网络的传输介质范文

导语：如何才能写好一篇网络的传输介质，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】：网络；传输；介质

中图分类号：TM131.4+6 文献标识码：A

传输介质是网络中连接各个通信处理设备的物理媒体，是构成信道的主要部分，是网络通信的物质基础之―深入的了解网络传输介质的构成，对于我们的工作是很必要的。

1铜介质

铜是做信号线统的良好材料。几乎绝大部分的线缆都是以铜为原料来制造的．原因在于铜有几个很重要的特性，如以下方面：

导电性：铜是良好的导体，对电流的导电能力很强，同时，铜也是热的良导体。

抗腐蚀性：铜的氧化较之其他金属要慢得多，因此铜不易生锈、不易被腐蚀。

韧性：钢可以被拉得又细又长而不被折断，良好的韧性也是做线缆的决定性因素。

可塑件：铜的可塑性很强，在冷热状态下部可以被塑造。

1.1双绞线

双绞线是计算机网络巾最常用的一种传输介质。双绞线由两根具有绝缘保护层的22―26号绝缘铜导线相互缠绕而成。把两根绝缘的铜导线技一定密度互相绞在一起可降低信号干扰的程度，每一组导线在传输中辐射的电波会相互抵消，以此降低电波对外界的干扰。把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆。在双绞线电缆内，不同线对有不同的扭绞长度，一般地说，扭绞长度在38．1―14cm内并按逆时针方向扭纹，相邻线对的钮绞长度在12．7cm以上。与其他传输介质相比，双绞线在传输距离、信道宽度和数据传输速度等方面均受到一定限制，但价格较为低廉。目前，双续线可分为屏蔽双

绞线和非屏蔽双绞线。

屏蔽双绞线。屏蔽双绞线是由8根不同颜色的线缆分成4对绞合在一起，并与RJ45水晶头连接组成的。屏蔽双续线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层。屏蔽层可减少辐射，防止信息被窃听．也可阻止外部电磁干扰的进入，使屏蔽双绞线比同类的非屏蔽双纹线具有更高的传输速率。

非屏蔽双绞线，非屏蔽双纱线纳闷线组成利屏蔽双续线基伞一样，只是没合了金居尼

屏故。非屏蔽双绞线直径小。不须接地，因而易于安装。由于其直径小．所以在给定的空间内其安装数量较之其他种类的铜制制线缆要多得多。

非屏蔽双绞线是最便宜的一种网络介质．与其他铜制线缆一杆，支付各种数据传输速率。但非屏蔽双绞线也合一些缺点，比如相比其他网络介质。非屏蔽双绞线对电子噪声和干扰更为敏感，最大传输距离小于同轴电缆和光纤电缆。

1.2同轴电缆

同轴电缆是局域网中最常见的传输介质之一。它是由相互绝缘的同轴心导体构成的电缆：内导体为铜线，外导体为铜管或铜网。圆筒式的外导体套在内导体外面，两个导体间用绝缘材料互相隔离，外层导体和中心铂芯线的圆心在同一个轴心上，同轴电缆因此而得名。同轴电缆之所以设计成这样，是为了将电磁场封闭在内外导体之间，减少辐射损耗，防止外界电磁波干扰信号的传输。常用于传送多路电话和电视。

同轴电缆的组成。同轴电缆主要由四部分组成，包括有铜导线、塑料绝缘层、编织饲屏蔽层、外套。同轴电缆以一根硬的铜线为中心，中心铜线又用一层柔韧的塑料绝缘体包裹．测抖绝缘体外面又有一居铜编织物或分届箔片包裹着，这层顿纺织物或金属箔片相当十同韧电缆的第二根导线、最外面的是电缆的外套。同韧电缆用的接头叫做间制电缆接插头。

同轴电缆的分类。同轴电缆按直径大小可分为：细同轴电缆和粗同轴电缆。

（1）细同轴电缆。细同轴电缆的直径为o．35m最大传输距离为185m。使用时与50Ω终端电阻BNC接头与网卡相连．线材价格和连接头成本都比较便宜，而且不须要购置集线器等设备．十分适合架设终端设备较为集中的小型以太网络。细同轴电缆的阻抗是50Ω。

（2）粗同轴电缆。粗同轴电缆的直径为1．27m、．最人传输距离可达到100m。由于直径相当粗．因此它的弹件较差，不适合架设在室内狭窄的环境内。粗同轴电缆连接头的制作方式相对细同轴电缆要复杂许多，并不能直接与计算机连接，它需要通过一个转接器转成AUI接头．然后再接到计算机上。由于粗同轴电缆的强度较强．最大传输距离也比细同轴电缆长，因此粗同轴电缆的主要用途是扮演网络主干的角色，用来连接若干个由细同轴电缆所结成的网络。粗同轴电缆的阻抗是75Ω。

同轴电缆曾经广泛应用于局域网，它的主要优点如下与双绞线相比。它在长距离数据传输时所需要的中继器更少。它比非屏蔽双纸线较贵．但比光缆便宜。然而同轴电缆要求外导体层妥善接地．这加大了安装难度。正因为如此．虽然它有独特的优点，现在也不再被广泛应用于以太网。

2光介质

目前，计算机网络中应用到的光介质是光纤。光纤是光导纤维的简写．是一种利用光在玻璃或塑料制造的纤维中的全反射原理制成的光传导工具。

2.1光缆结构

光纤一般都是使用石英玻璃制成，横截面积非常小，利用内部全反射原理来传导光束。光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为“光缆”。光缆(optical fiber cable)由光导纤维纤芯（光纤核心）、玻璃网层（内部敷层）和坚强的外壳组成（外部保护层）。

2.2光纤分类

目前有两种光纤：单模光纤和多模光纤(模即Mode，这里指入射角)。单模光纤的纤芯直径很小，约为8~10μm，在给定的工作波长上只能以单一模式传输，传输频带宽，传输容量大，距离远，一般由激光作光源,多用于远程通信。多模光纤是在给定的工作波长上，能以多个模式同时传输的光纤，一般由二极管发光,多用于网络布线系统。与单模光纤相比，多模光纤的传输性能较差。

2.3光纤传输

光纤的数据传输：由光发送机产生光束，将电信号转变为光信号，再把光信号导入光纤，在光纤的另一端由光接收机接收光纤上传输来的光信号，并将它转变成电信号，经解码后再处理。光纤的传输距离远、传输速度快，是局域网中传输介质的姣姣者。不过光纤的安装和连接需由专业技术人员完成。

光纤中传输的是光束，由于光束不受外界电磁干扰与影响，而且本身也不向外辐射信号，加上提供极宽的频带且功率损耗小，所以光纤具有传输距离长（多模光纤有2公里以上，单模光纤则有上百公里，如我们熟知的海底通讯光缆）、传输率高（可达数千Mbps）、保密性强（不会受到电子监听）等优点，适用于高速局域网，远距离的信息传输以及主干网连接。但同时光纤传输也存在一些缺点：机械强度低，切断和连接中的技术要求较高，分路、耦合麻烦，成本高等。

3无线介质

无线传输是采用无线频段、红外线、激光等进行传输。无线传输不受固定位置的限制，可以全方位实现三维立体通信和移动通信。

目前的无线传输还存在不少的缺陷，主要表现为：传输的速率低，数据通信传输串在19．2Kbps―6．7Mbps之间：安全性不高，任何拥有合适无线接收设备的人都可以窃取别人的通信数据；可靠性低，容易受天气变化的影响和电磁干扰。

【结束语】

传输介质的性能特点对传输速率、成本、抗干扰能力、通信的距离、可连接的网络节点数目和数据传输的可靠性。均有很大影响，因此，必须根据不同的通信要求，合理的选择传输介质。

【参考文献】

【1】李飞 , 《计算机网络应用基础》 , 2006.

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1计算机通信

计算机通信网借助于网络渠道，将不同地区的用户交换、传输设备采用系统终端实现连接，以此构建具有一定复杂性的网络通信模式。人们在对网络通信体系应用过程中，能够将信息资源交换以及共享良好的实现。通信实现的最基本方式是把两个通信点实现点点连接，借助于相应介质，将信息数据库实现传输并将其实施对应转换，把不同终端用户信息设备连接在一起，也就能够构成通信网络。信息通信网络组成主要为：交换设备、传输设备和用户终端设备。

2计算机网络的基本内容

在计算机网络通信中，其内容主要为：①网络通信形式，可以将其分成三种，分别为单工、半双工以及全双工。其中单工通信也就是已经固定发送和接受者，实施单方向传输即可，只要采用遥控器选定发送对象即可；半双工这样则也就是相互信息传输，但是并不能够双方同时实施，例如对讲机等；全双工则也就是能够实现同时双向传输，例如收集等。这些也是网络发展的不同方向。②网络通信的内容，可以将其分成是三大部分，分别为：a.数据通信，借助于数据通信才能够实现信号传输，目前这项技术的应用已经逐渐广泛，数据通信技术表现形式也随之增多，例如自动化技术、遥感技术以及资源探测技术等等，在其发展过程中各项技术的应用也逐渐广泛。有效提高了人们日常生活信息传输方便性，对人们生活具有显著影响。关于数据通信功能的实现，则需要系统软件以及硬件的结合应用。主要功能有：信号传输和编码、数据传输媒体、数据链路复用和控制、数据传输接口等等。b.网络连接，采用介质渠道连接不同项目通信设备，构建系统化网络结构体系。在网络连接中，其各项介质、设备以及方法等均具有一定联系，之间相互影响，功能也具有一定多样化，但是总体上需要实现协调统一。在网络连接实现中，不同的连接介质本身功能也具有一定差异，但是一个共同点是均具有可靠的传输性。实现网络连接介质主要有光纤、双绞线、电缆、微波以及通信卫星等。在网络发展环境中，介质材料以及应用介质均会影响到连接性能，同时也会对网络传输途径产生一定的限制作用。相信随着通信技术的不断发展，自然会有更为高效的网络通信连接介质出现。c.协议，在网络通信中，网络协同能够有效保证网络运行的稳定性，在应用中具有一定具体性。主要功能也就是详细分析不同系统体系结构及不同层次分体结构，从而实现之间的相互连接，实现结构的开放性及融合性。基于分散结合体角度可以看出计算机网络的组成为网络协议。将网络终端个体设备采用网络介质渠道实现连接，从而形成网络总体结构。

3光纤通信技术的发展应用

光纤数据的传输宽带比较大，比如散波长窗口。光纤通信主要是借助于光纤的色散特性以及光源调制方式实现。但是因为受到终端设备的限制因此导致在实际应用中无法有效发挥其应用优势。例如单波长光纤通信系统。采用经密集波分复用技术能够促进其优势的发挥。对其通信单波长增加。光纤的组成主要为玻璃以及塑料，借助于全反射实现传导。最为常见的为玻璃制成的阶跃型光纤。光子晶体光纤一般情况是用硅合成物掺杂硅晶体制成，在其晶体内存在有大量的空气空洞。石英材质光纤在应用中具有损耗低以及中继距离远等优势，因此在实际应用中比较广泛。

4通信信号的衰弱原因及其再生技术

导致通讯信号衰弱的原因比较多，通常在实施长距离传输通讯信号的时候，需要依照光波能耗损失的影响作用，降低可用信号放大器，但是依旧会出现信号衰弱问题。主要是因为物质吸收、米氏散射、连接器以及瑞立散射等问题。光纤传输中就算是应用性能较好的石英光纤，也会因为其内部出现的杂质增大问题而导致增加光纤能耗。另外光纤密度不均匀、光纤变形以及结合技术不规范等等也会导致通信信号衰弱。针对这些问题，也就进一步促进了通讯信号再生技术的出现。其能够对由于通讯信号衰弱所致矛盾发展产生抑制作用，从而为通讯传输通常提供保障。通讯信号再生技术主要是对通信信号衰弱问题解决的一项技术，能够显著降低通讯成本。比如海底光纤，之前主要是应用中继器实现光纤传输，不但成本较高，同时还会还不利于其发展，自应用再生技术以来，提供了有效的解决方案。

5结语

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【关键词】网络通信技术 现实应用 具体技术方式

技术正在快速进步，这种形势下的网络通信也获得了推广。最近几年，通信技术呈现出快速发展的整体趋势，各地陆续构建了覆盖面更广并且更实用的通信网络。在新型技术的推进下，网络通信正在走入生活，成为平日生活不可缺乏的部分。网络通信包含了根本的技术原理，在具体运用中也包含多层次的技术要点。完善网络通信，就应当明确网络化的整体设计方案，因地制宜选择最合适的通信手段和技术。只有这样，才能构建信息互通和信息分享的渠道，便于资源的共享。

1 网络通信技术

信息化背景下，网络通信技术是指在网络辅助下的信息搜集、信息处理以及共享。借助网络设备，可以处理各类的信息，这些信息通常包含了文字性以及图形性的两类信息。经过先期的搜集，再进入信息处理的流程和步骤。通过这种方式，就可以共享实时性的网络信息。从性能角度来看，网络通信具体包含了物理网、支撑网以及业务网的三个层次。在这其中，物理网构成了根本的基础，属于实体网络，例如用户端等；支撑网可以维持各类业务的顺利展开，能够控制信号并且检查实时的信息，在整体上确保了各阶段的网内服务质量；业务网容纳了多层次的业务，因而构成通信网的重点。

现今的时期内，各行业以及各领域都接受了网络通信，这种通信方式在根本上改进了原先的业务方式，从而也突显了推进作用。在通讯领域中，4G的新型手机网络已经被创造出来，提高了日常通信的整体质量。由此可见，现实生活不可缺乏网络通信的辅助，网络通信也让业务的开展变得更加便捷。

2 具体技术内涵

近些年，信息技术正在加快发展。在这种趋势下，网络通信也逐步受到了各行业的认可，人们逐渐感觉到网络通信给平日生活带来的便捷。具体而言，网络通信技术可以划分为数据通信、通信模块以及通信介质这样的三部分。在这三部分中，传输的媒介即为通信介质，介质可以作为载体用来传输信息。通信介质包含了有线和无线的两类，有线介质例如光缆、电缆或双绞线；无线介质通常为电磁波、红外线或是卫星通信。从网络传播来看，通信介质能够影响到整体的传输实效以及传输质量，因此相关人员有必要格外重视介质的安全性。对于通信模块来讲，它能够融合语言信息以及相关的数据信息，同时也整合了各区域的用户。在这种基础上，提高了实时性的通信成效。

例如：在PLC技术支撑下，可以选择电力线这种载体作为通信的支撑。相比来看，电力线具备快捷的优势。在传输信息时，可以选择特定范围内的传输频带。进行调制之后，就可以进入后期的传输过程中。PLC方式下的通信和传输都需要调制信号，在这之后再去还原信号。通过局端的调节，外部设备就可以接收特定的信号。

3 现实的技术应用

进入新时期后，各行业的整体技术水准都在快速提升。与之相应，网络通信也覆盖了更广的范围，便于人们的日常沟通。网络带来了便捷，同时也有序调配了信息，服务于各行业的生产。详细而言，现实中的网络通信包含了如下的应用要点：

3.1 工业用的无线传感器

在工业市场中，无线传感器可以用来辅助通信，因而起到了必要的辅助作用。从结构来看，无线传感网络包含了内部的微型节点，这些节点共同构成了传感网络。在无线通信的支持下，自组织网络表现出多跳的性质，可以感知信息、搜集信息并且处理数据。经过网络处理后，接收端就可以明确特定的信息内容。利用传感网络，相关部门及其人员就能够测定实时性的温湿度，推测空气成分等。在工业领域中，无线传感器正在迅速普及和推广。

3.2 日常的家居应用

从目前来看，更多家庭选择了网络通信的相关技术。在居家生活中，网络通信也带来了便利。家庭所用的网络通信需要借助线路来传输信号。信号被输入后，解调器能够给予处理。家庭只要安装了特定的解调器以及传输线路，那么就可以享用网络通信。为确保通畅的传输，小区内的各楼层通常都设有适配器。依照特定的账号就能够登录网络，可以节约资源并且减少了初期安装的成本。因此，这种便捷的网络安装方式正在受到更多家庭的认可和欢迎。

3.3 网络辅助导航

在航海领域中，网络通信也可用来辅助导航，为航行创造了方便。通常情况下，航程中缺少可以参照的目标物体，因而船只很容易走失。在救援过程中，也需要迅速定位精确的事故点。网络通信可以用来解决航海中的定位难题。通过精确定位，就可以反馈实时性的定位信息。

4 结论

面对信息化的新时期，整体社会范围内的通信技术都获得了提高，同时也趋向于普遍化。网络通信具备了独特的精准性以及实时性，因此也表现出自身的独特优势。借助网络通信的途径和手段，各行业也能够共享实时的信息资源，便于彼此的沟通。然而截至目前，网络通信的配套技术仍没能达到完善，有待长期的改进。在现实应用中，有必要不断摸索经验，服务于网络通信整体质量的提高。

参考文献

[1]王钊.网络通信技术在现实中的应用分析[J].信息安全与技术，2013（07）：59-60+66.

[2]王维刚.网络通信技术在现实中的应用探索[J].中国新通信，2016（07）：125.

[3]杨建中.网络通信技术在现实中的应用[J].硅谷，2011（17）：11.

[4]常虹.网络通信技术在现实中的应用分析[J].通讯世界，2015（21）：7-8.

作者简介

项（1983-），男，江西省上饶市人。大学本科学历。现供职于江西人防0719工程管理中心（中级职称）。研究方向为网络通信。

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关键词：光纤网络 传输容量 超高速 超长距离 DWDM 自动交换光网络

中图分类号：TN929.11 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0044-01

近些年来，随着技术的发展，核心网已经实现了光纤化、数字化。这就要求我们对光纤通信技术有比较深刻的认识。光纤通信技术是实现网络信息化的核心技术，它负责把网络中的信号安全、高速的进行传送。目前，我国累计铺设光缆近400万公里，累计光纤用量近8000万公里。随着对传输速度和质量的要求不断提高，未来建立一个速度更快、容量更大的光纤通信网络已经是刻不容缓。

1 光纤通信技术优势

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输介质，由于光波频率远高于电波的频率，同时作为传输介质的光纤的损耗又远低于其它传输介质，所以光纤通信技术拥有频带宽，通信容量大、损耗低，中继距离长、抗电磁干扰能力强、保密性能好等特点。

1.1 频带宽、损耗低

以目前的技术而言，我们发现传输的最好载体依然是光，所以我们只有充分利用光谱才能带给我们充裕的带宽，只有利用光作为传输介质才能给我们带来更低的损耗更远的中继距离。以单模光纤为例，当它位于1550nm窗口时，衰减仅为0.19～0.25dB/km，色散系数为15～20ps/（nm.km）。由于光纤传输损耗低，所以其中继距离达到几十公里至上百公里。近些年来，人们为了获得更大的带宽，一般常用以下几种方式来增加光纤传输容量，空分复用（SDM）、电的时分复用（TDM）、波分复用（WDM）、光的频分复用（OFDM）、光的时分复用（OTDM）和光孤子技术（So liton）。基于实用性，只对TDM和WDM两种扩容方式作简要介绍。时分复用技术（TDM）TDM技术是一种对信号进行时分复用的技术，是一种传统的扩容方式。随着复用速率的提高，例如达到10Gbit/s时已接近硅和砷化技术的极限，TDM技术已经没有太多的潜力可挖。波分复用技术（WDM）采用波分复用器（合波器）在发送端将不同规定波长的信号光载波合并起来并送入一根光纤进行传输。在接收端再由一个波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开来。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用（DWDM）系统三个方向在发展。

1.2 抗干扰强、便于铺设

制作光纤的主要原材料是由石英，石英光纤的主要成分是二氧化硅（SiO2），所以制成的光纤不易被腐蚀，绝缘性好而且对电磁干扰有很高的抵抗力。同时，由于二氧化硅是地球最丰富的资源之一，所以制作出的光线与传统通信介质比较还具有价格上的优势。光纤直径纤细，加上保护套后的直径仅为0.1mm左右，所以光纤对比其它介质来说，重量仅为其它介质的几十分之一，甚至为几百分之一。所以铺设光纤，能有效的节约成本，同时能充分利用有限的管道空间。

2 光纤网络的接入技术

光接入技术可分为两大类：有源光网络（AON）和无源光网络（PON）。AON又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON。PON又可分为基于ATM的PON以及基于以太网的PON。

2.1 有源光网络（AON）

典型的有源光网络一般由光发射机、中继机和光接收机组成，如图1所示。

电信号首先进入光发射机，由光发射机将电信号转换为光信号再发射出去。中继机的作用是补偿光的衰减以及对波形失真的脉冲进行整形，从而保证整个光网络的光信号进行高质量和远距离的传输。光接收机的作用是将接收到的光信号进行转换，转变成电信号后再将此电信号发送出去。

有源光网络的优点十分突出，首先它传输的容量大，一般能达到155mb/s、622mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s的接入速率。其次传输的距离远，不加中继器，传输距离达到70多公里。同时有源光网络的应用十分的广泛，技术已经十分成熟。在有源光网络中，SDH技术使用最为广泛。在SDH网中，网元与连接网元的光纤组成了网络的拓扑结构。网络的拓扑结构在很大程度上决定了网络的安全性、可靠性和经济性。常用的网络拓扑结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。链形网是将网中的所有节点一一串联，而首尾两端开放。这种拓扑的特点是较经济，在早期的铁路网中被广泛的应用。近些年随着铁路的大发展，铁路网的传输系统也得到了很大的提升，一般讲链形网替换成了更安全的其它网络拓扑。

2.2 无源光网络（PON）

无源光网络（PON）顾名思义，是在网络中去掉了有源设备，这样就减少了设备之间的干扰，同时由于减少了设备，这样使得网络中设备的故障率也呈下降趋势，降低建设和运维的成本。典型的PON网络由局端侧的光线路终端OLT和用户侧的光网络单元ONU组成，二者通过ODN网络（光纤和无源分光器组成） 相连。

3 结语

光纤通信技术在信息时代的背景下，已经成为了最重要的传输手段，过去的十年它的传输速度增长了不止100倍，在未来光纤通信技术仍然会保持高速的发展，在不久的将来光纤通信很有可能全面替代其他信息传送方式，成为通信领域传输技术的主流，带领人类走向全光时代。

参考文献

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关键词：PLC网络；电力线通信

1 PLC网络概述

随着Internet应用的迅速普及，登录上网的用户数急剧增加。在网络干线基础设施相对完善的情况下，连接千家万户的接入网络成为制约网络用户增长的主要障碍。新增或扩充计算机接入网络，人们通常都是敷设新的有线信道，如光纤、双绞线等。研究表明接入网的费用要占网络总投资的50%以上[Halid2001C]，因为新增线路不仅造价较高，而且对于已经使用的建筑物会造成一定程度的损坏。虽然利用无线或红外通信不会对建筑物造成破坏，但这类通信容易受天气原因、建筑物遮挡以及其它各种干扰等因素的影响，因而也不是一种理想的选择。能不能找到一种省钱、实用、方便的通信介质？近年来，利用低压电力线介质建立计算机局域网及接入网络已经成为国际上IT领域的热门研究内容[1]。

利用电力线介质传递信息分为中高压电力线载波通信和低压PLC计算机网络两个基本类别。中高压电力线载波通信指利用35kV以上高压电力线以载波方式传递信息，其主要特点是通讯速率低、传输距离远、采用点对点通信方式；低压PLC计算机网络指利用220V/380V的用户电力线为传输介质，在末端变压器和用户住宅之间或住宅内建立计算机局域网及接入网络，其特点是通讯速率高、传输距离近、采用网络化通信方式。中高压电力线载波通信并不是一种新出现的技术，它已经有近百年的发展历史[2]。长期以来，电力部门利用该技术在中高压（35kV以上）输电线路上通过电力线载波机传递远动信息、调度电话语音信息等，传输速率一般为300―600bps，载波频率为9-490kHz。本文主要讨论利用低压电力线介质建立计算机局域网及接入网络的相关技术（以下简称PLC网络）[3]。

2 PLC网络技术的发展及其现状

传统的电力线通信技术主要包括InteUon CEBus、Echelon Lon Works及AdaptiveNetworks等，下面简要介绍以上技术及其优缺点[4]。

2.1 Intellon CEBus技术

Intellon是一个生产符合消费电子总线CEBus（ConsumerElectronicsBus）标准产品的私有公司，CEBus标准是一个为在电力线和其它媒介上通信分别提供物理层规范的开放标准。Intellon技术面向住宅网络提供控制能力，包括两个基本单元――一个使用扩频技术的收发器和一个完成协议的微控制器。采用扩频技术，收发器以大约10kbps的速率传输数据包，每个数据包包含必需的发送地址和接收地址。CEBus协议使用对等通信模式，网络上的任何节点可以在任何时间访问介质。为了避免数据冲突，其使用载波侦听多路访问/冲突检测和解决CSMA/CDCR（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detectand Resolution）协议，该协议是在载波侦听多路访问/冲突检测CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect）的基础上加入解决冲突功能的结果。这种介质访问控制协议要求一个网络节点等待线路上没有其它数据包传送时才能发送数据包。CEBus包括一种公共应用语言CAL（Common Application Language），允许设备之间使用一种公共的语法和词汇彼此传递命令和状态请求。CAL定义了一系列叫做“环境”的电子设备功能子单元，例如电视机、立体声音响、CD播放器或盒式磁带。录像机的音量控制就是一种CAL环境。每种环境还可进一步细分为代表不同环境控制功能的“对象”，例如音量、低音、高音或静音功能。最后，对象被定义为一套规定对象功能操作的实例变量，例如音量对象的隐含或当前设定值。通过应用CAL规范，Intellon确信他们的芯片可以同其它CAL兼容设备通信。

2.2 Echelon Lon Works技术

像Intellon一样，Echelon规定了一种对等通信协议来完成CSMA技术。Echelon提供一种基于扩频技术的10kbps电力线芯片，还提供一种经过改进的、专有的、嵌入其神经元芯片中的MAC协议来服务于对等网络层。目前有两个版本的神经元芯片，都包含三个8位处理器、10k字节RAM和10k字节ROM。Echelon的专有协议策略最近有所变化，开放了其神经元协议，以允许同第三方的电力线收发器接口。由于Echelon芯片设计的巨大开销和MAC层能力，使得其对住宅用户解决方案来说价格较贵。因此Echelon技术应用被限制在工业/商业解决方案，而不是住宅应用。实际上，商业建筑自动化系统独占Echelon收入的30%，另外的30%来自面向工业的控制。

2.3 Adaptive Networks技术

像ntellon和Echelon一样，Adaptive也提供基于扩频技术的电力线芯片组，但其提供低速和高速两套芯片组，速率分别为19.2kbps和100kbps。与Intellon和Echelon使用的对等CSMA/CDCR模式相对应，Adaptive使用一种混合的令牌介质访问模式。混合令牌模式允许网络节点在轻负荷环境下使不必要的令牌传递减到最小，而在重负荷情况下保持令牌的可靠性。虽然Adaptive技术提供比Intellon和Echelon更快的传输速率，但对一些高带宽的应用来说它还略显不够，例如文件共享、打印共享、数字话音和图像传输。

2.4 现有的PLC技术的比较

表1.1列出了以上各现有PLC网络技术在速率、接入数量、通信方式和MAC层协议方面的比较情况。

3 现有高速PLC网络技术浅析

目前国际上关于高速PLC网络技术主要有两种模式。其一是以美国为代表的住宅连网模式。这种模式只提供住宅内部连网，户外访问使用其它的通信方式。美国推荐这种模式是因为其ADSL技术和产品已经比较成熟和普及。支持该模式的国际组织是HomePlug，目前该组织已制定了有关的技术规范（Specification1.0），用于规范PLC网络的调制方式、压缩编码方式、使用频带、发送功率、MAC协议等相关技术细节，以增强各厂商产品的兼容性。目前室内PLC网络较高速率的产品有Intellon公司的PowerPacket，速率达到14Mbps，1TRAN公司的产品速率达12Mbps。这两种产品目前均处于实验室阶段。另一种模式是面向欧洲和亚太市场，提供自配电变压器到用户住宅的PLC网络全面解决方案，包括“最后一公里”和住宅内的各类信息设施连网。该模式的国际组织是国际电力线通信论坛（IPCF，International Powerline cornlrlunicationForum）。由于室外产品和室内产品的环境差异，在技术上实现起来比较困难，因此目前能够提供该方案的系统产品很少，大都处于实验室阶段。

3.1 高速PLC原理简介

低压配电网在物理上呈树状总线结构，因此目前国际上大部分PLC研究实体将PLC网络构建为总线型结构的以太网。其介质访问控制主要以CSMA/CD方式工作，或使用令牌环（Token Ring）方式。但这些都是应用现有技术，是研究实体为尽快生产出产品而采取的权宜措施，它并不是适合PLC网络流量特性的最佳访问结构。因此，设计高速PLC网络上具有高性能的MAC层协议以及MAC的性能分析是高速PLC领域中的重要课题[5]。

由图可知，高速PLC网络由两部分组成：室内部分包括所有可能通过电力线连网的信息产品，如计算机、传真机、数字电视机等数字家电产品；室外部分包括跨接电表的设施，以及各住户通过“最后一公里”组建的网络。变压器是高速PLC网络的外部“网关”。电能通过变压器从高压侧送到居民用户，而PLC计算机网络则通过安装在变电站的网关实现与Internet连网。信息产品使用PLC调制解调器连接到PLC介质，PLC调制解调器主要由接口、调制解调和耦合等三部分组成。接V1部分是指电力线调制解调器同用户设备间的双向数据传输的接口，这些接口包括同智能设备之间的RS一232接口、同计算机之间的RJ.45以太网接口或USB接口、同模拟电话之间的RJ一11接口；调制解调部分由数字信号处理单元和相应的电路组成。数字信号处理单元负责同用户设备间的双向通信、实现MAC层协议，并将来自用户的数据进行编码、调制后进行数模转换、放大、滤波后送往耦合单元，或将来自耦合单元经滤波、放大、模数转换后的信号进行解调、解码后送往用户设备；耦合单元是电力线同调制解调部分的结合设备，它将调制好的高频模拟信号送入电力线进行传输，或在电力线上提取出高频信号以便进行解调[6]。

3.2 PLC网络技术的优势

PLC网络利用四通八达、遍布城乡，并与用户直接相连的220W380V低压电力线高速传输信息。因其免除布线、覆盖范围广、连接方便的显著特点，PLC网络被认为是提供“最后一公里”解决方案最具竞争力的技术之一。目前国外PLC网络的通信速率已经达到12Mbps，预计2003年将达到45Mbps，这种速率足以传输各种多媒体信息。与常规通信介质网络相比较，PLC网络具有一个独特的优势：即充分利用现有的低压电力线基础设施，无需任何布线，是一种“无线”技术手段，节约有线资源，无需挖沟和穿墙打洞，避免了对建筑物的损坏，节省资金、人力、时间；

与常规通信介质网络一样，PLC网络还具有以下明显的优势[7]：

1）低速的PLC网络是家居自动化的有效手段。通过遍布住宅内的电源插座，可对智能家用电器连网，并通过网关与外部连接。住宅主人在家可以享受数字化住宅设施的舒适和便利，在外可以通过互连网络及时了解和设定住宅内设施；

2）高速的PLC网络可以为人们提供Internet接入服务，并且可以享受居家视听一体化的服务。通过电力线实现网络浏览、网上购物、视频点播以及可视电话等将不再是遥远的梦想；

3）利用PLC的永久连接在线，可构建住宅楼宇自动化系统，如防火、防盗防有毒气体泄漏的保安监控系统让上班族倍感放心，医疗急救系统让住有老人、儿童或病人的家庭心里踏实。

以上插述的PLC网络的技术优势和美好前景，有些已经在国外成为现实，而其它甚至更好的未来正在探求之中。可以预测，PLC网络这一新技术对促进经济发展必将带来新的机遇。尤其对于中国这样的发展中国家，经济实力不够强大，要赶超发达国家的信息化水平，需要投入巨大的资金，而PLC网络提供了另一种可能的技术手段，这种技术手段可以帮助我们以较少的投入加快国家信息化的进程，我们没有理由不尽快研究适合中国电力网环境的PLC网络技术。

3.3 目前PLC网络技术存在的主要技术问题

PLC网络的关键技术难点集中在物理层和MAC子层，面临的主要问题和关键技术有[8]：

1）线路阻抗匹配问题。常规专用通信介质有比较固定的负载连接，而电力线介质不象其它专用通信介质那样，连接在电力线上的任何动力负荷都会影响电力线的阻抗。由于用电负荷接入和断开具有随机性，例如开关任何一盏电灯都可能引起线路负载变化。因此，收、发信机的输出阻抗和输入阻抗很难和线路的阻抗匹配。自适应均衡技术目前被认为是改善这个问题的关键技术之一，它可以动态诊断信道状态和动态设置信道参数，从而尽可能匹配阻抗。

2）多径反射问题。低压配电网络具有很复杂的树型结构，连接在电力线上的收发信机因位置不同，会产生多路径的信号反射，这种反射会引起传输信号的选择性衰减和码间串扰。OFDM调制技术是目前PLC网络的一项关键技术，它特别适用于像电力线这种具有频率选择性失真的信道。

3）频谱范围很宽的噪声问题。电力线的根本用途是输送能量，线路上连接着无数的配电设施和用电器具。当使用电力线传递信息时，除了存在和常规专用传输介质同样的问题之外，连接在电力线上的各种设施也成了噪声来源，因此PLC网络传输信道中存在频谱范围很宽的噪声。主要的噪声来源有：

・家用电器，尤其是计算机、电视机开关电源产生的噪声；

・利用可控硅制作的电子调光器、节能灯及其相关产品所产生的噪声；

・配电开关设备在电力线上产生的噪声；

・电动机产生的强噪声；

・其它高频信号在空间传输中耦合到电力线上的噪声。

在各种噪声中，一种称为非周期性脉冲干扰的噪声是影响PLC网络信道的最关键问题之一，也是当今本领域专家最关心的热点问题。在MAC层就如何消除非周期的异步脉冲干扰也没有获得有效进展。因此，如何消除或减弱脉冲干扰对物理层和数据链路层的影响是PLC网络中最关键的技术之一[9]。

4）电磁兼容性（EMC）问题。作为接入网的PLC网络，必须使用较高的信号频率和一定的发射功率，这就存在产品的EMC问题，包括其它电器对PLC产品的影响和PLC产品对其它产品的影响。目前国际上还没有制定统一的PLC网络产品EMC标准。

5）国外产品在国内的适应性问题。尽管国外已经研究出一些实验型PLC产品，但是直接拿到国内来使用可能造成意想不到的后果。因为我国的低压配电网络比国外的配网更复杂，用户多、接线方式多、线径细、屏蔽不好，这些特点将导致国内电力线的通信参数与国外有所不同。因此，必须对国内线路进行严格测试，国外产品必须在满足国内测试结果的条件下才能应用。

6）PLC网络的MAC层技术研究十分薄弱。由于PLC物理层本身尚有许多问题需要攻克，目前国外把PLC网络的研究重点放在PLC物理层，包括调制方式、编码方式、使用频带、发送功率等。而MAC层则简单地采用常规介质的处理方式。由于电力线介质与常规介质具有不同的特性，照搬常规介质的MAC协议将导致PLC网络的MAC协议运行失败或性能低下。事实上，针对电力线的特点，研究MAC的协议工作方式、信道分配方式、数据帧的设定等都是摆在我们面前的课题。

7）PLC网络研究人才匮乏。PLC网络不仅在国内是一个刚刚兴起的研究课题，而且在国际上也尚处于初期研究阶段，从概念定义、理论研究、技术标准、工程试点以及管制政策等方面都有大量需要明确的问题。研究内容涉及电力、通讯、计算机等多个专业学科，要求研究人员具有电力配网、通信、计算机网络等方面的知识，对研究人员要求高[10]。

4 结论

PLC网络技术是最近10年来发展起来的技术，具有广阔的市场应用前景，但作为新兴的通信和网络技术，PLC网络面临许多有待攻克的技术难题.目前国外把PLC网络研究重点放在它的物理层，包括抗干扰、调制方式、编码方式、频带分配等，而它的MAC层则简单的采用常规介质计算机网络的MAC层的工作方式，由于电力线介质与常规介质具有不通的物理特性，照搬常规介质的MAC协议将导致PLC网络的MAC协议运行失败或性能低下，因此，针对电力线的特点，研究MAC的协议工作方式、信道分配方式、数据帧长度的设定等都是摆在我们面前的课题。

[参考文献]

[1]曹志刚，钱亚生.《现代通信原理》.清华大学出版社，1992.

[2]陈长德，等.OFDM调制技术在宽带电力线通信中的应用.《电力系统自动化》，Sept.25，2001.

[3]国家电力科学研究院通信所：”The characteristics of Powerline at High frequencies on Chinese 220/380V Distribution Networks.

[4]李良沫.电力线数字载波及其发展.《电力系统通信》，2000年第一期.

[5 宋永华，肖颖，张棋.电力线载波技术重大突破---数字配电线及其应用.《电网技术》，1999年，第23卷，第二期.

[6]王越先，等.电源线介质计算机网络的设计与实现.《小型微型计算机系统》V0l.17 No.12 Dec.1996.

[7]赵瑞霖，等.电力线（PL）通信与扩频载波电路.《电子产品世界》1998.12.

[8]周明天，汪文勇.（（TCP/1P网络原理与技术》.清华大学出版社，1993.

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关键词：光纤通信设备；电力通信网；应用分析；网络传输

1 前言

光纤通信的主要特点就是容量大、抗干扰能力强、功能性持久，并且还能进行大批量信息的远距离传输，这些特点使得光纤通信得到了电力通信行业的广泛应用，是电力通信行业发展的主要方向。光纤通信的主要原理就是利用光导纤维进行信号的传输，然后实现信息传递的功能，故光纤通信也成为光导纤维通信，在光纤进行通信传播的时候使用的纤维，不是一个单独的纤维，而是使用多根纤维聚集在一起的纤维束，这个纤维束也就是我们平时所讲的光缆。作为传输介质的光纤主要分为两种通用介质和传输介质，作为功能器件的光纤主要应用于光波的分频整合放大调频等工作并且经常作为某种功能性原件出现。

2 电力通信网的结构以及特点分析

光纤、微波及卫星电路组成了电力通信网的主干路，电力通信网的各个附属支线充分利用电力线载波、特殊光缆及光纤束等各种各样的通信设施，再加上远程控制交换器、总调度器等一系列的设备及元构件组成了用户广泛、功能齐全的综合的通信网络。电力通信网存在的主要形式有以下几种：光纤通信、载波通信、声频电缆及扩频通信设施等

3 电力通信网络传输的具体要求以及解决方案

电力通信网是一种专用网，它的作用不仅仅是为电力行业的生产、电力调度进行服务，还要进行信号的传送，这些信号包括远动信号、自动化办公信号和用电保护信号等，基于电力通信网络如此复杂的工作，它的可靠性。扩展性等特性都有着非常高的要求，我们来对具体的要求进行细致的分析。

首先，电力通信系统必须具备高可靠性，由于电力通信的特点决定了其在任何情况下，无论刮风下雨，春夏秋冬都不能中断服务，这就要求电力通信系统必须具备稳定性好的特点。光纤传输的质量较高，由于传输信号是通过光纤内部进行传播的，所以也几乎不受外界环境的干扰，在自身的性能方面是比较稳定的；其次，应该具备的特点是便于进行业务扩展，电力通信行业是不断发展的，所以企业对于其运营成本的变化也越来越快，所以这就需要能对成本进行灵活的调节，这就需要电力通信系统在配置方面应该充分考虑到网络系统的扩展性，这样能够大大减少在升级过程中对设备的报废率，采用先进的技术保证电力通信系统的良好操作性，最大限度的减少维护费用；还有一些特点就是要求通信的速度必须迅速，音频和视频效果必须是高清晰的，还有一点就是要注意能源的可持续发展，做到保护环境，光纤魇涞闹饕介质――光纤，其主要材料是SiO2，在自然界中储量丰富，因此，光纤通信的发展不会遭遇资源短缺的现象，因此现阶段的光纤传输技术从环保方面讲也是符合要求的。

4 光纤通信设备在电力通信网中的具体应用

4.1 地线复合光缆的应用

OPGW是地线复合光缆的的简称，又称为架空地线内含光缆，电力传输线束中底线中含有供电通信用的光纤结构，该种光缆主要有两个方面的作用，首先就是保护地线的电性能和机械性能不会由于光纤的变化而受到损坏，同时对光纤单元也有一定的保护作用，主要的类型有前骨架型、不锈钢管型及海底光缆型。

4.2 地城缠绕光缆的应用

地城缠绕光缆是利用专用设备将光缆以缠绕的方式架空在底线上，此种光缆的缺点是光纤芯数少所以极易断裂，但是优点是经济实惠，使用方便，稳定性也比较好。

4.3 介质自承式光缆

介质自承式光缆又称全介质自承式光缆，这种光缆的优点是在传输过程中损失较少、不易发生色散，并且介质自承式光缆的机械性能和环境性能都是比较好的，即使在恶劣的环境下光纤也不会自身受力发生不必要的损坏，由于光缆的质地都是非金属，所以质量较轻，有很强的抗电磁干扰，自称是架设的光缆韧性也是非常强的，受到外界环境的干扰小，同时抗弯曲能力也比较好。

5 工程实现过程以及注意事项

5.1 实现应用的具体过程

全面的通信网络包括三方面信息的传输、信息的接受和信息的交换，在整个通信网络系统中，传输平台是最重要的，传输层在通信网络系统中充当着传输平台的角色，所以传输层必须稳定、灵活、安全才能保证通信网络系统的正常运行。在光纤通信的网络系统中，工程拓扑结构设计有链形的也有环形的，根据线路之间的间距对对应的光纤进行合理的选择。在光缆的设置上，应该将电力系统输电线路的各个因素充分考虑在内，选用的光缆应该便宜且易于安装，在使用的过程中易于调整。

5.2 日常维护需要注意的事项

为了保证光纤通信设备的正常连续运行，相关的操作人员需要做到以下几点：首先，不要对光纤的接头进行直视，以免射伤眼睛，还要注意设备室的卫生，减少灰尘入侵；其次，对设备室内的温度以及湿度都要随时注意，最大限度的保证设备在规定的温度下进行工作；在对光纤的接头进行插拔时，应该特别小心，以免对光纤产生损害造成折断，在不使用时，应该用护套将光纤的连接器包好，防止灰尘入侵，影响设备的精密性和使用寿命。

6 结语

综上所述，光纤通信设备在电力通信网中得到了广泛的应用，并且满足了电力数据、音频、视频等多种传输需要，同时也提高了网络通信的实时性、速度性和稳定性，保障了电力通信网络的安全经济运行，促进了行业的健康快速发展。

参考文献

[1] 荣利.电力通信网中的同步数字体系光纤通信设备的几种典型故障处理[J].山西电力，2016

[2] 朱海龙.中压配电通信网中光纤通信技术的应用及分析[J].现代传输，2012

[3] 林琳.光纤通信字电力通信网中的应用[J].科技传播，2010

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1、区别不是很大，就是速度上的区别，100×1024÷8等于实际理论下载速度,但是如果是家庭用的话，200兆完全可以。

2、宽带是指传输速度高网络接入方式，光纤是传输介质，不是同一个概念。可以这么理解，光纤是实现宽带传输的方式之一。现在的宽带基本上分光纤接入和ADSL接入ADSL目前最大只有10M的传输量 光纤则没有这种限制。

3、光纤和宽带是两个不同的概念。光纤是以光脉冲的形式来传输信号，以玻璃或有机玻璃等为网络传输介质。是一种传输介质，就像双绞线，粗缆，细缆等，只是他的传输速度要比普通的介质快得多，可以达到每秒种千兆以上。

4、而我们所说的宽带是对我们上网的速度来说的，拨号上网的速率就从 14.4Kbps上升到了 56Kbps，然而受限于电话线路的品质，56Kbps应该是一般 Modem 的极限了。

（来源：文章屋网 ）

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网络连接的优劣直接关系着传输质量的好坏，连接指的是使用通信设备及其体系结构，通过双绞线、电缆、载波、微波、光纤或是卫星来进行信号的传输。

2用于协议的检测，保护网络安全

通信协议包括对各层次不同协议的具体分析以及对协议体系的研究讨论。计算机网络是将地球上独立的计算机通过网络协议的标准将它们进行相互连接的一个集合。

3光纤通信技术的发展

3.1普通光纤网络

普通的光纤是最常用的一种光纤传输设备，具有造价低，传输速度快的优点，比较适合于普通家庭用网。随着光纤技术的不断发展，单一波长信道在容量上增大，光中继距离也有所增长，光纤的性能进一步得到了提升，这种提升主要表现为光纤的最低衰减系数与零色散点没有存在于同一区域，且低衰减系数没有得到充分的利用。

3.2核心网光缆

在我国的省级、区级的干线铺设上，都已经全面采取的光缆铺设，且传统的多模光纤已经被淘汰，取而代之的是单模光纤。像是G.654光纤，传统在使用中很看重这种光纤的容量，但随着光纤技术的发展，这种光纤已经不能够满足与如今对光纤容量的需要，且这种型号的光纤也不能够再进行大幅度的增容，因此在近几年，这种光纤已经退出了我国陆地的光纤市场。干线光缆采用的不是光纤带，而是选用分立的光纤。干线光缆经常在室外使用，且在这些干线光缆中，以前使用过骨架式结构或是紧套层绞式的光缆，现在也已经停用了。

3.3接入网光缆

接入网中的分插较为频繁，分支多且距离较短。要想增加这种网的容量，就必须从增加光纤芯数着手。像是在市内的管道，由于其管径受到城市建筑结构的制约，一般管径比较小，管道的内径是有限的。因此，在增加光纤网络芯数的同时，要加强集装的密度，对光缆的重量与直径要进行相应的调整，尽量保证最小。

3.4室内光缆

室内的光缆主要是用于视频、数据以及话音的传输，并且还能够在传感器跟遥测方面得以应用。这里提到的室内光缆，应包含用来综合布线的光缆以及局内光缆这两个部分。

3.5通信光缆

光纤的铺设是属于介电质，而光缆可以作为全介质来作为通信设施。光缆是完全不含有金属的，这种不含金属的全介质是电力系统部门最愿意使用的线路。就目前电力在道路上敷设的全介质光缆来看，主要有两种结构。一是缠绕式结构，用于架空地线上；二是全介质的自承结构，通常简写为ADSS。

4光纤通信技术在通信网络中的发展趋势

4.1波分复用技术的发展

近年来，波分复用技术在我国发展迅速，光传输的距离也有了很大的发展。在提高光纤传输容量方面，除了原有技术的运用，还可以采用OTDM（光时分复用）技术，通过传输速率的提高来让传输容量也有所提高。两种技术的应用都能够有效帮助光纤网络通信提高其传输的长度与容量。波分复用技术由于其特性，能够很好地运用于未来通信中跨海光传输领域。目前的1.6Tbit/的WDM体统已经大量地应用于商业中，同时随着应用范围、行业的不断扩大，这种技术的全光传输距离也在不断发展。相信结合OTDM技术，单信道的传输速率会有效提高，传输容量也会随之加大，在现有的单信道最高速率640Gbit/s的基础上产生突破。

4.2光弧子技术通信

这是一种特殊数量级的脉冲，属于超短光的脉冲。这种通信存在于光纤网络的反常色散区域，其非线形效应与群速度色散之间相互平衡，因此在经过了长时间、长距离的传输之后，信息的速度与波长都能够保持不变。这种通信技术就是以光弧子作为载体，来实现长距离的有效通信，实现超长距离信息传输的零误码。光弧子技术具有强大的发展前景，在传输速度方面，高速通信与超长距离以及强大的脉冲控制能够有效让现行速率从传统的20Gbit/s迅速提升到100Gbit/s以上。

4.3智能化方向发展

智能化的光网络是通信网络长期发展的主要目标。随着通信技术与计算机技术联系得越来越紧密，加上光网络的生存性、控制、调度、组网等方面的需求，光网络已经向着智能化系统发展了。在光网络中，可以加入自动发现的能力，提高控制连接技术。完善系统的自动恢复功能，这也是光网络今后发展的目标。

4.4全光网络化

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关键词：光纤；通信技术；分析

中图分类号：[TN913.7] 文献标识码：A 文章编号：

光纤通信技术在信息时代的背景下，已经成为了最重要的传输手段，过去的十年它的传输速度增长了不止100倍，在未来光纤通信技术仍然会保持高速的发展，在不久的将来光纤通信很有可能全面替代其他信息传送方式，成为通信领域传输技术的主流，带领人类走向全光时代。

1 光纤通信技术优势

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输介质，由于光波频率远高于电波的频率，同时作为传输介质的光纤的损耗又远低于其它传输介质，所以光纤通信技术拥有频带宽，通信容量大、损耗低，中继距离长、抗电磁干扰能力强、保密性能好等特点。

1.1 频带宽、损耗低

以目前的技术而言，我们发现传输的最好载体依然是光，所以我们只有充分利用光谱才能带给我们充裕的带宽，只有利用光作为传输介质才能给我们带来更低的损耗更远的中继距离。以单模光纤为例，当它位于1550nm窗口时，衰减仅为0.19～0.25dB/km，色散系数为15～20ps/（nm.km）。由于光纤传输损耗低，所以其中继距离达到几十公里至上百公里。近些年来，人们为了获得更大的带宽，一般常用以下几种方式来增加光纤传输容量，空分复用（SDM）、电的时分复用（TDM）、波分复用（WDM）、光的频分复用（OFDM）、光的时分复用（OTDM）和光孤子技术（So liton）。基于实用性，只对TDM和WDM两种扩容方式作简要介绍。时分复用技术（TDM）TDM技术是一种对信号进行时分复用的技术，是一种传统的扩容方式。随着复用速率的提高，例如达到10Gbit/s时已接近硅和砷化技术的极限，TDM技术已经没有太多的潜力可挖。波分复用技术（WDM）采用波分复用器（合波器）在发送端将不同规定波长的信号光载波合并起来并送入一根光纤进行传输。在接收端再由一个波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开来。光纤高速传输技术现正沿着扩大单一波长传输容量、超长距离传输和密集波分复用（DWDM）系统三个方向在发展。

1.2 抗干扰强、便于铺设

制作光纤的主要原材料是由石英，石英光纤的主要成分是二氧化硅（SiO2），所以制成的光纤不易被腐蚀，绝缘性好而且对电磁干扰有很高的抵抗力。同时，由于二氧化硅是地球最丰富的资源之一，所以制作出的光线与传统通信介质比较还具有价格上的优势。光纤直径纤细，加上保护套后的直径仅为0.1mm左右，所以光纤对比其它介质来说，重量仅为其它介质的几十分之一，甚至为几百分之一。所以铺设光纤，能有效的节约成本，同时能充分利用有限的管道空间。

2 光纤网络的接入技术

光接入技术可分为两大类：有源光网络（AON）和无源光网络（PON）。AON又可分为基于SDH的AON和基于PDH的AON。PON又可分为基于ATM的PON以及基于以太网的PON。

2.1 有源光网络（AON）

典型的有源光网络一般由光发射机、中继机和光接收机组成。电信号首先进入光发射机，由光发射机将电信号转换为光信号再发射出去。中继机的作用是补偿光的衰减以及对波形失真的脉冲进行整形，从而保证整个光网络的光信号进行高质量和远距离的传输。光接收机的作用是将接收到的光信号进行转换，转变成电信号后再将此电信号发送出去。有源光网络的优点十分突出，首先它传输的容量大，一般能达到155mb/s、622mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s的接入速率。其次传输的距离远，不加中继器，传输距离达到70多公里。同时有源光网络的应用十分的广泛，技术已经十分成熟。在有源光网络中，SDH技术使用最为广泛。在SDH网中，网元与连接网元的光纤组成了网络的拓扑结构。网络的拓扑结构在很大程度上决定了网络的安全性、可靠性和经济性。常用的网络拓扑结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。链形网是将网中的所有节点一一串联，而首尾两端开放。这种拓扑的特点是较经济，在早期的铁路网中被广泛的应用。近些年随着铁路的大发展，铁路网的传输系统也得到了很大的提升，一般讲链形网替换成了更安全的其它网络拓扑。

2.2 无源光网络（PON）

无源光网络（PON）顾名思义，是在网络中去掉了有源设备，这样就减少了设备之间的干扰，同时由于减少了设备，这样使得网络中设备的故障率也呈下降趋势，降低建设和运维的成本。典型的PON网络由局端侧的光线路终端OLT和用户侧的光网络单元ONU组成，二者通过ODN网络（光纤和无源分光器组成） 相连。

3 光纤通信未来的发展趋势

目前，光纤通信技术得到了迅猛发展，在数据传输能力方面得到了大幅提升，优势日益明显。 光纤通信在所有信息传输领域例如：公共服务通信系统、多媒体领域、网络领域、商业、医疗等各领域都得到了广泛的应用，深刻地影响到了人们的生活。 21世纪是一个信息爆炸的时代，人们对信息的需求也越来越广泛。超高速度和超长距离传输以及超大容量的传输技术是实现人们迫切信息需求的基础。因此，研究光纤通信未来的发展趋势具有极为重要的现实意义。在未来，光纤通信技术将主要围绕提高传输容量与增大传输距离发展。

3.1 全光网络技术的发展

全光网络技术在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在，信号在进出网络时，采用光/电和电/光的变换。全光网络技术有效地提高了网络资源的利用率，这是电的处理技术在传输过程中缺失的缘故所导致的问题。因此、SDH、ATM、PDH等方式都可以在其中应用。全光网络发展的基础是完全和因特网以及移动通信网等网络技术完全不能分开的，必须是相互融合的关系。采用类似Internet的结构来设计光网络是必然的选择。全光网络技术具有组网灵活方便、简单实用等的特点，而且是完全的拥有误码率低和可扩展性等一系列的领先优势。全光网络技术在银行业得到广泛利用，具体体现在网上银行业务的广泛发展。通过网上银行，给个人和企业的经济交易带来了极大的便利，客户可以不受时间和空间的限制，不再需要到传统的银行柜台交易，利用电脑就可以完成转账、存款、理财等各种金融业务。光纤通信技术伴随着3D网络技术的成熟，还有待更进一步的发展。

3.2 波分复用系统在光纤通信中的利用

波分复用系统技术是依据每条光波的波长或频率互相之间的差异，可以把光纤的低损耗窗口划割成为若干个通信道，将光波作为信号的载波在发送端利用波分复用器将不同波长的信号光载波合并起来，一齐放入一根光纤中来进行信息传输。这种技术充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，在商业中，OTDM信号进行波分复用，这样就能够提高更大的传输容量。WDM/OTDM系统可以降低光纤对于色散管理分布的要求，且对于光纤的一些特性适应能力强，例如非线性以及偏振模色散。而且归零（RZ）编码信号在超高速通信系统中占空间较小。光纤通信系统未来的新发展方向不出其右就是WDM/OTDM。

3.3 光弧子通信技术在其领域的广泛运用

光孤子通信技术能有效增大传输距离，它是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲，利用这种技术能有效的解决长距离的通信，而且能减小信息传递的误差，完全摆脱了色散等对她的干扰，使得通信的容量大大提高，传输的速度更高。因此，它是消除色散的最有效的方法。全光非线性通信的基本原理就是利用光纤折射率的非线性效应导致对光脉冲的压缩可以与群速色散引起的光脉冲展宽相平衡，在一定条件下，光孤子能够长距离并且保持始终不变形的在光纤中稳定传输。凭借着自身的高容量、长距离、抗噪音等优秀特点受到了人们的广泛欢迎，并且纷纷都在投入大量的人力、物力进行研究和开发。使之更好、更方便的为人们有效的服务

4 结束语

近些年来，随着技术的发展，核心网已经实现了光纤化、数字化。这就要求我们对光纤通信技术有比较深刻的认识。光纤通信技术是实现网络信息化的核心技术，它负责把网络中的信号安全、高速的进行传送。目前，我国累计铺设光缆近400万公里，累计光纤用量近8000万公里。随着对传输速度和质量的要求不断提高，未来建立一个速度更快、容量更大的光纤通信网络已经是刻不容缓。

参考文献：

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1局域网

1.1局域网的一般概念及应用

局域网（LocalAreaNetwork，LAN）是指在某一区域内由多台计算机互联成的计算机组。一般是方圆几千米以内。局域网可以实现文件管理、应用软件共享、打印机共享、工作组内的日程安排、电子邮件和传真通信服务等功能。局域网是封闭型的，可以由办公室内的两台计算机组成，也可以由一个公司内的上千台计算机组成。局域网在地域上范围较小，在造纸工业中常见的是小到一个工段、一个车间，大到整厂的全集成自动化系统。

网络中的计算机等设备要实现互联，就需要以一定的结构方式进行连接，这种连接方式就叫做“拓扑结构”，通俗地讲这些网络设备如何连接在一起的。

1.1.1目前常见的网络拓扑结构主要有以下四大类：

星型结构：星形网通过点到点链路接到中央结点的各站点组成的。通过中心设备实现许多点到点连接。环型结构：由连接成封闭回路的网络结点组成的，每一结点与它左右相邻的结点连接。

总线型结构：采用单根传输线作为传输介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到传输介质。

树型树型：采用分级的集中控制式网络，

由于星形拓扑结构单个连接点的故障只影响一个设备，不会影响全网，容易检测和隔离故障,便于维护；任何一个连接只涉及到中央结点和一个站点，因此控制介质访问的方法很简单，所以星形拓扑结构在在现代造纸工业中得到普通应用。

1.1.2网络传输介质

网络传输介质是网络中发送方与接收方之间的物理通路，它对网络的数据通信具有一定的影响。常用的传输介质有：双绞线、同轴电缆、光纤、无线传输媒介。双绞线电缆：将一对以上的双绞线封装在一个绝缘外套中，为了降低信号的干扰程度，电缆中的每一对双绞线一般是由两根绝缘铜导线相互扭绕而成，也因此把它称为双绞线。目前市面上出售的一般为5类和超5类两种，在传送信号时超5类双绞线的衰减更小，抗干扰能力更强，最大传输范围可达500米。因此在造纸行业的网络组装中得到运用。

同轴电缆：由一根空心的外圆柱导体和一根位于中心轴线的内导线组成，内导线和圆柱导体及外界之间用绝缘材料隔开。由于日常维护不方便，一旦一个用户出故障，便会影响其他用户的正常工作，现在企业网路组装中已很少使用。

光纤：是由一组光导纤维组成的用来传播光束的、细小而柔韧的传输介质。光纤的电磁绝缘性能好、信号衰小、频带宽、传输速度快、传输距离大。主要用于要求传输距离较长、布线条件特殊的主干网连接。

无线电波无线电波是指在自由空间（包括空气和真空）传播的射频频段的电磁波。无线电技术是通过无线电波传播声音或其他信号的技术。

2造纸工厂网络的构成分析

一般来说，一个造纸厂应该包括信息管理系统、财务管理系统、系统维护及其它三个方面。而在实际造纸过程中，又包括了浆厂、纸厂、碱回收、电力四个子系统（图1-1）。当计算机刚应用于工业及其管理时,信息管理系统与控制系统之间是相对独立的,而控制系统之间也是相互独立的,这种传统的结构仅能解决局部控制问题,而不能实现大系统协调工作。为了实现控制协调,相关的控制系统之间应有数据的交流,如:浆厂的控制后段与纸厂的质量控制系统是紧密地联系在一起的,这就要求这两个系统之间的数据是动态快捷的相互流动,以实现产品的质量控制在最稳定的状态。由于计算机技术的发展限制及通讯协议的多重性,解决数据流动的方法是采用通讯“接口”,这种对策解决了局部数据的流动问题。可以分析出,数据流的流动均通过“接口”,这就要求“接口”具有强大的数据收发能力及庞大的数据承载空间能力,以达到数据的“及时到位”控制地点。

而事实上由于软、硬件的限制,“接口”只能处理少量数据的接发。大量工作都需要数据服务器来完成。而服务器要完成数据处理，必须保证网路的通畅。在实际运用过程中，拓扑结构我们通常采用星型网络，在网络出现故障时候能够保障其它系统正常运行。

众所周知,对于制浆及造纸过程的控制来说,数据的实时通迅是控制系统的又一要求,所谓实时控制网就是为此目的而开发的,它的主要特点是:实时、通迅速度高(可达100Mb/s)、系统可靠性好、易扩展以及普理维修快捷。在实时运用过程中，我们为了管理方便快捷，我们把浆厂自控系统、纸厂自控系统、碱回收系统组合成为实时控制系统。

由于过程控制系统又是受工厂管理系统的影响,来实现生产的计划管理以形成工厂的大系统运行。工厂管理网络的特点是:非实时、量大以及用户多。控制网络与厂管理网络混在一个网络线上,这样网络结构简单,花费小。但会影响实时控制信息的传输质量。试想:当工厂的管理人员向财务部门调用财务报告时,自控操作员也发出了某个目标的控制命令,而此时财务的数据正在网上传送,这样,操作员命令就有可能被延误。为了解决这个问题,将控制系统的优先权提高就会影响管理数据的传送。如果将控制网络与厂管理网络分成两个网络,那么,这两个网络之间又如何实现数据交换呢?在实时运用过程中，我们为了管理方便快捷，我们把信息管理系统、财务管理系统、系统维护组合成为网络控制系统。

为了实现更好控制和管理，我们需要将网络控制系统和实时控制系统实现组合，这时，我们便可以采用性能高的千兆交换机来实现。而大量数据处理则交给数据处理服务器来实现（如图1-2）。在工厂管理网络中,使用一定的公共协议如:TCP/IP,而在数据服务器中运行开放的数据库:OR-ACLE,这样通过数据服务器对实时控制信号的访问(如需要可将数据进行一定模式的过滤),而管理网络上的节点只需通过一定的软件联接方式如:SQL,就可通过网络访问数据服务器中的数据库,将数据读入并可用其他软件处理,如:PC机的数据库可以是ACESS。

3工业控制网络搭建简要介绍

3.1主干网

主干网主干网为一光纤环形网，通讯速率100Mbps以上。保证主干网的通讯速率在大型网络中显得尤为重要。环网由若干个网段首尾相连而成。中间节点为光纤交换模块OSM。OSM是保证网络通讯速率达到100Mbps以上的关键部件，它能保证网络工作在交换式双式模式下。

网络发生故障后的高速重配置时间对工业应用是至关重要的，否则网络上连接的设备（终端或子网）会将通信连接清除。这可能引起工厂生产过程的失控或紧急停车而造成重大损失。因此要求通讯控制过程要相当可靠，至少在发生故障（电缆断线或交换模块失效）后零点几秒内网络能够重新配置（通讯再恢复）。

主干网还可以根据工程实际情况采用星型网络。另外，将光纤交换模块OSM更换成电气交换模块ESM，将光纤改换成超5类双绞线。一般来讲，使用多模玻璃光纤（62.5/125UM）和光纤交换模块OSM来构筑环网，环网上的OSM$数量不超过50个，每个网段最大传输距离不超过3000米，因此网络最大覆盖范围一般能达150000米.使用单模玻璃光纤（10/125UM）和光纤交换模块OSM来构筑环网，每个网段最大传输距离不超过26KM，因此理论计算机网络最大覆盖范围一般能达26*50=1300KM。

因此，仅使用电气器件和介质，就能很容易地构筑一个中型厂集成自动化系统。由于实际的工程项目有大有小，考虑到系统需要处理的数据量和传输量的繁重与否，环形网可以采用1个或2个乃至多个服务器。当然，在构筑简单的小规模系统时，也可以不采用服务器.

3.2网络扩展

在主干网上的交换模块一般具有4个甚至6个分支连接端口，每个端口均可通过双绞线连接若干个操作员站OS或工程师站（ES），也可通过光缆或双绞线与子网相连。