(shù)據(jù)的通信路徑更多,傳輸速度加快,可以在同一時(shí)間傳輸更多的數(shù)據(jù),滿足了快速發(fā)展的生活需求。
1.2 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信中的指標(biāo)
1.2.1 速率
通信技術(shù)中的速率指的是每秒能夠傳送的代碼位數(shù),其計(jì)算公式是:S=1/T*log2n
公式中的T是指脈沖的重復(fù)周期(脈沖的寬度),n是指調(diào)制的點(diǎn)平數(shù)。
由此可見,T的重復(fù)周期(脈沖的寬度)的倒數(shù)就是每一秒的單位脈沖數(shù),如果n=l/T,那么單位脈沖的重復(fù)頻率就是每一秒的位數(shù)。在調(diào)制器中,每一個(gè)調(diào)制轉(zhuǎn)換時(shí)間都與一個(gè)代碼對(duì)應(yīng)。由此可見,調(diào)制速率與信息傳輸速率是相同的。
1.2.2 誤碼率
誤碼率是衡量數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)信息傳輸可靠性的關(guān)鍵指標(biāo),誤碼率主要指在數(shù)據(jù)進(jìn)行通信傳輸?shù)倪^(guò)程中,二進(jìn)制碼出錯(cuò)的概率,它的計(jì)算公式是:P=Ne/N
公式中,Ne指的是傳輸錯(cuò)誤的碼數(shù),N指的是傳輸過(guò)程中二進(jìn)制碼的總數(shù)。
1.2.3 信道容量
信道容量決定了數(shù)據(jù)的通信速率,是檢測(cè)信息通信能力的重要因素,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中,比特是最常用的一個(gè)二進(jìn)制單位,每秒能夠傳送的比特?cái)?shù)量是信道容量的單位。
2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的現(xiàn)狀分析
計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及加快了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也提高了人們的生活質(zhì)量,傳統(tǒng)的通信技術(shù)已無(wú)法滿足新時(shí)代的要求,因此,通信技術(shù)也不斷更新。近年來(lái),通信技術(shù)經(jīng)歷了模擬技術(shù)、二代GSM技術(shù)、CDMA技術(shù)、3G通信時(shí)代,目前,通信技術(shù)已進(jìn)入4G通信時(shí)代,較以往的通信技術(shù)而言,4G通信傳輸速度更快,完整性更高,安全性更穩(wěn)定,方便了人們生活和工作的交流與溝通。
另外,多媒體技術(shù)也在快速發(fā)展的通信技術(shù)時(shí)代背景下得到了提高,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)中可以將圖像、音頻、影視等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息,方便了傳輸和共享,同時(shí),數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)還增加了存儲(chǔ)容量,可以無(wú)限制存儲(chǔ),多媒體技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的高度融合,將更好地滿足社會(huì)和人們的需求。
3 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的編碼
3.1 基帶傳輸
基帶傳輸是指通過(guò)傳輸線路直接傳送包含數(shù)字信號(hào)的電脈沖,是通信技術(shù)中最常見的傳輸方式,廣泛應(yīng)用在距離較近的局域網(wǎng)信息數(shù)據(jù)傳輸中,在傳輸中,常使用不同的電壓電平來(lái)替代二進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行表示。
3.2 編碼方案
數(shù)字信號(hào)脈沖編碼方案多種多樣,主要包括:?jiǎn)螛O性不歸零碼、雙極性不歸零碼、單極性歸零碼、雙極性歸零碼4種。其中歸零碼與不歸零碼的區(qū)別主要是脈沖時(shí)間與碼數(shù)的關(guān)系,如果在一個(gè)全部時(shí)間內(nèi)是用電流來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)木头Q為不歸零碼,如果發(fā)出的電流少于一個(gè)碼數(shù)的全部時(shí)間就稱為歸零碼。簡(jiǎn)而言之,歸零碼發(fā)出的是較窄的脈沖,而不歸零碼發(fā)出的是較寬的脈沖。除此之外,單極性碼與雙極性碼的區(qū)別則是單極性碼可以將直流分量進(jìn)行累計(jì),而雙極性碼則不可以累計(jì)直流分量,更有利于通信傳輸。
3.3 同步過(guò)程
同步過(guò)程是指接收端按照發(fā)送端的每個(gè)碼數(shù)的重復(fù)頻率以及起始時(shí)間來(lái)接收和傳輸數(shù)據(jù)的,在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)中,主要應(yīng)用的是位同步法和群同步法。
位同步法是指接收端對(duì)于傳輸?shù)拿恳粋€(gè)數(shù)據(jù)都和發(fā)送端保持一致,并在時(shí)間上保持同步,為了實(shí)現(xiàn)位同步法,我國(guó)目前常用的有外同步法和自同步法2種。外同步法是指接收端的數(shù)據(jù)信息直接由發(fā)送端預(yù)先發(fā)送過(guò)來(lái),并保持同步;自同步法則是指接收端從發(fā)送端傳輸?shù)母鞣N波形中提取數(shù)據(jù)信息,并保證提取的數(shù)據(jù)信號(hào)不論時(shí)間上還是內(nèi)容上都與發(fā)送端保持一致,例如:曼徹斯特編碼。群同步法是指在發(fā)送端傳輸信息后,將傳輸?shù)男畔⒎殖扇舾扇海@里的群是一種序列,序列有起始數(shù)據(jù),也有終止數(shù)據(jù),而所有數(shù)據(jù)都是有著固定的傳輸頻率的,這樣也就保證了發(fā)送端和接收端的信息一致。
4 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信傳輸方式
4.1 數(shù)字通信方式
你一般來(lái)說(shuō),數(shù)字通信傳輸方式主要包括2種,即并行傳輸方式和串行傳輸方式。其中,并行傳輸方式一般適用于近距離數(shù)據(jù)通信傳輸,在發(fā)送端和接收端2個(gè)設(shè)備傳輸時(shí),數(shù)據(jù)可以在并行的多條通信線路上達(dá)到傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)位的效果。而串行傳輸方式則多用于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信,在進(jìn)行傳輸時(shí),數(shù)據(jù)是一位一位地在通信線路上進(jìn)行傳輸,并主要有3種傳輸方向,即單工結(jié)構(gòu)、半雙工結(jié)構(gòu)、全雙工結(jié)構(gòu)。其中的單工結(jié)構(gòu)只支持1個(gè)方向上的數(shù)據(jù)通信傳輸,而半雙工結(jié)構(gòu)就可以支持?jǐn)?shù)據(jù)在2個(gè)方向上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,而遇到特殊情況時(shí),會(huì)在1個(gè)方向上進(jìn)行數(shù)據(jù)通信傳輸,全雙工結(jié)構(gòu)指的是只可以在2個(gè)方向進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
4.2 多路復(fù)用方式
多路復(fù)用方式主要分為頻分多路復(fù)用和時(shí)分多路復(fù)用2種傳輸方式。頻分多路復(fù)用方式是指將信道的總?cè)萘糠纸獬蔀槎鄠€(gè)子信道,而且每一個(gè)子信道的帶寬完全相同,每一個(gè)子信道都可以單獨(dú)負(fù)責(zé)傳輸信號(hào),使得信號(hào)可以同時(shí)傳輸,加快傳輸速度。時(shí)分多路復(fù)用方式是指按照時(shí)間的先后順序,將每一個(gè)信道分解成多個(gè)時(shí)間段,在同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)時(shí),每一個(gè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)就會(huì)占用一個(gè)時(shí)間段,從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸?shù)哪康摹?/p>
4.3 同步傳輸和異步傳輸方式
在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信的過(guò)程中,為了保障發(fā)送端和接收端的數(shù)據(jù)信息完整性和同步性,各個(gè)碼數(shù)也必須保持同步,數(shù)據(jù)模塊和各個(gè)字符在傳輸?shù)钠鹗紩r(shí)間和終止時(shí)間也需要相同,目前,我們多采用同步傳輸和異步傳輸2種方式來(lái)達(dá)到這個(gè)目的。其中的同步傳輸是指在數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時(shí),加入一些同步字符,從時(shí)間進(jìn)行判斷,只有保證了數(shù)據(jù)的傳輸起始時(shí)間和終止時(shí)間相同,就可以判斷數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫浴6惒絺鬏攧t常用于低速的傳輸設(shè)備,在數(shù)據(jù)中只能1位1位地加入起始字符和終止字符,導(dǎo)致傳輸效率低,結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和普及,數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)越來(lái)越完善,滿足了社會(huì)的發(fā)展要求,也方便了人們的生活和工作,在我國(guó)軍事、工業(yè)、航空航天技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)等領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用。本文首先對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)述,并分析發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信技術(shù)的傳輸進(jìn)行闡述,以期對(duì)我國(guó)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)提供參考。
2.通信成本低。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上建立了計(jì)算機(jī)通信技術(shù),該技術(shù)以數(shù)字信號(hào)進(jìn)行通信,在同樣的信息通信量下,計(jì)算機(jī)通信能夠比其他通信方式更好地控制通信成本,僅僅需要支付網(wǎng)費(fèi)即可。
3.信息傳遞速度快。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)通信過(guò)程中,將音視頻、圖片以及文字等內(nèi)容轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào),就可以大幅度提升信息的傳播速度。目前隨著光纖以及高速寬帶的使用,互聯(lián)網(wǎng)速度越來(lái)越快,網(wǎng)速提升的同時(shí),也加快了信息的傳播速度,使其能夠更好地滿足人們使用要求。
4.信息安全性好。由于計(jì)算機(jī)通信技術(shù)建立在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上,因此我們必須在一定程度上保證信息傳遞的安全性,通過(guò)防火墻、殺毒軟件等的應(yīng)用,就可以從一定程度上避免被病毒、黑客等攻擊,而導(dǎo)致的信息泄露,此外傳播的信息還具有自我加密功能,能夠在傳輸過(guò)程中始終處于加密狀態(tài),只有在終端完成接收后才能夠?qū)⑿畔?nèi)容全部顯示出來(lái)。
5.較強(qiáng)的抗干擾能力。由于計(jì)算機(jī)通信技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)以及獨(dú)立頻率的應(yīng)用,使其能夠更好地面對(duì)其他信號(hào)的干擾,即使一些信號(hào)想要入侵計(jì)算機(jī)系統(tǒng)也需要經(jīng)過(guò)大量復(fù)雜程序的操作,這就從一定程度上減少了入侵的發(fā)生概率。而且在信號(hào)發(fā)出后計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行加密,提高了其抗干擾能力。
二、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.計(jì)算機(jī)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離信息通信。通過(guò)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的應(yīng)用,改變了我們的生活現(xiàn)狀,擴(kuò)大了我們的工作、生活范圍。人們通過(guò)MSN、QQ等聊天軟件的應(yīng)用,在家里就能夠辦公,甚至能夠?qū)崿F(xiàn)跨越國(guó)界的交流溝通,使遠(yuǎn)距離信息交流變得更加快捷、方便。此外,通過(guò)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的應(yīng)用,還能夠使人們足不出戶就完成訂票、購(gòu)物等活動(dòng),節(jié)省了時(shí)間與精力。
2.無(wú)線計(jì)算機(jī)通信技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,無(wú)線計(jì)算機(jī)通信技術(shù)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步,能夠在各種地點(diǎn)、各種設(shè)施都能夠?qū)崿F(xiàn)信息的發(fā)送和接收。現(xiàn)階段的無(wú)線計(jì)算機(jī)通信技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目標(biāo),極大地改善了人們的工作和生活現(xiàn)狀。
3.計(jì)算機(jī)通信技術(shù)在多媒體技術(shù)中的應(yīng)用。現(xiàn)階段的多媒體技術(shù)中已經(jīng)廣泛采用了計(jì)算機(jī)通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)了多媒體化通信技術(shù)的不斷發(fā)展。計(jì)算機(jī)通信技術(shù)可以通過(guò)通信技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合的方式來(lái)獲得信息。此外由于能夠?qū)μ幚砗蟮男畔⑦M(jìn)行存儲(chǔ),因此能夠打破多媒體技術(shù)在傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展中的限制,順利實(shí)現(xiàn)了視頻、語(yǔ)音以及數(shù)據(jù)的一體化。
三、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
經(jīng)過(guò)了半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)通信技術(shù)已經(jīng)形成了較為完整的體系,相關(guān)技術(shù)也已經(jīng)日臻成熟。經(jīng)過(guò)筆者多年來(lái)工作經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向主要有三種,分別是移動(dòng)技術(shù)方向、智能化發(fā)展方向以及微型化發(fā)展方向。其中計(jì)算機(jī)通信技術(shù)向著移動(dòng)通信技術(shù)方向發(fā)展是由于隨著通信技術(shù)終端的不斷發(fā)展,人們使用手機(jī)的頻率越來(lái)越高,并且通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的建立使通信更為便捷,依此衍生出了諸如移動(dòng)商務(wù)以及移動(dòng)辦公等。并且隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,移動(dòng)通信技術(shù)也會(huì)得到更好地發(fā)展。其次是由于計(jì)算機(jī)通信技術(shù)會(huì)向著智能化方向發(fā)展,可以根據(jù)人們的喜好來(lái)對(duì)常用信息進(jìn)行篩選,杜絕了垃圾信息、營(yíng)銷信息等的騷擾。最后是向著微型化方向發(fā)展。隨著移動(dòng)通信設(shè)備的性能越來(lái)越強(qiáng)、體積也越來(lái)越小,并且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,未來(lái)更加便捷、小巧的設(shè)備將不斷出現(xiàn),改變?nèi)藗兊纳睢?/p>
0 前言
21世紀(jì)的社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入信息化時(shí)代,無(wú)論是在人們的日常生活中還是在社會(huì)的生產(chǎn)方面,信息化技術(shù)都在其中扮演著重要的角色。科技這一因素所帶來(lái)的變化是巨大的,所帶來(lái)的產(chǎn)物也是全新的,其中計(jì)算機(jī)作為科技發(fā)展的一種產(chǎn)物,充斥在社會(huì)各個(gè)行業(yè)以及各個(gè)領(lǐng)域中,發(fā)揮著計(jì)算機(jī)這項(xiàng)技術(shù)獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)與功能。單片機(jī),作為一種集成電路芯片,被應(yīng)用的越來(lái)越廣泛,之所以被廣泛應(yīng)用的原因就是在與單片機(jī)巨有強(qiáng)大的功能特點(diǎn),不僅在使用時(shí)能夠體現(xiàn)靈活性,而且性價(jià)比也是較高的。但是正所謂世界上是不存在十全十美的事物,單片機(jī)在擁有如此強(qiáng)大的功能之后,也是存在一些屬于自身的缺點(diǎn),就是單片機(jī)的存儲(chǔ)量是較少的,使得單片機(jī)在處理數(shù)據(jù)方面存在缺陷。為了能夠有效改善這一問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)更好地運(yùn)用單片機(jī),就將單片機(jī)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接,由單片機(jī)來(lái)采集數(shù)據(jù),在將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,以這樣的方式,正好解決單片機(jī)存儲(chǔ)容量不足的缺點(diǎn),與此同時(shí),為了能夠很好地實(shí)現(xiàn)這一做法,就必須要完成計(jì)算機(jī)和單片機(jī)之間的通信技術(shù),而現(xiàn)在計(jì)算機(jī)和單片機(jī)之間的通信技術(shù)一般采用的都是串行的通信技術(shù)。
1 通信技術(shù)的分類介紹
計(jì)算機(jī)與單片機(jī)在串行通信技術(shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行有效的聯(lián)合,是符合發(fā)展的要求的。從通信技術(shù)這一整體的概念來(lái)講,可以對(duì)其從兩個(gè)大的方面進(jìn)行分類,從這兩個(gè)方面中可以更加了解通信技術(shù),進(jìn)而進(jìn)一步理解串行通信技術(shù)。
1.1 從數(shù)據(jù)傳輸方式的角度
一大類,從數(shù)據(jù)的傳輸方式來(lái)講,可以分成4種方式。第一,單工方式,數(shù)據(jù)的傳輸方向是單向的,并沒(méi)有明確是朝著哪個(gè)方向前進(jìn),只能肯定的是方向是固定的,這樣的傳輸方式,由于方向是固定,相對(duì)的該中傳輸方式在應(yīng)用范圍也是有限制的,不能夠廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中。第二,有了單向的傳輸方式,就有雙向的傳輸方式,也就是半雙工方式,這一方式也不能做到萬(wàn)能,隨時(shí)隨地的傳輸數(shù)據(jù),它只能分時(shí)段進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,相對(duì)應(yīng)的在使用方面也存在一定的局限性。第三,時(shí)代在發(fā)展進(jìn)步,技術(shù)也不會(huì)故步自封,因此,就出現(xiàn)了解決上兩項(xiàng)的傳輸方式――全雙工方式,應(yīng)用在雙方有交互的情況下,正是由于這一方式的局限性相對(duì)減少,于上述兩種相比較而言應(yīng)用的較為的廣泛。第四,在綜合上述三種方式共同點(diǎn)的基礎(chǔ)上,又出現(xiàn)了多工方式,這一傳輸方式的出現(xiàn),能夠?qū)崿F(xiàn)多種數(shù)據(jù)的共同傳輸,功能較為強(qiáng)大,被應(yīng)用得最廣。
1.2 從串行通信技術(shù)的角度
二大類,就是在一個(gè)線的基礎(chǔ)上進(jìn)行位數(shù)傳遞數(shù)據(jù)的串行通信技術(shù),這一技術(shù)按照時(shí)鐘的基準(zhǔn),又可以分為兩個(gè)方面。首先是異步串行通信,以時(shí)鐘為標(biāo)準(zhǔn),通信的雙方在數(shù)據(jù)接收時(shí),一方用自己的時(shí)鐘進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送,而另一方則是用自己的時(shí)鐘來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收,兩者之間的步調(diào)是不一致的;其次是同步串行通信,以時(shí)鐘為基礎(chǔ),接送和發(fā)送的雙方參考的是同一個(gè)時(shí)鐘的標(biāo)準(zhǔn),彼此之間的步調(diào)是一致的。
2 關(guān)于串行通信技術(shù)的分析
2.1 關(guān)于計(jì)算機(jī)方向的
計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間利用串行通信技術(shù)時(shí),所必須要用到的設(shè)備就是計(jì)算機(jī)的串口,與平常我們?cè)谌粘I钪谐S玫腢SB接口線是不同的,串口以Bit為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,串口通信中最為常用的就是波特率,以秒最為單位,因此,在計(jì)算機(jī)的串口通信當(dāng)中,正是一個(gè)常用到的單位,一般情況下,在串口的數(shù)據(jù)通信傳輸過(guò)程中,數(shù)據(jù)的位數(shù)一般為5、7、8位。在數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程中,會(huì)受到諸多因素的干擾,可能會(huì)出現(xiàn)出錯(cuò)的概率,因此要對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)位。在對(duì)串口通信進(jìn)行分類的時(shí)候,可以根據(jù)串行通信之間的不同協(xié)議,成RS232、RS442、RS485。在這幾個(gè)串口通信當(dāng)中,RS232的出現(xiàn)是最早的,后通過(guò)對(duì)RS232進(jìn)行一定的改進(jìn)和完善就有了RS442和RS485。
2.2 關(guān)于單片機(jī)的
計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間的鏈接,是利用串行通信技術(shù)進(jìn)行完美的實(shí)現(xiàn),為了使得這一目標(biāo)更趨完善化,一般情況下,單片機(jī)內(nèi)部都有一個(gè)既可以用來(lái)接收數(shù)據(jù)有可以用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的這樣一個(gè)串口,被稱為全雙工串口,能夠通過(guò)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)備實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)還可以達(dá)到發(fā)送數(shù)據(jù)的效果。與此同時(shí),單片機(jī)作為一項(xiàng)有技術(shù)發(fā)展所帶來(lái)的產(chǎn)物,任何一種單向機(jī)都會(huì)有數(shù)據(jù)使用手冊(cè)包含在其中,讓用戶在方開始使用階段,在還未對(duì)單片機(jī)充分了解的基礎(chǔ)上,可以參考這份使用手冊(cè)對(duì)單向機(jī)進(jìn)行合理的運(yùn)用,進(jìn)行更好的工作,而且在單片機(jī)中,寄存器是非常重要的組成部分,不管單片機(jī)的構(gòu)造如何,是簡(jiǎn)單化還是復(fù)雜化的,在進(jìn)行編程時(shí),就要對(duì)其進(jìn)行有效的設(shè)置,促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。
3 結(jié)語(yǔ)
計(jì)算機(jī)、單片機(jī),從某種程度上來(lái)講的話,都是屬于科技這一因素進(jìn)步之下所帶來(lái)的產(chǎn)物,單片機(jī)存在存儲(chǔ)量不足的缺點(diǎn),而計(jì)算機(jī)的眾多優(yōu)點(diǎn)之一就是有較大的存儲(chǔ)容量,為了更好地適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展需要,就將計(jì)算機(jī)與單片機(jī)進(jìn)行有效的聯(lián)合,以計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)來(lái)彌補(bǔ)單向機(jī)的缺點(diǎn),同時(shí)要想達(dá)到聯(lián)合的目的就需要借助串行通信技術(shù),來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。本文以此為出發(fā)點(diǎn),對(duì)計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間使用的串行通信技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的研究,使得串行通信技術(shù)得以朝著更好、更實(shí)用的方向發(fā)展。
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(1)PROFIBUS:是OSI型FB的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),它可以讓數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)快速傳輸,從而為配電自動(dòng)化的早日實(shí)現(xiàn)奠定了技術(shù)保障。其組成部分有以下三種:①PROFIBUS—DP通信協(xié)議,使配電設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)具備了高速數(shù)據(jù)的傳輸這一功能,并且它自身帶有高性能診斷與組態(tài)的功能,以及允許構(gòu)成的單主站與多主站的系統(tǒng)功能,因此,它可讓配電自動(dòng)化能早日實(shí)現(xiàn);②PROFIBUS-PA就是將傳感器與執(zhí)行器用一根線進(jìn)行連接,將其當(dāng)作數(shù)據(jù)傳輸與供電的總線。因它對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的動(dòng)作工位進(jìn)行描述,并對(duì)參數(shù)PA行規(guī)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)囊环N協(xié)議,所以其安全性較高,并且它還有經(jīng)總線供電給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的這一功能;③PROFIBUS—FMS通信協(xié)議的作用是為現(xiàn)場(chǎng)通信,其優(yōu)勢(shì)是在范圍大、較復(fù)雜的系統(tǒng)中也能適用。它可為用戶提供具有強(qiáng)大功能的、選用較廣的通信服務(wù)。(2)ETHERNET:它本身有OSI性、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn),屬于數(shù)字式的一種互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),其具有的優(yōu)勢(shì):①傳輸速率較高,因此在配電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用;②現(xiàn)階段的ETHERNET還具備許多開發(fā)技術(shù)支持的優(yōu)點(diǎn),其開發(fā)工具和環(huán)境的選擇行較多;③ETHERNET網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配套的硬件選擇也較多,并極具經(jīng)濟(jì)效益;④可與計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高度融合。因此,ETHERNET在電網(wǎng)的調(diào)度自動(dòng)化中被廣泛應(yīng)用。(3)LonWorks:可集成傳感器、設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)這三種網(wǎng)絡(luò),還可通過(guò)多種傳輸?shù)慕橘|(zhì)實(shí)現(xiàn)通信傳輸這一功能;因LonWorks支持很多類型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),故可將其應(yīng)用于復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)配電網(wǎng);LonWorks是以電力線為介質(zhì),進(jìn)行通信傳輸而控制信號(hào)的一種技術(shù),其在配電系統(tǒng)內(nèi)的應(yīng)用比較廣泛,從而大大提高配電通信系統(tǒng)的成功傳輸信息的機(jī)率。
1.2光纖通信網(wǎng)技術(shù)
1.2.1FCN光纖通信可有效地解決電網(wǎng)中分散點(diǎn)較多,以及進(jìn)行遠(yuǎn)距離的通信等問(wèn)題。FCN是高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N網(wǎng)絡(luò),其傳輸容量較大,可為配電系統(tǒng)中大容量的數(shù)據(jù)傳輸類通信給予技術(shù)支持;FCN的抗外界的干擾性較強(qiáng),具有較小的誤碼率,可適用在繁華區(qū)的配電網(wǎng)內(nèi),從而減少干擾因素導(dǎo)致的問(wèn)題,保持配電的穩(wěn)定性。
1.2.2AONAON是基于FCN而逐步發(fā)展的全光纖通信技術(shù),AON不處理任何的信息內(nèi)容,進(jìn)而是自己成為業(yè)務(wù)透明性高的網(wǎng)絡(luò)。AON的優(yōu)勢(shì)有:開放性強(qiáng),因此本質(zhì)上可實(shí)現(xiàn)完全透明,并可同時(shí)兼容那些速率、協(xié)議、調(diào)制頻率及制式均不相同的信號(hào),更能讓PDH、ATM及SDH存在于同一光纖的設(shè)施中;AON結(jié)構(gòu)靈活,可隨時(shí)增加新節(jié)點(diǎn);AON傳輸質(zhì)量較高,可高速擴(kuò)增傳輸容量,從而為達(dá)到配電通信系統(tǒng)的大容囂數(shù)據(jù)高速傳輸而奠定技術(shù)保障等等。
2應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
計(jì)算機(jī)通信技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)中,所具有的優(yōu)勢(shì)有:⑴可靠性較強(qiáng):可增強(qiáng)配電網(wǎng)通信中的可靠性,計(jì)算機(jī)通信技術(shù)可克服傳統(tǒng)的通信技術(shù)中常常受到外界干擾等一系列的問(wèn)題,其抗噪音、抗電磁、抗雷電等能力較強(qiáng),從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)通信運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性;⑵靈活性較強(qiáng):把計(jì)算機(jī)通信技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)中,可增強(qiáng)通信靈活性,可讓通信系統(tǒng)在安裝、調(diào)試、運(yùn)行及維護(hù)等工作上更加快捷方便;⑶實(shí)時(shí)性:計(jì)算機(jī)通信技術(shù)在配電網(wǎng)自動(dòng)化中應(yīng)用,可提高配電網(wǎng)通信的傳輸速率,進(jìn)而增加了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及在線分析等功能,增強(qiáng)配電網(wǎng)的通信實(shí)時(shí)性;⑷經(jīng)濟(jì)性:在配電網(wǎng)中采用計(jì)算機(jī)通信技術(shù),能考慮利用原來(lái)主網(wǎng)通信的資源,將其實(shí)行主配網(wǎng)的合理規(guī)劃,降低其投資成本,因此經(jīng)濟(jì)性較強(qiáng);⑸雙向性:把計(jì)算機(jī)通信技術(shù)應(yīng)用在配電網(wǎng)中,可讓配電自動(dòng)化系統(tǒng)的各層次間實(shí)現(xiàn)雙向通信,讓通信系統(tǒng)可保持雙向通信能力。
1.1.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)定因素
計(jì)算機(jī)已經(jīng)深入到人們?nèi)粘I畹姆椒矫婷妫茈y有人可以不接觸到計(jì)算機(jī)而進(jìn)行工作和生活,因此計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性是很關(guān)鍵的因素,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)際上需要面對(duì)許多安全上的隱患,在日常生活和工作中出現(xiàn)的如突然停電、失火或是病毒侵襲等情況,人們尚且可以處理和解決,但是計(jì)算機(jī)本身的安全問(wèn)題是由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)得不合理或是不規(guī)范所引起的,這就很難進(jìn)行有效地解決,從而不可避免地帶來(lái)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的安全問(wèn)題。
1.1.2計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)不合理性
計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備是一臺(tái)計(jì)算機(jī)是否優(yōu)秀的重要標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算機(jī)在硬件設(shè)計(jì)上如果操作不當(dāng),計(jì)算機(jī)就會(huì)在運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)安全隱患。例如驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)不符合規(guī)范,那么計(jì)算機(jī)在操作的過(guò)程中就很容易出現(xiàn)信息和數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中被半路截獲,信息和數(shù)據(jù)的外泄所造成的經(jīng)濟(jì)損失難以估計(jì)。另一方面如果是顯卡出現(xiàn)問(wèn)題,那么計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中就很容易出現(xiàn)藍(lán)屏或者白屏的現(xiàn)象,進(jìn)而被迫停止計(jì)算機(jī)運(yùn)行,不但影響了正常的工作,還容易泄露信息,給人們生活和工作造成極大地不便。
1.1.3系統(tǒng)安全防范功能不強(qiáng)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之時(shí),對(duì)其自身的安全方面往往考慮得很少,這樣就造成了計(jì)算機(jī)在運(yùn)行時(shí)很容易被人惡意侵襲,或者在訪問(wèn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上過(guò)于簡(jiǎn)單,這樣計(jì)算機(jī)的使用者的個(gè)人信息(賬號(hào)和密碼)就很容易被盜,不僅個(gè)人隱私無(wú)法保證,也會(huì)有財(cái)產(chǎn)的損失。
1.2外部原因
1.2.1突然間的斷電或者線路失火
人們?cè)谌粘J褂糜?jì)算機(jī)的時(shí)候,突然間的斷電或是線路短路都會(huì)使人們措手不及,常常是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)和信息還沒(méi)來(lái)得及保存,這方面的情況無(wú)法避免。人們?cè)谌粘J怯?jì)算機(jī)的時(shí)候應(yīng)該養(yǎng)成良好的辦公習(xí)慣,數(shù)據(jù)或者信息有一點(diǎn)存一點(diǎn),這樣可以有備無(wú)患,即使出現(xiàn)意外情況也不會(huì)產(chǎn)生損失。
1.2.2黑客的攻擊或威脅
計(jì)算機(jī)極大地方便了人們的生活,人們的見識(shí)和知識(shí)都得到了提升,但是很多問(wèn)題也隨之而來(lái)。其中黑客攻擊是比較危險(xiǎn)的,它會(huì)使人們的生活和工作無(wú)法正常繼續(xù)。黑客的攻擊可以深入到很多細(xì)微之處,可能是一封電子郵件、木馬程序或是強(qiáng)行攻擊計(jì)算機(jī)等方式,從而侵襲到計(jì)算機(jī),導(dǎo)致整個(gè)計(jì)算機(jī)癱瘓,無(wú)法正常工作,內(nèi)部信息和數(shù)據(jù)的泄露,造成的損失也無(wú)法避免。
1.2.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒是令人們談虎色變的網(wǎng)絡(luò)攻擊方式,它對(duì)攻擊目標(biāo)沒(méi)有明確性,但卻像傳染病似的在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中蔓延開來(lái),只要上網(wǎng)的電腦都會(huì)遭到侵襲,無(wú)一幸免。計(jì)算機(jī)病毒具有傳播范圍廣,速度快的特點(diǎn),整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可能在很短的時(shí)間內(nèi)就感染上病毒,比較輕的情況下會(huì)使整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)速便面。嚴(yán)重的情況下可能整個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都無(wú)法正常工作,系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息都會(huì)丟失,從而使公司或者個(gè)人都蒙受經(jīng)濟(jì)損失和精神上的傷害。
2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信的安全防護(hù)措施
2.1做好計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)的穩(wěn)定性和安全防護(hù)工作
在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的過(guò)程中,要全面的分析和考慮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)和容易忽略的方面,要在任何一個(gè)可能被黑客或者病毒入侵的地方做好防御和攔截工作.在計(jì)算機(jī)硬件或者軟件上安裝病毒攔截或病毒截獲系統(tǒng),在病毒還沒(méi)有入侵電腦系統(tǒng)的時(shí)候。在電腦就把病毒截獲或者消滅。還可以在計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)一個(gè)垃圾文件或者不知名文件的處理系統(tǒng),使這些文件在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之前就被消滅和分解掉。
2.2做好對(duì)計(jì)算機(jī)有關(guān)聯(lián)的外部環(huán)境的影響
計(jì)算機(jī)在工作的過(guò)程中很容易遭受外在環(huán)境的不良影響,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)無(wú)法正常的工作,如突然斷電、線路失火、打雷閃電而造成電腦磁場(chǎng)破壞等等,所以,要經(jīng)常檢測(cè)鏈接電腦的線路問(wèn)題,看看那些線路有問(wèn)題,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)或者處理掉。做好電腦防御和避雷的工作,在計(jì)算機(jī)工作的地方安裝避雷針或其他強(qiáng)制干擾電腦磁場(chǎng)的防御措施,使得電腦不容易受外在自然條件的影響或侵害。
2.3做好訪問(wèn)加密措施
實(shí)際上無(wú)論是黑客的攻擊還是病毒的侵襲有些時(shí)候都是因?yàn)槿藗儗?duì)文件的保密和數(shù)據(jù)的加密設(shè)置的過(guò)于簡(jiǎn)單而造成的,所以很容易給黑客、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)病毒或者一些不法犯罪份子提供便利條件,直接造成了信息和數(shù)據(jù)的外泄和丟失。所以,做好文件的保密工作和數(shù)據(jù)的加密措施非常有必要。密碼作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的個(gè)人資料保護(hù)的基礎(chǔ)防線,是值得注意的問(wèn)題。而很多人對(duì)密碼的重要性認(rèn)識(shí)還不夠。有些人為了方便省事直接把密碼設(shè)置為一組簡(jiǎn)單的數(shù)字,比如12345。隨著人們對(duì)黑客等網(wǎng)絡(luò)安全的認(rèn)識(shí)逐漸深入,有的網(wǎng)站已經(jīng)要求人們使用字母、數(shù)字和下劃線重新組織密碼,但還是有人設(shè)置密碼的時(shí)候過(guò)于簡(jiǎn)單,abc123這樣的密碼是時(shí)而常見的密碼,這樣就直接造成了密碼盜號(hào)的情況。因此在設(shè)置密碼的時(shí)候應(yīng)該盡量復(fù)雜化,還可以不斷更換密碼,這樣不會(huì)讓黑客有可趁之機(jī)———破譯密碼,人們?cè)谑褂糜?jì)算機(jī)時(shí),應(yīng)該特別注意。
2通信網(wǎng)絡(luò)的主要內(nèi)容
2.1用于數(shù)據(jù)的傳輸共享
數(shù)據(jù)通信是依靠傳輸手段來(lái)進(jìn)行信號(hào)的傳輸,這種手段要求要高效、快捷。在傳輸內(nèi)容方面,要包含信號(hào)編碼、傳輸媒體、信號(hào)傳輸、接口以及數(shù)據(jù)鏈路的控制。數(shù)據(jù)通信有很多種手段,目前運(yùn)用的較多的是以下幾種:
(1)電纜通信。
電纜通信主要是運(yùn)用同軸電線、雙絞線等設(shè)施,來(lái)進(jìn)行市話以及長(zhǎng)途的通信,其調(diào)試方式是SSB/FDM,是建立在通州PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)之上的。但隨著通信手段的不斷發(fā)展,同軸將被光纖取代。
(2)微波中繼。
相對(duì)于通州而言,微波中繼投資量少、建設(shè)周期短,且在設(shè)備的架設(shè)上比較容易。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波能夠選用QAM、QPSK以及BPSK技術(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)制。
(3)光纖通信。
光纖通信是我國(guó)目前正在大力發(fā)展的一種通信技術(shù),其能夠利用激光的傳輸特性,在光纖中進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。這種通信技術(shù)具有距離長(zhǎng)、同兩大、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。在我國(guó),光纖主要是用于本地、長(zhǎng)途以及干線的傳輸。目前,在單模光纖以及長(zhǎng)波光纖的基礎(chǔ)上,每路的光纖通話都能夠超過(guò)萬(wàn)門。近幾年來(lái),我國(guó)光纖通信技術(shù)飛速發(fā)展,在技術(shù)上已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍,且非常廣泛地應(yīng)用于各項(xiàng)傳輸技術(shù)中,像是光電轉(zhuǎn)換、接入、傳輸、交換以及網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備,都已經(jīng)逐步使用光纖作為傳輸材料。數(shù)字信號(hào)處理與光轉(zhuǎn)換單元共同組成了光纖通信設(shè)備。
(4)衛(wèi)星設(shè)備。
衛(wèi)星設(shè)備是目前國(guó)家上廣泛研究的一種通信技術(shù)設(shè)備,其覆蓋范圍廣,傳輸量巨大,且不受地域的限制。就目前衛(wèi)星設(shè)備的發(fā)展來(lái)看,數(shù)字衛(wèi)星主要采用的是時(shí)分多路、時(shí)分多址以及數(shù)字調(diào)制。
(5)移動(dòng)通信。
移動(dòng)通信是在上世紀(jì)80年代來(lái)逐漸興起的一種通信技術(shù),從2G時(shí)代到現(xiàn)在的4G應(yīng)用,未來(lái)幾年,移動(dòng)通信的主要發(fā)展趨勢(shì)將會(huì)把中心放在提高傳輸效率,實(shí)現(xiàn)無(wú)縫漫游上面。
2.2用于連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
網(wǎng)絡(luò)連接的優(yōu)劣直接關(guān)系著傳輸質(zhì)量的好壞,連接指的是使用通信設(shè)備及其體系結(jié)構(gòu),通過(guò)雙絞線、電纜、載波、微波、光纖或是衛(wèi)星來(lái)進(jìn)行信號(hào)的傳輸。
2.3用于協(xié)議的檢測(cè),保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全
通信協(xié)議包括對(duì)各層次不同協(xié)議的具體分析以及對(duì)協(xié)議體系的研究討論。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是將地球上獨(dú)立的計(jì)算機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)將它們進(jìn)行相互連接的一個(gè)集合。
3光纖通信技術(shù)的發(fā)展
3.1普通光纖網(wǎng)絡(luò)
普通的光纖是最常用的一種光纖傳輸設(shè)備,具有造價(jià)低,傳輸速度快的優(yōu)點(diǎn),比較適合于普通家庭用網(wǎng)。隨著光纖技術(shù)的不斷發(fā)展,單一波長(zhǎng)信道在容量上增大,光中繼距離也有所增長(zhǎng),光纖的性能進(jìn)一步得到了提升,這種提升主要表現(xiàn)為光纖的最低衰減系數(shù)與零色散點(diǎn)沒(méi)有存在于同一區(qū)域,且低衰減系數(shù)沒(méi)有得到充分的利用。
3.2核心網(wǎng)光纜
在我國(guó)的省級(jí)、區(qū)級(jí)的干線鋪設(shè)上,都已經(jīng)全面采取的光纜鋪設(shè),且傳統(tǒng)的多模光纖已經(jīng)被淘汰,取而代之的是單模光纖。像是G.654光纖,傳統(tǒng)在使用中很看重這種光纖的容量,但隨著光纖技術(shù)的發(fā)展,這種光纖已經(jīng)不能夠滿足與如今對(duì)光纖容量的需要,且這種型號(hào)的光纖也不能夠再進(jìn)行大幅度的增容,因此在近幾年,這種光纖已經(jīng)退出了我國(guó)陸地的光纖市場(chǎng)。干線光纜采用的不是光纖帶,而是選用分立的光纖。干線光纜經(jīng)常在室外使用,且在這些干線光纜中,以前使用過(guò)骨架式結(jié)構(gòu)或是緊套層絞式的光纜,現(xiàn)在也已經(jīng)停用了。
3.3接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的分插較為頻繁,分支多且距離較短。要想增加這種網(wǎng)的容量,就必須從增加光纖芯數(shù)著手。像是在市內(nèi)的管道,由于其管徑受到城市建筑結(jié)構(gòu)的制約,一般管徑比較小,管道的內(nèi)徑是有限的。因此,在增加光纖網(wǎng)絡(luò)芯數(shù)的同時(shí),要加強(qiáng)集裝的密度,對(duì)光纜的重量與直徑要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,盡量保證最小。
3.4室內(nèi)光纜
室內(nèi)的光纜主要是用于視頻、數(shù)據(jù)以及話音的傳輸,并且還能夠在傳感器跟遙測(cè)方面得以應(yīng)用。這里提到的室內(nèi)光纜,應(yīng)包含用來(lái)綜合布線的光纜以及局內(nèi)光纜這兩個(gè)部分。3.5通信光纜光纖的鋪設(shè)是屬于介電質(zhì),而光纜可以作為全介質(zhì)來(lái)作為通信設(shè)施。光纜是完全不含有金屬的,這種不含金屬的全介質(zhì)是電力系統(tǒng)部門最愿意使用的線路。就目前電力在道路上敷設(shè)的全介質(zhì)光纜來(lái)看,主要有兩種結(jié)構(gòu)。一是纏繞式結(jié)構(gòu),用于架空地線上;二是全介質(zhì)的自承結(jié)構(gòu),通常簡(jiǎn)寫為ADSS。
4光纖通信技術(shù)在通信網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)展趨勢(shì)
4.1波分復(fù)用技術(shù)的發(fā)展
近年來(lái),波分復(fù)用技術(shù)在我國(guó)發(fā)展迅速,光傳輸?shù)木嚯x也有了很大的發(fā)展。在提高光纖傳輸容量方面,除了原有技術(shù)的運(yùn)用,還可以采用OTDM(光時(shí)分復(fù)用)技術(shù),通過(guò)傳輸速率的提高來(lái)讓傳輸容量也有所提高。兩種技術(shù)的應(yīng)用都能夠有效幫助光纖網(wǎng)絡(luò)通信提高其傳輸?shù)拈L(zhǎng)度與容量。波分復(fù)用技術(shù)由于其特性,能夠很好地運(yùn)用于未來(lái)通信中跨海光傳輸領(lǐng)域。目前的1.6Tbit/的WDM體統(tǒng)已經(jīng)大量地應(yīng)用于商業(yè)中,同時(shí)隨著應(yīng)用范圍、行業(yè)的不斷擴(kuò)大,這種技術(shù)的全光傳輸距離也在不斷發(fā)展。相信結(jié)合OTDM技術(shù),單信道的傳輸速率會(huì)有效提高,傳輸容量也會(huì)隨之加大,在現(xiàn)有的單信道最高速率640Gbit/s的基礎(chǔ)上產(chǎn)生突破。
4.2光弧子技術(shù)通信
這是一種特殊數(shù)量級(jí)的脈沖,屬于超短光的脈沖。這種通信存在于光纖網(wǎng)絡(luò)的反常色散區(qū)域,其非線形效應(yīng)與群速度色散之間相互平衡,因此在經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)距離的傳輸之后,信息的速度與波長(zhǎng)都能夠保持不變。這種通信技術(shù)就是以光弧子作為載體,來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的有效通信,實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離信息傳輸?shù)牧阏`碼。光弧子技術(shù)具有強(qiáng)大的發(fā)展前景,在傳輸速度方面,高速通信與超長(zhǎng)距離以及強(qiáng)大的脈沖控制能夠有效讓現(xiàn)行速率從傳統(tǒng)的20Gbit/s迅速提升到100Gbit/s以上。
4.3智能化方向發(fā)展
智能化的光網(wǎng)絡(luò)是通信網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)期發(fā)展的主要目標(biāo)。隨著通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)系得越來(lái)越緊密,加上光網(wǎng)絡(luò)的生存性、控制、調(diào)度、組網(wǎng)等方面的需求,光網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)向著智能化系統(tǒng)發(fā)展了。在光網(wǎng)絡(luò)中,可以加入自動(dòng)發(fā)現(xiàn)的能力,提高控制連接技術(shù)。完善系統(tǒng)的自動(dòng)恢復(fù)功能,這也是光網(wǎng)絡(luò)今后發(fā)展的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:
通信技術(shù) 電子計(jì)算機(jī)技術(shù) 融合技術(shù)研究
在長(zhǎng)時(shí)間的研究、探索下,計(jì)算機(jī)技術(shù)在人們的日常生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等各方面扮演著重要的角色,作為當(dāng)前科技的核心,為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn),如今和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)同等重要的則是通信技術(shù)。但是,全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷變快,經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢(shì)越來(lái)越明顯,在這樣的背景下要想共享彼此的資源,籠絡(luò)各國(guó)的經(jīng)濟(jì)關(guān)系,必須不斷的融合電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù),讓其有機(jī)的融合在一起。筆者在本文中首先分析了電子計(jì)算機(jī)技術(shù),然后分析了通信技術(shù),最后探討了電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的融合技術(shù),一起促進(jìn)二者的融合,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)新的引擎。
1電子計(jì)算機(jī)技術(shù)
1.1電子計(jì)算中的機(jī)器件技術(shù)
電子計(jì)算機(jī)中最重要的組成部分是電子器材,其扮演著計(jì)算機(jī)物質(zhì)基礎(chǔ)的角色。所以,要想保證計(jì)算機(jī)安全、可靠的運(yùn)行,必須依托先進(jìn)的機(jī)器件技術(shù)。就電子計(jì)算機(jī)而言,其由復(fù)雜的邏輯組成,而電子器材承擔(dān)著計(jì)算機(jī)中高級(jí)線路邏輯的作用,也就意味著,電子器材的開發(fā)、研究、升級(jí)都會(huì)促進(jìn)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、革新。
1.2電子計(jì)算機(jī)中的部件技術(shù)
電子計(jì)算機(jī)作為一個(gè)復(fù)雜的綜合體,其內(nèi)部成分復(fù)雜,不僅僅有電子器材,很有形式多樣的部件,對(duì)計(jì)算機(jī)而言,各部件在其有效運(yùn)行上發(fā)揮著重要的作用,所以,就計(jì)算機(jī)部件技術(shù)而言,其要求比較苛刻,這也是保證計(jì)算機(jī)安全、平穩(wěn)運(yùn)行的內(nèi)在需求。
1.3計(jì)算機(jī)組裝技術(shù)
在提升電子計(jì)算機(jī)元器件生產(chǎn)技術(shù)的過(guò)程中,社會(huì)上對(duì)重組計(jì)算機(jī)技術(shù)則提出了新的要求,生產(chǎn)、加工電子元器件技術(shù)水平要和組裝計(jì)算機(jī)技術(shù)的水平共同發(fā)展、共同進(jìn)步。如今,微型化是電子計(jì)算機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)和潮流,所以,這就需要我們重視計(jì)算機(jī)的組裝技術(shù),不斷的投入資金進(jìn)行研究,積極的開發(fā)出適應(yīng)計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)的新的組裝技術(shù)。
2通信技術(shù)
就通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程進(jìn)行深思,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)其設(shè)計(jì)到的業(yè)務(wù)很多,通信技術(shù)以及通信手段在不斷完善之中。信息無(wú)失真的轉(zhuǎn)移是各個(gè)時(shí)期變革、改進(jìn)通信技術(shù)的內(nèi)在需求,換而言之也就意味著所謂的通信技術(shù)指的是以通信網(wǎng)絡(luò)為渠道,把種類不同的信息便捷、精確、安全的傳遞給接受者。進(jìn)入新世紀(jì)后,信息技術(shù)極度繁榮,在新信息技術(shù)的促進(jìn)下,傳統(tǒng)的信息技術(shù)已經(jīng)完成了改造、升級(jí)。主要有:發(fā)展數(shù)據(jù)傳輸?shù)那馈l(fā)展數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、對(duì)20實(shí)際八十年代后出現(xiàn)的信息技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)升級(jí)。就數(shù)據(jù)傳輸渠道而言,主要拓寬了包括光纖、雙絞線在內(nèi)的多項(xiàng)信息渠道;就數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展上看,主要把基帶傳輸?shù)燃夹g(shù)進(jìn)一步發(fā)展和完善。如今個(gè)人電報(bào)和智能電報(bào)是從20世紀(jì)八十年代電報(bào)技術(shù)發(fā)展而來(lái)的;電話的發(fā)展速度尤為迅速,如今出現(xiàn)了自動(dòng)電話、可視電話、程控電話等多項(xiàng)電話技術(shù)。不僅如此,當(dāng)前多媒體技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)以及數(shù)字電視技術(shù)等蓬勃發(fā)展,為促進(jìn)社會(huì)的繁榮以及人們便捷的生活發(fā)揮了巨大的作用。
3通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合技術(shù)
3.1計(jì)算機(jī)通信技術(shù)
信息技術(shù)被計(jì)算機(jī)技術(shù)快速的發(fā)展速度所帶動(dòng),也就意味著計(jì)算機(jī)通信技術(shù)是通信技術(shù)以及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合體。如今,計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及多媒體通信技術(shù)是計(jì)算機(jī)通信技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)。一般情況下,數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)通信技術(shù)研究的對(duì)象,電子計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)和現(xiàn)實(shí)中以十進(jìn)制為形式表述的數(shù)據(jù)有很大的不同,電子計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式為二進(jìn)制。我們所說(shuō)的計(jì)算機(jī)通信也叫計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信。信息的形式有很多種,如文本、音樂(lè)、視頻等。當(dāng)把這些信息以二進(jìn)制的形式表現(xiàn)出來(lái)時(shí),就可以在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行通信了。就近距離通信而言,僅僅需要使用電纜把終端的并行口或者串行口有效的連接在一起,數(shù)據(jù)的傳輸通信就可以實(shí)現(xiàn);就距離較遠(yuǎn)的通信而言,進(jìn)行的時(shí)候就需要在計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)之中,按照一定的規(guī)則連接多臺(tái)計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備,在不同傳輸介質(zhì)的引導(dǎo)下保證數(shù)據(jù)的傳輸平穩(wěn)的進(jìn)行并完成,如分組交換網(wǎng)、衛(wèi)星信道等等;建立計(jì)算機(jī)通信讓計(jì)算機(jī)用戶的資源充分的利用,在共享的過(guò)程中發(fā)揮了每一臺(tái)計(jì)算機(jī)的最大效用,通信的便捷性由此而提升,讓人們的日常生活更加便捷。
3.2信息技術(shù)
現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)際上是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,該工程比較繁瑣、復(fù)雜,該產(chǎn)物和社會(huì)上的多種高端技術(shù)融于一體。如,電信技術(shù)結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)就可以獲取聲音、圖像、文字等多種信號(hào)的信息、加工、再處理、編輯、貯存、散播等,進(jìn)而讓社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不同需求得到滿足。如今,我們即將進(jìn)入信息時(shí)代,作為社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈,信息技術(shù)扮演著重要的角色并發(fā)揮著無(wú)可代替的作用;現(xiàn)代人們的生活、學(xué)習(xí)、工作等中被信息技術(shù)廣泛的滲透并加以改變;信息產(chǎn)業(yè)已然成為全球的明星產(chǎn)業(yè)并對(duì)社會(huì)的發(fā)展造成了深遠(yuǎn)的影響。信息化浪潮在席卷全球,在它的沖擊下社會(huì)中的各行各業(yè)都會(huì)受到信息技術(shù)的影響,成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新引擎。
4結(jié)束語(yǔ)
在新的歷史背景下,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步必然會(huì)被計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所推動(dòng)并受到深遠(yuǎn)的影響。今后社會(huì)在發(fā)展的過(guò)程中,我們對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)要進(jìn)行深入的研究和探討,有機(jī)的融合二者,共享社會(huì)的信息資源,讓社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展更穩(wěn)定更迅速。在本文中筆者在分析計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的基礎(chǔ)上分析了計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的融合技術(shù),為二者技術(shù)的融合奠定了良好的基礎(chǔ)。
作者:胡建宏 單位:武威職業(yè)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[1]劉磊,熊水金.淺談新時(shí)期計(jì)算機(jī)技術(shù)的改革及其應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用.2013(23)
1在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)時(shí)要注意以下事項(xiàng)
(1)在對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置時(shí),要注意到系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要緊湊,布局要合理,信號(hào)傳輸要簡(jiǎn)單直接。
在計(jì)算機(jī)通訊與控制系統(tǒng)的器件安裝布局上,要充分注意到分散參數(shù)的影響和采用必要的屏蔽措施:對(duì)大功率器件散熱的處理方法;消除由跳線、跨接線、獨(dú)立器件平行安裝產(chǎn)生的離散電容、離散電感的影響,合理利用輔助電源和去耦電路。
(2)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)本身要有很高的穩(wěn)定性。
計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,一方面取決于系統(tǒng)本身各級(jí)電路工作點(diǎn)的選擇和各級(jí)間的耦合效果。特別是在小信號(hào)電路和功率推動(dòng)級(jí)電路的級(jí)間耦合方面,更要重視匹配關(guān)系。另一方面取決于系統(tǒng)防止外界影響的能力,除系統(tǒng)本身要具有一定的防止外界電磁影響的能力外,還應(yīng)采取防止外界電磁影響的措施。
(3)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)防止外界電磁影響的措施,應(yīng)在方案論證與設(shè)計(jì)時(shí)就給予充分考慮。
例如數(shù)字信號(hào)的采集傳輸,是采用脈沖調(diào)制器還是采用交流調(diào)制器,信號(hào)在放大時(shí)采用幾級(jí)放大器,推動(dòng)司服系統(tǒng)工作時(shí)采取何種功放,反饋信號(hào)的技術(shù)處理及接入環(huán)節(jié),電路級(jí)間隔離的方法,器件安裝時(shí)連接和接地要牢固可靠,避免接觸不良造成影響,機(jī)房環(huán)境選擇和布局避免強(qiáng)電磁場(chǎng)的影響等。
2排除電源電壓波動(dòng)給計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)帶來(lái)的影響?yīng)?/p>
計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的核心就是計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)往往與強(qiáng)電系統(tǒng)共用一個(gè)電源。在強(qiáng)電系統(tǒng)中,大型設(shè)備的起、停等都將引起電源負(fù)載的急劇變化,也都將會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響;電源線或其它電子器件引線過(guò)長(zhǎng),在輸變電過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。防止電源對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的影響應(yīng)采取如下措施:
(1)提高對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)供電電源的質(zhì)量。
供電電源的功率因數(shù)低,對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)將產(chǎn)生很大的影響,為保證計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作,供電系統(tǒng)的功率因數(shù)不能低于0.9。
(2)采用獨(dú)立的電源給計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)供電。
應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的主要設(shè)備配備獨(dú)立的供電電源。要求獨(dú)立供電電源電壓要穩(wěn)定,無(wú)大的波動(dòng);系統(tǒng)負(fù)載不能過(guò)大,感性負(fù)載和容性負(fù)載要盡可能的少。
(3)對(duì)用電環(huán)境惡劣場(chǎng)所采取穩(wěn)壓方法。
對(duì)計(jì)算機(jī)等重要設(shè)備采用UPS電源。在穩(wěn)壓過(guò)程中要采用在線式調(diào)壓器,不要使用變壓器方式用繼電器接頭來(lái)控制的穩(wěn)壓器。
3防止由于外界因素對(duì)供電電源產(chǎn)生的傳導(dǎo)影響?yīng)?/p>
由于外界因素對(duì)電源產(chǎn)生的傳導(dǎo)影響要采取以下措施。
3.1采用磁環(huán)方法
(1)用磁環(huán)防止傳導(dǎo)電流的原理。
磁環(huán)是抑制電磁感應(yīng)電流的元件,其抑制電磁感應(yīng)電流的原理是:當(dāng)電源線穿過(guò)磁環(huán)時(shí),磁環(huán)可等效為一個(gè)串接在電回路中的可變電阻,其阻抗是角頻率的函數(shù)。
即:Z二f/(ω)
從上式可以看出:隨著角頻率的增加其阻抗值再增大。
假設(shè)Zs是電源阻抗,ZL是負(fù)載阻抗,ZC是磁環(huán)的阻抗,其抑制效果為:
DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC/(ZS+ZL)]
從上述公式中可以看出,磁環(huán)抑制高頻感生電流作用取決于兩個(gè)因素:一是磁環(huán)的阻抗;另一個(gè)是電源阻抗和負(fù)載的大小。
(2)用磁環(huán)抑制傳導(dǎo)電流的原則。
磁環(huán)的選用必須遵循兩個(gè)原則:一是選用阻抗值較大的磁環(huán):另一個(gè)是設(shè)法降低電源阻抗和負(fù)載阻抗的阻值。
3.2采用金屬外殼電源濾波器消除高頻感生電流,特別是在高頻段具有良好的濾波作用
電源濾波器的選取原則
對(duì)于民用產(chǎn)品,應(yīng)在100KHZ一30MHZ這一頻率范圍內(nèi)考慮濾波器的濾波性能。軍用電源濾波器的選取依據(jù)GJBl51/152CE03,在GJBl51/152CE03中規(guī)定了傳導(dǎo)高頻電流的頻率范圍為15KHZ-50MHZ。
4抑制直流電源電磁輻射的方法
4.1利用跟隨電壓抑制器件抑制脈沖電壓
跟隨電壓抑制器中的介質(zhì)能夠吸收高達(dá)數(shù)千伏安的脈沖功率,它的主要作用是,在反向應(yīng)用條件下,當(dāng)承受一個(gè)高能量的大脈沖時(shí),其阻抗立即降至很低,允許大電流通過(guò),同時(shí)把電壓箝位在預(yù)定的電壓值上。利用跟隨電壓抑制器的這一特性,脈沖電壓被吸收,使計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)也減少了脈沖電壓帶來(lái)的負(fù)面影響。
4.2使用無(wú)感電容器抑制高頻感生電流
俗稱“隔直通交”是電容器的基本特性,通常在每一個(gè)集成電路芯片的電源和地之間連接一個(gè)無(wú)感電容,將感生電流短路到地,用來(lái)消除感生電流帶來(lái)的影響,使各集成電路芯片之間互不影響。
4.3利用陶瓷濾波器抑制由電磁輻射帶來(lái)的影響?yīng)?/p>
陶瓷濾波器是由陶瓷電容器和磁珠組成的T型濾波器,在一些比較重要集成電路的電源和地之間連接一個(gè)陶瓷濾波器,會(huì)很好起到抑制電磁輻射的作用。
5防止信號(hào)在傳輸線上受到電磁幅射的方法
(1)在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中使用磁珠抑制電磁射。
磁珠主要適用于電源阻抗和負(fù)載阻抗都比較小的系統(tǒng),主要用于抑制1MHZ以上的感生電流所產(chǎn)生的電磁幅射。選擇磁珠也應(yīng)注意信號(hào)的頻率,也就是所選的磁珠不能影響信號(hào)的傳輸,磁珠的大小應(yīng)與電流相適宜,以避免磁珠飽和。
(2)在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中使用雙芯互絞屏蔽電纜做為信號(hào)傳輸線,屏蔽外界的電磁輻射。
(3)在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中采用光電隔離技術(shù),減少前后級(jí)之間的互相影響。
(4)在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中要使信號(hào)線遠(yuǎn)離動(dòng)力線;電源線與信號(hào)線分開走線。輸入信號(hào)與輸出信號(hào)線分開走線;模擬信號(hào)線與數(shù)字信號(hào)線分開走線。
6防止司服系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作回饋的方法
6.1RC組成熄燼電路的方法
用電容器和電阻器串聯(lián)起來(lái)接入繼電器的接點(diǎn)上,電容器C把觸點(diǎn)斷開的電弧電壓到達(dá)最大值的時(shí)間推遲到觸點(diǎn)完全斷開,用來(lái)抑制觸點(diǎn)間放電。電阻R用來(lái)抑制觸點(diǎn)閉合時(shí)的短路電流。
對(duì)于直流繼電器,可選取:
R=Vdc/IL
C=IL*K
式中,Vdc:直流繼電器工作電壓。
I:感性負(fù)載工作電流。
K二0.5-lЧF/A
對(duì)于交流繼電器,可選取:
R>0.5*UrmS
C二0.002-0.005(Pc/10)ЧF
式中,Urms:為交流繼電器額定電壓有效值。