网络传输介质的分类范文
时间:2023-10-30 17:32:27
导语:如何才能写好一篇网络传输介质的分类,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。
篇1
关键词:电子政务系统;硬件;网络平台
中图分类号:TP271 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)29-7137-02
电子政务系统是一种基于互联网的政府政府信息服务和业务处理平台,它融合了因特网、数据挖掘、专家决策支持系统等多项先进技术,是一个功能强大、]结构复杂的系统。它不仅要处理机关内部的公文流转、资料检索、人事管理等日常事务,而且还要实现上下级机关、友邻单位之间的数据传递和资源共享,同时还要面向社会大众大量的政务信息和提供各种网上服务。在这种情况下,一个电子政务系统如果没有稳定可靠的软硬件平台作为支撑,就很可能会因为突发的大量业务而造成网络拥塞,甚至导致整个系统的瘫痪。所以在规划电子政务系统的时候,应将系统的健壮性作为一个重要的考虑因素。
电子政务系统中的,直接出现在用户面前的,看得见摸得着的计算机设备一般统称为硬件设备。把服务器、存储设备等基础硬件设施有网络传输介质和网络设备连接起来,形成基础网络层,为信息提供数据通道,这是各种应用系统交互的基石。电子政务网络基础设施的合理布局、硬件的正确选用、软件平台及数据库系统的有效组合为电子政务实施打下了坚实的基础。
1 硬件基础
在电子政务系统中,直接供用户使用进行文档和一般事务处理的计算机是客户机,客户机又称为用户工作站,是用户与网络打交道的设备,一般由微机担任,包括台式机和笔记本电脑,每一个客户机都运行在它自己的、并为服务器所认可的操作系统环境中。客户机使用服务器共享的文件、打印机和其他资源。
电子政务系统的服务器:是在网络环境下,为所有的电子政务系统用户提供信息共享、网站访问等服务的高性能计算机。通常分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器。相对于普通PC来说,服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高。它要具备:长时间、高速度的运算能力和大容量数据的快速吞吐能力。按照结构分为:塔式服务器、机架式服务器、刀片式服务器;按照功能分为:Web服务器、应用服务器、数据库服务器。
客户机和服务器都是独立的计算机。客户机/服务器模型它所体现的是一种网络数据访问的实现方式。采用这种结构的系统目前应用非常广泛。
2 网络基础(传输介质和连接设备)
计算机产生的信息以数据的形式通过网络传输介质在网络中传输,并由网络设备进行传输接力和数据分发,通过一定的接入方式,经过网络传送到接收方的计算机。
2.1 传输介质
网络传输介质是指在网络中传输信息的载体,常用的传输介质分为有线传输介质和无线传输介质两大类。(1)有线传输介质是指在两个通信设备之间实现的物理连接部分,它能将信号从一方传输到另一方,包括双绞线、同轴电缆和光纤。(2)无线传输介质指我们利用无线电波在自由空间的传播可以实现多种无线通信。根据频谱可将其分为无线电波、微波、红外线、激光等,信息被加载在电磁波上进行传输。
2.2 网络连接设备
网络连接设备是把网络中的通信线路连接起来的各种设备的总称,这些设备包括中继器、集线器、交换机和路由器等。
2.3 网络接入
接入网处于整个电信主网的网络边缘,用户的各种业务通过接入网进入核心网。包括:拨号接入、ADSL、DDN、ISDN、HFC、光纤入户、GSM/GPRS/EDGE、WCDMA/TD-SCDMA/CDMA2000、WIFI等。
3 数据的存储与备份
在电子政务中,政府机关的各种数据、文件、档案、社会经济数据都以数字形式存贮于网络服务器中,可通过计算机检索机制快速查询、即用即调。经济和社会信息数据是花费了大量的人力、财力收集的宝贵资源,如果以纸质存贮,其利用率极低,若以数据库文件存储于计算机中,可以从中挖掘出许多有用的知识和信息,服务于政府决策。数据库系统为整个电子政务系统提供了数据的存储,修改等数据处理的相关操作。目前网络存储主要分为三种代表性的技术:网络连接存储(NAS)、存储区域网络(SAN)、互联网小型计算机接口(iSCSI)。
为保证整个系统的数据安全性,数据库系统有数据备份功能。数据备份是指为防止系统出现操作失误或系统故障导致数据丢失,而将全系统或部分数据集合从应用主机的硬盘或阵列复制到其他的存储介质的过程。数据存储备份的策略有全备份、增量备份和差分备份。数据存储备份方式可分为:Host- Based备份、LAN-Based备份、LAN-Free备份和Server-Free备份四种方式。
参考文献:
[1] 萨师煊,王珊编著.数据库系统概论[M].3版.北京:高等教育出版社,2000.
篇2
关键词:无线局域网;校园网;传输带宽
中图分类号:TP393文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2009)24-6629-02
The Application of WLAN Technology In Campus Network
HE Cheng-qian1, LU Man-li2
(1.Yangzhou Polytechnic College,Yangzhou 225009,China;2.Yangzhou Vocational College of Environment and Resources, Yangzhou 225007,China)
Abstract: In this paper, the author supplies an overview of WLAN, and then, introduces current application of WLAN technology in Campus Network,analies the difference between WLAN and wired networks,for the advantages and defects of WLAN, advances the present practicalapplication prospect of WLAN technology in Campus Network.
Key words: WLAN; gampus network; transportation bandwidth
目前校园网用户有多种新的需求,如网络信息点流动的需求、难以布线区域网络接入需求、降低成本和保护投资的需求等等。这些迫切的需求问题目前都难以通过有线介质网络技术加以解决,所以在原有网络基础下使用无线局域网技术建立无线校园网,方便或是完善校园网的功能,已成为现代化校园网的一个重要标志。根据相关报道,2008年6月,中国已有600所高校建设无线校园网。
1 校园对无线局域网的需求
21世纪是数字化、网络化、信息化的世纪。随着信息技术的飞速发展和教育信息化程度的提高, 在校园网内全面实现全面信息电子化交换和信息资源共享成为必要。从而在原有的网络基础上提出了新的一些问题:
1)网络扩展问题:随着校园的发展,有一定物理分隔的老校区与新校区之间可能需要实现网络互联,比如新老校区间需跨越城市主干道;或是建筑物之间的不易架设网线的网络互联,比如建筑物之间有河流、湖泊等自然阻隔,这些情况下使用有线网络介质实现网络互联都比较困难;
2)移动获取网络服务问题:随着笔记本电脑、掌上电脑等移动智能设备的普及,这类移动性强设备对网络接入服务提出了很高的移动性要求,而当前有线网络环境却无法满足此项要求;
3)网络接入要求密集问题:当大量用户在一个相对空间狭小的地点同时要求网络接入时,比如学校电子阅览室,如果用电缆连网,恐怕连铺设电缆的位置都很难找到的情况;
要解决上述问题,就促使我们必须打破有线网络通信介质的束缚,寻求使用无线局域网通信介质扩充网络的解决方案。
2 无线局域网的性能和特点
无线局域网(WLAN)是指利用无线电波作为传输介质,使用无线射频(RF)技术实现与设备位置无关的网络数据传输体统,是一种数据传输系统,是从有线网络系统发展而来的一种新技术,使用无线射频技术通过空中收发数据,从而减少使用有线连接。一般来说,凡是采用无线传输数据或媒体计算机网络都称为无线网络,它是计算机网络与无线通信技术相互结合共同发展的产物。
当前,在诸多计算机连网技术中,无线局域网技术以其无需布线、在一定区域漫游、安装运行费用低廉等特点,在许多场合发挥着其他连网技术不可替代的作用。
3 无线局域网在校园网应用优势
如前所述,根据无线局域网技术的特点,其在校园网应用中的具有一些优势,这些优势主要表现在三种典型的应用:
3.1 无线局域网实现校园网扩展中的优势
无线局域网的安装维护简单,无需布线或开挖沟槽可实现快速安装,对在已建建筑群区域使用,及对具有一定物理分隔或是其他无法进行有线传输介质铺设的网络连接需要时,无线局域网能提供更简单的网络接入保障。另外,当网络发生故障时,网络管理员不必巡线寻找损坏的线路,只要检查信号发送与接收端的信号是否正常即可判断网络故障所在。因此使用无线局域网技术相比使用有线网络技术而言,在很大程度上简化施工维护难度的同时还能有效地削减施工成本。
3.2 无线局域网实现校园网移动接入的优势
无线局域网技术具有无缝覆盖, 不受布线接点位置的限制的优点,使传统的有线网络传输距离得到了无线的延伸,克服了布线困难的问题。有线网络难以延伸的区域,可由无线局域网覆盖,在无线局域网的信号覆盖范围内的任何一个位置都可以接入网络,使得网络的接入和扩容非常的灵活。具有有线网络不具有可移动性,为学生和教师提供移动网络服务。传统校园网为学生和教师提供了像互联网接入、图书馆和数据中心等服务,但是用户为了使用这类服务不得不整天在它们之间奔波。如果学生与教师使用了配有无线网卡的便携式计算机,他们就可以在学校的任何时间、任何地点来使用这些校园网提供的服务,可以很方便地建立虚拟教室和调研项目,为学生提供方便即时的无线上网服务。
另外,无线局域网还可以对临时教学活动提供灵活方便的服务。一间教室有可能有不同用途,而该教室中的计算机也可能需要被拿到另外的教室中用于其它用途。无线局域网产品可以很容易地实现这些频繁移动的计算机之间的网络互连,从而很快地将一个本来是用于其他目的的教室变成你需要的功能教室,省去了布线的费用以及所耗精力。
3.3 无线局域网技术实现校园网密集接入的优势
无线局域网技术具有大容量接入,且不受布线束缚接入方便的特点,一个信道可以支持多用户共享,大大的提高了设备逻辑端口密度,更适合在用户密集的热点地区部署。就目前使用的无线局域网接入设备而言,理论上一台AP(无线访问节点)可以提供250台以上安装了无线网卡的电脑或其他移动智能设备接入网络,由于没有线缆,根本上解决了有线网络在密集接入中需要考虑的布线问题和多交换机级联、多交换机设置等问题。同时也节省了购置线缆和其他网络连接设备的费用。对于校园网中电子阅览室、礼堂等这类室内空间且需要提供密集连接场所的网络接入要求,相比使用有线网络技术而言,使用无线局域网技术的确可以起到事半功倍的效果。
并且,无线局域网采用CSMA/CA介质访问协议,与有线以太网IEEE802.3的MAC物理链路层标准CSMA/CD兼容,所以能与标准以太网及目前的几种主流的网络操作系统完全兼容。因此,在网络连接由有线以太网方式改为无线局域网方式时,用户已有的网络软件可不做任何的设置修改,就能在新的网络环境中正常运行。所以在原有有线网络环境下实现无线网络的改造比较方便。
4 无线局域网在校园网应用中的缺点
目前无线局域网技术在校园网络中仍然无法完全取代有线网络的,其原因主要在于一下三方面:
4.1 信号抗干扰性、穿透性弱
我们目前的校园环境中的无线信号本就种类繁多。比如校园内的广播站信号,移动通信信号甚至是办公室里的微波炉产生的微波,而这些都能对同样利用无线电波作为传输介质的无线局域网产生影响。这和通常使用抗辐射屏蔽技术的无线局域网传输介质相比的能力有较大的差异。而且无线电波的较差,当AP与安装无线网卡的接入设备之间有建筑或其他各种障碍物或干扰体遮挡时,信号的衰减相当明显,这也是无法和有线网络相比的。
4.2 传输距离有限
由表1可知无线局域网的理论最大传输距离比较有线网络的没有优势。且由于上文所述无线局域网信号抗干扰性、穿透性弱的原因,在实际应用中其有效传输距离往往很大程度上低于理论最大值。故而在进行长距离网络传输时,还是使用有线网络技术。
4.3 数据传输带宽有限
从表2和表3中我们可以看出,就理论数值分析,无线局域网的速度较有线网络有一定的差距。而且,一般状态下无线局域网的用户实际使用中上并未达到理论速度的最大值。业界公认,无线局域网的实际传输速度是最大传输速度的一半以下。而这样的速度仅仅接近100M有线网络的传输带宽。更何况由于前文提到的原因,无线信号易受干扰,在传输距离较长时,信号衰变较快,因而上述的实际传输带宽也仅仅时短距离,无信号干扰的理想环境中的测试值。因此在对传输带宽要求比较高的的网络部分,比如校园网主干网建议使用有线网络技术架设。
5 结束语
从前文可以看出,校园网中引入无线局域网技术能很好的扩展和补充单一有线局域网的缺点,这样的综合方案能有效的涉及校园网络的实际建设要求,在现阶段无线局域网虽然无法完全取代有线局域网的传输主干的作用,但可以明显的增强原有有线校园网的实用性,补充原有有线校园网的功能性。随着无线通信技术的成熟和提高,无线局域网技术必将得到广泛的应用,使校园网中无线局域网与有线网络的结合使用成为当前校园网络发展趋势。
参考文献:
[1] 谢希仁.计算机网络[M].2版.北京:电子工业出版社,1999.
[2] 赵国芳,严战友.校园网的无线设计方案[J].通信信息技术,2005,4:44-47.
[3] 崔少仪.无线局域网的优势及在校园应用探讨[J].金卡工程,2005,8:45-49.
[4] 龙.浅析无线局域网技术[J].应用能源技术,2006,4:45-48.
篇3
光复用技术光复用技术是采用的在同一个传输线路上同时传输多路不同信号且保证彼此不受干扰的技术。这门技术突出的优点是的重复利用率大大提高,且良好的解决了干扰现象。它涉及到的技术分类比较多,按照波长的不同进行分类和按照光到来的时间先后不同进行分类是其中最其中最为重要的两个技术。
光交换技术光交换技术,其实就是一种直接交换技术的简称。具体来说,是在光的领域中,无需任何光/电转换的中间环节,直接将输入光信号交换到个各种需要的输出端。当前所采用的的光交换技术的交换方式主要分为按照光的波长,光所处的空间和光来的先后进行交换的三种方式。
光纤通信系统的组成
光纤系统以其传输安全、可靠、稳定、高效、高保真、长距离性和高性能等优点在技防网组建网络中被普遍采纳。光发射机、光缆、光接收机等装置组成了光纤通信系统。现代技防网项目中的光纤通信系统。光缆就是传输光信息的装饰,它普遍采用宽频和低色散的单管光纤,很好的保证了其长、大、真的信息传递要求。光发射机主要由发射光的器件、可以调整光波信号的电路、装换调整光波的电路以及能量驱动电路组成,是发射光信号的设备,它收集的是电信号。采集视屏、录像机等影像设备的信号后,通过调整装换电路来把电信号变换为传输所需的光信号。再吧这些光波进行组合后,传输给光纤线路,从而实现最终传输目标的达成。
光接收机主要由光、电检测器、减噪前置放大器、耦合滤波电路、解调解调电路及其他相关辅助信号处理电路组成,是一个实现把光信号转换电信号的装置。光接收机是把弱信号变成强信号的装置,它采集传输过来的能量很小的光信号,变成电信号进过高保真和低噪声放大后生成可用的强大光信号后、再把光信号复原为原信息源传输的初始信号。
1光发信机
光发信机是一种转换设备,可实现电/光的转换。它是常规的电子通信设备。它的作用就是调光整合,具体来说,就是把来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行处理成光纤或光缆中可以完成传输的状态。光源、调制器和驱动器这三部分是它的构建基础。
2光收信机
光收信机是实现光电转换的设备。工作工程为,采集来的光信号,变成电信号,再放大电信号,这样就实现了电信号由弱变强的目的,最后在把其输送给负责接收的电端机。它主要由光放大器和光检测器两部分构成。
3光纤或光缆
光纤或光缆是建设光传输路径。其作用是将光信号发出信件已被调整后的长距离传输的光纤或电缆,耦合波,并将其传输给接收端的光检测器,起到了转职任务信息的作用。
光纤通信技术现状及其发展趋势
1光纤通信技术现状
光纤维固有的优势和技术进步,使得它在当今社会的信息传输中称为的主要媒介。
2光纤通信技术的发展趋势
(1)向超高速系统的发展。从过去的电信发展的历史看,容量和速度一直是制约光纤通信技术的发展是主要矛盾。毫无疑问,传输更快速,信息量更多,运行速度更好的是未来的发展方向。
(2)向超大容量WDM系统方向的迈进。分时系统的复用能力的容量的扩张已经达到极限,纤维纳米数量级的利用率只有1%的带宽资源,发展潜力十分广阔。
(3)向光联网迈进。这将改变原来的点对点的通信传输,实现面对面的强大对接,其灵活性和稳定性非常令人期待。
光纤通信系统的工作原理
最基本的光纤通信系统有信息源,光发射机端,基本的光纤传输系统和光接收设备。信息来源,包括所有来源,他们获得的信息都转换为机器可识别的电信号。基本光纤传输系统是把光发射机产生的信号经过光中继器将信号适当处理后转变成适合于在光接收机接收的光信号,先后经过的光波为前期窗口,称为一、二和三窗口。基本的光纤传输系统,包括最基本的光发射机和接收机,光中继器以及EDFA等。通过光接收机收到的光信号,并提取有用的信息,光电转换,并最终得到的基本信源的信息收集。
当下,直接检波系统为比较常见的光纤通信系统。所谓的直接检测系统,在开始的一边,直接收集的信息来源是转换为光信号在接收端直接向原始信号的光信号的调制和解调,没有中间系统转换的方法。电端机就是一般电信号设备,像载波机、电视图象发送与接受设备和录像机等都是此类设备。光的机器可分为两种类型,一个是电信号到光信号的机器,称为送光,另一种是将机器的电信号的光信号,称为接收光的机器。它们的主要作用就是可实现远程的信息收集和传送。发送光端机发送电信号到光信号传输的半导体激光器的时期,信号调制为光波信号,然后将此调制光波的光纤,然后传送到接收器光纤维检测处理,这个信号发送到接受电端机,经过妥善处理,并最终转向成电信号,可以方便加以处理。
这就是整个光纤通信的过程。工作原理如下所示:光纤最里层单根玻璃光纤,外面是紧靠纤芯的包层和一次涂履层,最外面是塑料套筒保护层。两种光学性能不同的介质构成了纤芯和包层,因为其外部的介质对光的折射率比内部介质的折射率低,根据光的折射定律可知,这种结构有利于光纤能量的保留,保证其在外界光源折射时,没有能力损伤现象。所以说处于外部的包在的覆盖层就象一面能量流的防洪墙一样,阻断了外界光线对其内部光纤的能量干扰。注入型激光二极管和ILD发光二极管LED是发光设备的主要组成,他们产生的的光信号沿光纤传播。接收光信号的机器则为在PIN和APD光电二极管,他们起到检验波信号从而提取有效光信号并接收的作用。
一般来说,为了保证信号的不失真,光放大器要加在在光发送端之前,来提高光信号输入光纤的功率,在接收端的光电检测器之后将微信号放大为大功率信号,这种大功率信号可以很方便的给接收设备。
光纤通信系统在企业技防网中的应用
以下几个重要方面,必须考虑到企业的安全系统的生产规模,工作环境和周边环境,我们要综合多项因素,建立一种经济实用的智能管理系统技防建设,有效解决企业技防网的实际应用问题。
1所涉及到的监控范围方面
监测恰当的,全面的技术是技防网络系统安全的核心问题。监测部门是企业,机械和车辆在不断运动状态,如果不随时监控或记录人员,机械和车辆的状态,将无法实现有效管理。因此,只有对移动的车辆,人员,实时监控和记录,以便及时,准确地把握公司内部和外部人士的人身、财产、材料的安全状况,以开展有效的监测,指挥,调度,决策,才有可能向所有员工提供一个安全的工作,创造性的环境。利用成熟的的高性能计算机网络,采用当今成熟的计算机设备、通信设施、射频读写装置、视频监控产品、报警等技术手段,编织一个科技含量高、覆盖面广、防御性能高、立体的、多角度、多层次的现代化技防网络。为企业平安工作、和谐生产、安定繁荣保驾护航、添砖加瓦。
2关于网络传输方面的问题
传输系统的设计,一般来说,重要依据有以下两个部分:(1)传输距离;(2)传输信号的涵盖面、信息量和类别。考虑到企业来实际情况,人多物杂,所要采集的信息多且分散,需要传送的信息载体也非常多,因而,影像信号传输是尤为关键的设计,良好的或低级设计不仅是会左右监测,记录质量,而且还影响系统的扩展、灵活性,某些方面的系统结构和系统的成本也将有冲击。
3技防管理系统设计总的原则
对于企业的实际情况而言,保证信息统一,处理快速有效,联网出击,我们可以使用性价比高的利用光纤,利用它搭建主要网络,图像和声音的采集则通过多个监控点的视屏进行有效的整合传送,分级管理,集散控制设置。保证其具有较高的稳定性,良好的集成性,易兼容和标准化统一,各个设备相互独立有可以扩展,设备操作简单、安全,有良好的开放性,且所用技术较先进。
4光纤通信技术的应用
就光在光纤通信系统中的作用而言,它的功能就是一个运输工具,负责运载光波。光学频率比无线电信号的频率高,光纤的带宽非常大,允许多个图像信号和控制信号,音频信号耦合在一起,然后调制到单一光纤传送。
根据逻辑关系的分工,这种用于安全防范技术的网络系统可分为三块:一块在前端,用来采集视频,中间的一块是是光纤网络传输装置,最后一块为中心控制管理系统。采集视频,一般的设备为质量较好可快速环形旋转的球型摄像机。光纤网络传输设备,有光信息通信网络系统,视频光端传输和接收设备。分级监控设备,数字视频和操作键盘,调制解调器,视频管理系统,硬盘录像机等设备构成了监控中心。光纤信息网络系统作为技防网络监控系统的一个组成部分,发挥技防网络安全防范起到一个非常重要的作用。
整个网络的建立,使各种信号可以从光纤线路传输过来,途径不同的路由到达接收设备前端,中间经过电光和光电整合转换装置,保证信息的可靠和准确。光纤组成链路为星型结构,呈发散状它,让各分前端的数据信息进过中间网络结构处理后汇总到监视和控制中心,以便加以参考和处理。在企业技防网的时间应用中,由于各个监控点的位置相对较多,光发射端机器被负责接收和处理采集来的数据,集中反映给监控指挥部门,因此为了保证快速准确、并保证一定的经济性,大多采用光波分复用技术,将采集来的各种波长的光信号进行整合传输,统一输送给监控中心的光接收端机。
结束语
篇4
关键词:通信;光纤;数据传输
中图分类号:E968文献标识码: A
上世纪六十年代的高锟提出了光传输理论,真正实现产品的是在1976年,出现了实用化的光纤传输产品。上世纪八十年代开始有规模的使用PDH了,二十世纪九十年代初组建和完善了SDH标准,其主力仍然为PDH。在1994年,通信传输的首选设备就是SDH了,到了1998年,开始建设了DWDM网络,同时开始探讨ASON技术,也着手研究ASON了。大规模的对DWDM进行组建是在上世纪末的时候,开始,出现了全光网的试验工作。MSTP技术的开始出现是本世纪初,并且在工业生产中逐渐投入了试运行,到了2003年的时候,人们已经在通信技术中使用了ASON/OADM技术。同时在2005年的时候,大规模的建设和运用ASON技术,同时在骨干网络传输介质中也出现了ROADM技术。这时候,很多行业就逐渐出现了光纤通信技术,我国各行业现在都使用过光纤通信传输技术,并且很多地方都是采用光纤技术来进行数据传输的。随着光器件和LIC技术的不断发展,有效地利用了光纤的1.3㎛与1.55㎛的低损耗、低色散特性,使565Mbit/s和相当于565Mbit/s及其以下的光纤通信系统得到普及。1987年左右,1.6 Gbit/s(旧本)、1.7Gbit/s(美国)系统也投入实用。超高速光纤通信的传输方式,除目前广泛应用的光强度调制――直接检波(IM/DD)外,还提出了波分复用、相干光通信、光FDM(光频分复用)及光孤子通信等。由于IM/DD光通信方式简单,调制、解调比较容易,对器件要求比较低,所以在研究速率更高、距离更长的新通信方式的同时,仍在探讨IM/DD的通信潜力。由于近几年来超高速光器件和光电集成器件的研制成功,特别是EDFA(掺饵光纤放大器)的出现,扩大了IM/DD方式的传输能力,在传输速率和传输距离方面,每年都取得新得进展。从目前发表的实验数据看,传输速率可达到20 Gbit/s以上,传输距离超过1万km(2.5 Gbit/s)。
1 通信中的光通信技术
光通信传输技术是近几十年兴起的一种新技术,在网络发达的今天,利用光通信技术来进行数据交换,使用的很频繁。所谓的光通信,是一种以光的波为媒介来进行传输信息的通信方式。无线电波是发源比较早的通信传输数据技术,光波和无线电波一样都属于电磁波,但光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长要短一些。因此,相比之下光波具有传输频带宽、抗电磁干扰能力强和通信数据量大的优点。根据光波波长的长短,可以分为紫外光、可见光和红外光。其中只有可见光才能为人所看得见,其他波长的光是人看不见的。但是这些不同波长的光都能用来传输数据。如果从光源的特性上来分,可以将光分为非激光通信和激光通信。如果按照广的传输媒介来区分,可以将光分为有线光通信和无线光通信。常说的光通信传输,一般有这五种:紫外线通信、红外线通信、大气激光通信、蓝绿光通信和光纤通信。
2 光纤通信技术内涵
文章中的光通信传输技术在专业领域的应用主要是指在油气田和长输管线上的传输。文章将光通信传输介质的四种不同技术进行对比和分析,这四种技术分别是:RPR技术(也叫光以太网弹性分组环技术)、、OTN技术(光传送网技术)、SDH及基于SDH的多业务传送平台(MSTP技术)。SDH也称为同步数字体系、ATM技术(Asynchronous Transfer Mode顾名思义就是异步传输模式技术)。
2.1 光以太网弹性分组环技术
光以太网弹性分组环技术(RPR技术)对于实时性的时分复用业务,RPR技术定义了协议,在实际中需要得到进一步的验证。对于数据业务而言,RPR技术具备绝对的优势,可以根据用户的需求来分配带宽,该技术支持统计复用技术和空间复用技术,在网络正常运营的情况下,可使带宽利用率相对SDH网络提高3-4倍。RPR技术还可以对数据业务进行优化,能有效的支持IP的突发特性。
2.2 光传送网
光传送网也就是OTN技术,它是采用基于TDM体制的一种复用技术,每路信号占用在时间上固定的比特位组,信道通过位置进行标识,有独特的帧结构,可以区分不同等级速率,还能在同一网络中综合不同的网络传输协议,对于非实时性业务和实时性业务都能提供相应的承载,该技术实现了从窄带到宽带的综合业务传输。该技术的传输设备可以直接提供工业标准的通信协议接口,不需要借助其他的接入设备。缺点是该技术被垄断,设备的维护受原厂家的束缚,与其他非OTN网络进行连接总会有些莫名其妙的故障,设备的兼容性比较差。
2.3 MSTP技术
MSTP技术是SDH及基于SDH的多业务传送平台的缩写,该技术也是一种光纤传输体制,它以同步传送模块为基本概念,其模块由三部分构成:段开销(SOH)、管理单元指针(AU)和信息净负荷。MSTP技术的特点有:第一,克服了SDH设备中的一些不足,多数情况下不需要额外的接入设备,但新技术产品的增加可能会需要增加新的接入设备。第二,能利用虚容器方式来兼容各种PDH的体系。第三,SDH传输网具有智能化的路由配置能力、能方便的上下电路、监控维护管理的能力比较强、光接口的标准相对统一。
2.4 异步传输模式
异步传输模式技术也称为ATM技术,ATM虽然可以承载实时性业务中的时分复用业务,但每一个节点的延时都要大于SDH传输制式,特别是故障时系统切换时间较SDH传输制式长,所以一般在时分复用业务的承载方面不用ATM技术。
3 光纤通信传输技术的应用
根据上文所描述,可知这四种技术各有各自的优缺点。在实际应用中应该充分考虑各个技术的特点综合性的来运用这些技术服务于生产。在实际生产中,一般将光纤通信传输技术与实际的工程情况相结合,进行核算,计算出合理的工程成本。
经过分析在具体的通信传输中,其设计思路如下。先进行优化设计,选择跟实际情况相匹配的数据传输技术,其次根据实际情况和相关费用,计算出合情合理的投资费用,最后根据实际情况来选择相应的光纤传输方式,进行实地使用。既节约了成本,又保证了通信数据传输的顺畅和安全。
参考文献
[1]高嵩,裴丽,祁春慧,安丽靖,李卓轩,赵瑞峰. 色散对ROF系统性能的影响[J].光电技术应用,2009,(06).
篇5
关键词:LonWorks技术;楼宇自控系统;技术要点与功能
中图分类号: X924.3 文献标识码: A
楼宇自控系统是智能建筑的重要组成部分,它是一个分散控制、数据共享的控制网络,可以对楼宇的多个系统实现智能化控制,保持适宜的居住环境、降低能耗、节约运行成本等。楼宇自控系统采用多种控制技术,其中LonWorks技术是最具影响力的一种,它是由美国Echelon公司推出的一种现场总线系统,是一种完整的、全开放的操作系统,在楼宇自控系统中具有很好的使用性,是目前已十分成熟的分布式控制网络。
1.LonWorks控制网络技术简介
LonWorks技术为各种控制网络提供了一个网络架构,为各种控制网络的应用提供了具体的解决措施。LonWorks技术采用ISO/OSI模型的全部七层通信协议和面向对象事件驱动的设计方法,物理层支持双协议是LonWorks的技术核心。物理层支持双协议能够提供各种通信服务,可以保障整个通信网络中多种设备间通信介质的添置作用,一般来讲,LonWorks控制网络结构包括五个部分:网络协议(LonTalk)、网络传输介质、网络设备、执行机构和管理软件。LonWorks技术是一种网络开发的基本工具和网络协议分析的工具,能够检测到通信网络节点之间的通信包并监控控制网络的变量状态,还可以对通信包、通信量等进行分析与处理,可以更好地实现网络管理。
2.LonWorks网络控制技术在楼宇自控系统的适用性
2.1楼宇自控系统网络的互连性
在智能建筑内,楼宇自控系统必须能够对每一个子监控设备进行统一的监视与控制,通过建立一个监控网络来实现统一管理,并在保证功能的前提下尽量减少成本。在楼宇监控系统中,每个子监控设备都具有不同的特点,这就对控制总线、传感器总线及整体方案的布设提出了很高的要求。神经元芯片是LonWorks技术的基本元件,它能够实现设备间的通信,还具有控制功能,它具备与SI的全部七层通信协议,以及全部的34种I/O控制对象,LonWorks技术的采用高性能的网络接口产品,并具有很好的兼容性,可以实现多种设备的互联。神经元芯片还能够大大降低生产成本,真正实现基本元件的低成本制造,使低成本的控制网络打造成为可能。
2.2楼宇自控系统控制网络的现场要求
大型的控制网络区别于一般的计算机网络,必须保持很高的可靠性与安全性。通信网络是监控系统的重要部分,一旦监控系统出现问题,就很有可能造成整个监控系统的瘫痪,造成难以估量的损失,通信网络必须要具有很高的数据传输速度和传输精度,并要采取必要的措施应对突况的产生。LonWorks技术改善了网络传输方式,改善了CSMA,能够实现更大容量的网络负载,在高负载的情况下,也可以保证控制网络的正常运转,防止网络瘫痪。LonWorks技术采取独特的网络设计方式,它面向对象,将网络通信的设计简化为网络变量,能够实现网络数据的高效传输,并可以在分布式应用中实现数据共享。LonWorks技术的网络通信速度及通信长度都得到了大幅度地提升,增加了测控网络的节点数,增加了测控精度,也保证了测控数据的准确性。
2.3 楼宇自控系统控制网络的本质安全
安全问题是各类建筑设计必须考虑的问题。有些建筑物内部环境比较恶劣,为这些建筑设计楼宇自动化控制系统就要十分重视现场总线网络的本征安全性,其关键就是解决现场节点的供电问题。LonWorks目前已有电源线、电力线等控制模块,基于LonWorks的消防安全系统即将问世,能够在可燃气体环境下使用的控制网络已经投入使用。
3.应用LonWorks网络控制技术开发楼宇自控系统
3.1系统组成及主要功能
基于LonWorks技术的楼宇自控系统大致可以分为三部分:住户室内安全防卫系统、小区自动远程抄表系统以及小区管理监控中心。楼宇自动控制网络采用低成本、高性能的神经元芯片作为核心处理器件,整个系统的全部子网均采用自由拓扑网络结构,利用双绞线作为传输介质,每一个子网都借助一个路由器连接到主干网上,小区监控中心负责监视系统的各单元,并管理系统的所有信息。
3.2 监控中心
在监控网络的监控中心设置有两台计算机,一台负责报警监控计,另一台负责远程抄表,两台计算机插上适配器卡之后,就可以作为主处理器的监控节连入整个监控网络。住宅区内的全部报警信号都通过LonWorks网络送达监控计算机中,监控网络可以记录整个小区内全部住户的所有报警记录,并能够接受多点报警。整个监控系统在运行过程中会产生大量的监控数据,要进行繁琐的数据处理工作,基于LonWorks技术的楼宇控制网络具有强大的数据库支持,能够实现数据的精确采集和快速处理。
3.3住户室内安全防卫系统
住户室内安全防卫系统主要包括室内防盗、紧急求助、煤气泄漏探测和关断三大功能。多节点控制能够实时监测每个接口的状态变化,并判断探测器是否处于报警状态,然后通过网络进行报警的传输和最终输出。住户的每个窗户旁边都有一个红外探测器,门边安装有一个门磁,可以实现住户室内的窗警和门警等非法闯入监视,住户的厨房和浴室内还装有煤气检测或自动关断器,一旦有煤气泄漏,探测器就会发出警报,并能够通过监控网络切断气源。
4.基于LonWorks技术的楼宇自控系统设计要点
4.1充分利用LonWorks现场总线技术全分散、网络化的优势
LonWorks技术是信息技术不断发展的产物,这种网络技术完全适合楼宇自控系统这类被控设备高度分散的控制系统。在进行控制系统设计时,要根据建筑物的特点合理布设控制节点,方便对现场进行实时监控,而由各个Lonworks控制节点通过网络线连接起来组成LOnworks控制网络,可以使整个楼宇自控系统完全实现网络化。
4.2充分利用LonWorks技术支持多种网络拓扑结构的特点
LonWorks技术采取独特的网络设计模式,直接面向监控对象,它突破了总线型布局对网络布设的限制,具有更大的灵活性,可以支持总线型、星型、环型、自由拓扑结构等多种网络拓扑结构。LonWorks技术网络结构设计还可以根据监控现场的实际情况进行控制节点的布设,选择合适的网络拓扑结构,突破了传统网络布设的局限。在监控网络中,网络数据包的传输性能会受到网络拓扑结构的限制,越复杂的网络拓扑结构,其对网络数据包的传输性能影响越大,因此,要想实现高质量、高精度、高速度的数据传输,监控网络布设结构就要尽可能的简单,总线型、星型等布设结构是比较合理可靠的Lonworks网络拓扑结构。
4.3充分利用Lonworks路由器技术的强大功能
Lonworks路由器具有四个主要功能:扩展网络通道的节点容量和通讯距离;实现不同通讯介质和波特率的通道的互联;隔离通道故障,提高Lonworks网络的可靠性;降低网络负荷,提高网络通讯性能。在整个监控网络中合理布设Lonworks路由器,可以将整个网络分割成若干个相对独立的子网,可以更好地提高网络拓扑结构的合理性,保证网络通信的可靠性和高效性。利用Lonworks路由器技术可以在保证通信率的同时,控制整个楼宇的造价,并能够提高主干网络的吞吐量。
5.结语
LonWorks技术在楼宇自控系统中有着十分广泛的应用,拥有十分完整和广泛的网络开发系统和控制平台,也拥有设计、配置、维护控制网络所必须的硬件设施和软件设施。随着人们生活水平的提升,智能建筑建设定将成为一个趋势,在整栋建筑中采用楼宇自控系统进行监视和控制,自然离不了LonWorks技术的应用,基于LonWorks技术的开放性,网络设备产品的选择具有很大的灵活性和多样性,基于其扩充性,还可以在现有基础上增加新的功能,因此具有很好的发展前景。
参考文献:
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在线管理为落实国家有关软件出口的各项政策措施,结合软件出口的特点,商务部会同信息产业部、国家外汇管理局、国家税务总局、国家统计局和中国进出口银行在中国电子商务中心的MOFTEC网站上设立专门的《软件出口合同在线登记管理中心》,对软件出口合同实行在线登记管理。
依约登记软件出口企业在对外签定软件出口合同后,须在《软件出口合同在线登记管理中心》上履行合同的登记手续,软件出口合同中应明确软件出口方式:“海关通关方式”或“网上传输方式”,为国家各管理部门对软件出口的协调管理和落实国家有关软件出口政策提供核查依据。
区别监管服务贸易类进境安装、调试,以嵌入商品(如常见的通讯、家电产品)方式出口的申报具体安装有软件的商品税号,通过互联网络传输形式出口的暂无监管要求。
国家禁止出口、限制出口的计算机技术和属于国家秘密技术范畴的计算机技术,按《限制出口技术管理办法》和《国家秘密技术出口审查规定》的有关规定执行。
通关业务程序
税号目前海关接受以光盘、半导体、磁带为存储介质的软件出口,申报税号根据用途分为9803项下4个税目,综合分类表品目9803只适用于单独出口属于《中国高新技术产品目录》有载体的计算机软件。出口单位在出口报关时,如能出具科技部或对外贸易经济合作部的认定证明,证明其属于高新技术产品目录中的计算机软件,海关办理通关手续时,可将其归入品目9803,否则,应按有关税则归类的规定归入相应的税号。
申报单据对有物质介质并采取通关方式出口的软件出口企业到海关办理软件出口报关手续时,应出示《软件出口合同登记证书》、生效的《软件出口合同》(正本)和外汇管理局发放的《出口收汇核销单》。海关依据海关法律、法规、规章等办理相应的通关手续。
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[关键词]无线传感器网络网络协议能量管理
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)11100067-01
一、无线传感器网络的定义
无线传感器网络是由大量的具有特定功能的传感器节点通过自组织的无线通讯方式,相互传递信息,协同的完成特定功能的智能专用网络[1]。它可以实时的监测,感知和采集网络所监控区域内的各种环境或监测对象的信息,并对收集到的信息进行处理后传送给终端用户。
二、无线传感器网络的结构
无线传感器网络系统基本包括传感器节点(sensor node),汇聚节点(sink node)和管理节点,其结构如图1所示。大量的传感器节点随机的布置在检测区域,节点以自组织的形式构成网络,通过多条中继方式将检测到的数据传送到汇聚节点,最后通过Internet或其他网络通讯方式将检测信息传送到管理节点。同样的,用户可以通过管理节点进行命令的,告知传感器节点收集检测信息[2]。
传感器节点是一个具有信息采集,处理和通信能力的微型嵌入式计算机系统,但是受限于携带电池能量有限的原因,其处理能力相对较弱。结构如图2所示。从网络功能上看,每个传感器节点除了要处理本地的信息,还需要协助其他节点进行转发和处理信息。
三、无线传感器网络的几个具体关键问题
(一)物理层协议。无线传感器网络是一个开放系统互联,按照国际标准化组织(ISO)的规定,为数据流传输所需的物理连接的建立、维护和释放提供的机械的、电气的、功能和规程性的模块就叫做物理层。从这个定义可以看出,物理层需要承担为数据终端提供数据传输通路、传输数据和完成管理工作的职责。具体到无线传感器网络就是介质的选择、频段的选择、调制技术以及扩频技术。因为是无线网络,传输介质自然要选电磁波了。不过,源信号要依靠电磁波传输必需要通过调制技术变成高频信号,当抵达接受端时,又通过解调技术还原成原始信号。目前采用的调制方法分为模拟调制和数字调制两种。它们的区别就在于调制信号所用的基带信号的模式不同而已(一为数字,一为模拟)。
(二)MAC层协议[3]。信号的传输要靠信道,因此信道也就成为了一种宝贵的资源。怎样合理有效的分配信道,就是数据链路层中的MAC子层要解决的问题了。
无线传感器网络经常使用的有三种MAC协议:传感器协议(S-MAC),分布式能量意识协议(DE-MAC)和协调设备协议。S-MAC协议通过调配节点的休眠方式来有效地分配信道;DE-MAC则采用周期性监听和休眠机制,避免空闲监听和串音,其目的是减少能耗和增加网络的生存周期;MD协议则能为大规模、低占空比运行的节点提供了不需要高精度时钟的可靠通信。
总体来说,无线传感器网络的MAC协议在分配信道的同时还要保证系统的能耗最低。
(三)路由。在具备底层传输协议的保障后,信息怎样快速地从源传输到目的地就是由路由协议来解决了。简单来说,路由要实现两个基本功能:确定最佳路径和通过网络传输信息。数据传输的途径存于路由表,由路由算法初始化并负责维护。
无线传感器网络与普通的网络不同,它有自己的特点:比如能量受限,通信方式以数据为中心,相邻节点的数据有着相似性,拓扑结构也在不断的变化等。与此对应,常规网络的路由并不一定能适应无线传感器网络。
下面来介绍几种常见的路由协议:
1.泛洪式路由。这是一种非常传统的路由协议。泛洪式路由不进行维护网络拓扑和相关路由计算,只负责以广播形式转发数据包,因此效率并不高。
2.SPIN。SPIN是一组基于协商并且具有能量自适应功能的协议。节点之间通过协商来确定是否有发送信号的必要,并实时监控网络中的能量负载来改变工作模式。以上两种协议都是平面路由协议,依照这种协议,节点并不进行分区归类。
3.LEACH。LEACH是一种分层网络协议,它以循环的方式随机选择簇首节点,将全网络的能量负载平均分配到每个传感器节点,从而达到降低网络能源消耗的目的。这里要解释一下簇,簇是分层路由协议的概念,根据分层路由协议,网络被划分成不同簇,每一个簇由一个簇首和簇成员组成,多个簇首形成高级的网络,簇首节点不仅负责其辖下簇内信息的收集和融合处理,还负责簇之间数据的转发。
4.PEGASIS。PEGASIS可谓LEACH的升级版本。按照其规定,只有最为邻近的节点才相互通信,节点与汇聚点轮流通信,当所有的节点都与汇聚点通信后,节点再进行新一回合的轮流通信。
(四)软件的支持[4]。无线传感器网络也有一个属于自己的操作系统TinyOS。这个系统不同于传统意义上的操作系统,它更像一个编程构架,在此构架下,搭配一组必要的组件,就能方便地编译出面向特定应用的操作系统。
TinyOS由众多组件组成,包括了主组件、应用组件、执行组件、传感组件、通信组件和硬件抽象组件。每一个组件在其内部都封装了命令处理程序和事件处理程序,它们通过接口声明所调用的命令和将要触发的事件。调度器则负责根据任务的轻重缓急来安排系统的工作。
四、结束语
无线传感器网络这种新兴的技术发展迅猛,已经成为无线网络研究的热点。在全球范围内此技术目前基本处于理论研究和实验室试验阶段,国内的研究起步也开始不久,从理论上和实际应用都有待于深入研究。
参考文献:
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[2]赵志强,无线传感器网络结构及关键技术介绍[J].苏州职业大学学报,2007.
[3]林小兰、肖明波,无线传感器网络MAC层协议的分析比较[J].现代电子技术,2007.
[4]李世晗、白跃宾、钱德沛,无线传感器网络软件技术研究[J].计算机应用研究,2007.
作者简介:
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光纤通信技术作为网络的载体,不仅见证了网络的不断进步,同时也以其自身的提高推动了通信网络的发展。可以说,光纤通信接入技术是现代网络发展的平台,同时也是未来生产生活的必要保证。因此,研究光纤通信技术的特点与优势,进一步提高光纤通信的各项性能,将对整个网络通信技术产生重大影响,推动我国乃至世界网络通信接入技术的发展。
关键词:
光纤通信;接入技术
随着科学技术的发展,网络走进了千家万户,网络通信技术也迎来了一次又一次的革新。如今,光纤通信技术应用到了社会生活的各个领域,除了互联网,在电力等相关领域,光纤通信接入技术也展示了其优越性,在网络通信,甚至工业的监控和控制体系中,光纤技术也得到了应用。我国大力发展光纤通信事业,使其扩展应用领域,在更多的行业和产业中都能发挥其作用。但是,针对现今通信技术发展的概况,光纤接入技术仍有诸多问题,仍需要在实际中得到检验和完善。本文将分析光纤技术的定义,探究其优势和可行性,为光纤通信接入技术的发展作出展望。
1光纤通信技术概况
1.1光纤通信技术的基本定义。光纤通信接入技术是一种宽带网络接入技术,是面向未来的宽带网接入技术。在今天的接入技术分类中,光纤接入以其高效稳定的传输特点,广泛应用于电信网络传输,在日常生活中,它不仅常见于电话等实时通讯中,在文字传播、图像处理等方面也有着较高的实用价值,是未来通信网络发展的重点,将深刻的影响着未来的网络传输和通信技术的发展。
1.2光纤通信技术的特征。光纤通信技术的几大特征决定了其优良性能。其一是光纤通信技术中继距离较长,具有较低的传输损耗。针对我国目前普遍使用的石英光纤,其传输消耗较低,所需要的中继站数量不高,因此所需要的中继距离较长,这一特征大大降低了光线通信接入系统的成本,也是其优于其他传输介质的一大原因。光纤通信技术的第二个特征在于传输频带宽,传输容量大。光纤通信在容量方面远远超过于微波通信,两者在容量上的差距甚至可以达到上千倍。而在传输频带方面,相较于电缆,光纤的传输范围更广,频带更宽。此外,光纤通信的其他特征也影响了其优异的传输性能。例如光纤的原材料,石英,由于其本身为绝缘物质,因此使光线具有了绝缘性以及防腐蚀性。在光纤系统的使用中,面对电磁场,光线所表现的极强的抗干扰能力是决定其使用价值的最重要因素。在恶劣的自然环境下,光纤仍能保持较好的传输作用,这一特性广泛用于电信传输线路的铺设和架构中,保证了传输的可靠性。最后,在传输信息方面,光纤能够保持较强的保密性并有效避免串音。电磁波的泄露可能导致电波传输无法正常进行,一些信息甚至可能丢失或遭窃取,而光纤传播可以避免这一情况,即使出现信号泄露,仍能利用自身材料优势,即光纤的不透明包皮,吸收泄漏的信号,阻断相邻两光纤的互相干扰。而在光纤外层可能出现的微弱光波,并不能起到传递信息的作用,这样就大大提高了光纤通信的保密性。
1.3光纤通信技术的组成结构。光纤通信接入系统的组成有光线路终端和远端设备光网络单元。两者都能以传输设备连接。其中起到关键作用的设备单元在转换协议等方面具有重要作用,其多种组网特性,即与相关设备组成多样的网络结构,能针对不同传输要求实现不同性质的转换。在维护与管理方面,光纤通信接入系统可以与网络管理中心进行对接,实现实时监控和维护,是未来该系统实际运用的重要保证。
2光纤通信接入技术的发展态势
2.1目前光纤通信技术的发展态势。目前光纤通信接入技术在许多领域手中都得到了应用,一些科技技术不断完善,新技术不断产生,光纤通信技术处在不断进步和发展中。以光弧子通信技术为例,由于光弧子是一种超短波脉冲,将其应用在长距离光纤传输中,仍能保持一定的传输时间,这一特质使其应用到长距离通信传播中,而在使用中,保证通信信号在传输过程的稳定性则是实现这一技术的关键。在信息传输要求较高的部分,如海底传输,光弧子通信技术可以发挥其优势,这将对海上作业和海底探测等起到关键作用。光弧子通信要想实现超高速以及大容量的通信水平,在现有科研基础上,仍需要不断地改进,未来这一技术将会广泛应用到我国的通信设施中,提高我国整体通信水平。此外,以光纤接入的通信技术在自身优势的基础上,可以与多种技术同时应用,相互融合,这使得光纤技术具有很强的适用性,可以同时利用多种优势,实现全方位的信息传输。
2.2我国光纤通信技术发展状况。我国科技领域已将光纤通信技术作为国家发展的重点,不断提高研发力度,在技术以及设备水平方面都有了大幅度的提高。对于现代信息科技领域,光纤通信接入技术不仅承担着平台的作用,同时也起着引领的作用,引领信息技术朝着更加高效更加便捷的方向发展。在人们的生产生活中,光纤通信丰富着人们与外界的交流,通信设备的覆盖使得越来越多的人同通过便捷的网络方便了交流,拉近了距离。在商业上,光纤技术的飞跃式发展也推动了相关产业的进步,一些高新领域不断走进人们的生活中,未来将给工业生产以及社会发展带来不可忽视的影响。
2.3未来光纤通信技术发展态势。光纤通信接入技术发展至今,已取得了不少的成就,但在未来,仍有很大的发展空间。目前世界上使用的光纤接入网主要是以下两种,分别为有源光网络和无源光网络。两者的区别在于构建器件的不同,无源光网络使用无源器件构建,有源光网络如以太网等,则不具备这一特点。未来我国通信技术在传输速度和传输范围方面,都需要不断提升,接入网的使用将会慢慢摒弃现存的宽带接入技术,替代以光纤接入系统。这样不仅可已实现传输的高速化,提高传输效率,同时提高了传输的稳定性和安全性。在光纤技术的覆盖过程中,一些经济发达城市首次建立了符合自身特点的光纤网,并出台了相关规定,在技术使用方面作了明确的要求,这不仅改善了城市的网络环境,同时为国家光纤通信接入技术的推广和使用奠定了基础,起到了良好的示范效果,为其他城市的建设发展提供了宝贵经验。国家未来网络传输技术决定了人们的生产生活以及社会发展水平。光纤通信技术作为优势技术,在速度、容量等方面具有很强的不可替代性,将在未来得到广泛使用。提升光纤通信接入技术,不仅要在根本上提升其各项性能,同时要在实际使用中充分检验,不断完善、优化,使其更加高效更加稳定。除此之外,光纤通信对城市化进程具有很强的推动作用,全面光纤网络的建立将是未来城市现代化的基础,因此,提升我国的光纤通信接入技术水平,就是实现人民安居乐业,实现经济增速与城市发展。
参考文献:
[1]曹洪岩.光纤通信接入技术应用发展分析[J]信息与电脑(理论版),2015(13):120.
[2]王顺兴.光纤通信技术在电力通信系统中的应用与组网方案研究[D].北京:北京邮电大学,2012.
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电子文件及其特点
OA系统有广义和狭义之分,广义的OA系统结成了教学、科研、财务、办公等各个专用计算机应用系统。而狭义的OA系统指具备公文处理、信息和传递、信息交流等功能,以实现单位内的公共事务管理为主要职能的办公系统。本文仅论及狭义上的办公系统,是指高校党政管理部门在工作中以计算机技术和网络技术为核心,采用现代化办公设备和先进的通信技术整理、加工、存储和使用的专门办公系统。
电子文件因其载体形式而具有以下特点。一是信息与载体的可分离性。与纸质文件不同,电子文件不具有固定的物理位置,它可以在不同载体之间复制、编辑、更改,也可以根据需要扩展、缩小或者改变存储空间。可以从硬盘拷入磁盘,也可以存储在网络服务器上,并通过网络四处传播。二是载体的不稳定性。虽然存储电子文件的硬件存储技术获得了很大发展,但硬件存储设备易损坏问题一直无法得到根本解决;长时间使用导致的老化、存储设备散热不好或机房室温控制不好都容易导致存储设备烧坏;还有电脑病毒破坏,人的无意识损坏等等,都会导致载体的不稳定性。三是信息存储的高密度性。随着现代技术的发展,存储技术日新月异,从最早的软盘,到光盘、优盘,再到现在常用的移动硬盘、闪盘,还有计算机硬盘的变化,各种存储硬件的存储量越来越大,体积却越来越小,信息的存储密度越来越强。
电子文件采用二进制编码形式存在于载体,电子文件的形态是数字化,对硬件、软件有很强的依赖性,电子文件因其采用二进制编码形式具有如下特点。一是非人工识读性。电子文件采用二进制代码,输入计算机中的任何内容都转换成“0”或“1”这种记录符号,这是人工不可识读的记录符号,将这种信息存储于各种存储设备中,只有通过计算机程序解码,还原成原始状态,人们才能识读它。二是对计算机系统的依赖性。电子文件存在的载体是计算机的各种硬件,电子文件对载体的依赖性很强;电子文件的制作、处理,以及归档后的全部处理活动都要借助于计算机的操作系统和软件才能实现,离开了计算机系统,人们既无法识读电子文件,更无法对其施加任何影响。三是内容的易更改性。电子文件操作方便,信息与载体可分离,使得人们可以对电子文件方便而频繁地进行复制、更改。
电子文件与纸质文件的比较
电子文件与纸质文件相比有以下特征。一是从信息的真实性看,纸质文件优于电子文件。纸质文件的载体是能看得见、摸得着的物质,纸质文件保留了手写原稿,进行任何修改或篡改,都会留下明显痕迹。因此有证可依,可信度高,被篡改的可能性小。电子文件的信息和载体是分离的,电子文件的信息是可以流动的,人们可以不留痕迹的对电子文件中的信息进行修改、复制甚至删除。因此,纸质文件更真实、原始,具有电子文件不可替代的法律凭证作用。二是从耐久性看,纸质文件胜于电子文件。纸质文件手写底稿要求必须使用碳素墨水或者蓝黑墨水书写,定稿要求必须是经过一体化油印机印制而成,这些字迹材料都符合永久保存的载体要求,只要做好档案的保护,就可以使纸质的寿命达到上百年。而电子文件存储介质的物理寿命远远比不上纸张,磁性载体的氧化和变质、磁场的影响很容易破坏介质上存储的数据,直接影响信息再现。三是从信息处理的方便性看,电子文件快于纸质文件。电子文件可以直接由计算机处理,省去了传统档案工作中立卷、整理等环节,节省了时间,大大提高了电子文件从形成档案到为用户提供服务的速度。四是从信息利用角度看,电子文件强于纸质文件。网络化时代快捷、迅速的检索已成为档案服务的发展趋势。电子文件可以通过计算机网络进行远距离传输,使档案利用不受时空限制。用户不需要到档案馆,在任何地方通过联网计算机直接利用档案馆开放的档案,提高了利用效率,方便了用户。而用户对纸质档案的利用还必须是传统的亲自到档案馆查找、阅读。
电子文件对档案管理的影响
传统的档案工作是以纸质文件材料为工作对象,纸质档案的管理工作经过长期的实践和总结,已形成一套成熟、实用的立卷归档制度:即文书部门立卷归档后交由档案部门管理并提供对外利用,一般是一年进行一次归档整理。而电子文件是由拟稿者直接写在磁盘上,并在磁盘上进行修改,形成后马上存贮到办公信息数据中,实现信息共享,使得文件与档案不再有明显的界限。电子文件随时产生,随时更改,对计算机有很强的依赖性,归档时除了“办理完毕,具有保存价值”的文件,归档范围还应扩大至电子文件的支持软件及操作系统。
由于电子文件的文件信息与载体的可分离性,传统的用于整理和管理档案的“档案实体分类法”可能将被概念分类整理所取代。电子文件可以通过计算机系统进行迅速、有效、多角度地排序,不再需要对它进行像纸质文件那样的分类整理。同时,不同的用户可以根据不同的需要,利用办公自动化系统对电子文件进行自由组合分类。
电子文件的存档价值同时取决于其文件价值和其可读性,其鉴定的内容、标准和方法均将发生变化,原来一直沿用的档案价值理论分析范围也将扩大至分析电子文件的读取软件和操作系统。另一方面由于用户的需要,电子文件的信息和数据可以不断地修改和补充,因此,电子文件的鉴定、管理方法并无定论,其保管方法、检索、利用等方面也与纸质文件有许多不同之处。
电子文件归档管理的基本对策
逻辑归档 OA系统和档案管理系统兼容,可实现电子文件的逻辑归档。所谓逻辑归档,就是指将OA系统与档案管理系统相衔接,并不改变原电子文件的存储方式和位置而实现的电子文件向档案部门移交的过程,文件部门仅将存储归档电子文件的逻辑地址通知档案部门,使档案部门能够通过网络直接查询该电子文件。逻辑归档有助于充分利用机构内部的网络资源,实现信息共享,实现真正意义上的文档管理一体化。
物理归档 物理归档是把计算机及其网络上的电子文件集中传输至独立的或可脱机保存的载体上,向档案部门移交的过程。物理归档又可以区分为以网络传输方式归档和以截至传递方式归档两种。网络归档是指归档电子文件通过网络直接传输到档案部门,也称在线式归档。介质归档是指将电子文件存储在一定的介质上移交给档案部门,也称卸载式归档。物理归档,可以实现电子文件的集中管理,保证电子文件的安全性。
双套归档 随着办公自动化系统的日趋完善和普及应用,电子文件有逐渐取代纸质文件的趋势,但由于目前计算机文档管理一体化系统并不完善,电子文件的法律凭证性、管理制度、管理方法等存在一些问题,保证电子文件真实性、完整性、可靠性的技术要求依旧未解决;另一方面,一旦信息载体损坏,或者网络受到病毒攻击或因其它原因被毁坏,文件丢失难以避免,而传统的纸质文件管理经过多年的实践和完善,已经形成比较成熟的以纸张、案卷为载体的归档、检索方法,所以,纸质文件的存在是十分必要的。而电子文件档案和纸质文件档案并存,就是指在同一档案馆内,归档的同一种档案信息内容,在较长一段时间内既要保存电子文件档案,又要保存纸质文件档案,及时从计算机上拷贝并输出成纸质档案作常规保存,继续用传统的文件形式来保证其原始性、真实性。同时,将一些需要频繁利用的纸质档案扫描成电子文件传输至互联网转化为电子档案,以满足档案信息资源共享的需要。
总之,在信息化社会,纸质文件与电子文件互为补充、长期并存。纸质文件与电子文件不具有继承性和相互否定性,而是各自发挥自己的优势:纸质是反映历史的真实面目的可靠记录,电子文件发挥其在检索、利用、传输、存储等方面的优势,纸质文件和电子文件相辅相成、相得益彰,为社会提供丰富多彩的档案服务。
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关键词:通信;光纤;信息传导;传输
Abstract: The rapid development of communication technology, promote the development of communication technology, optical fiber was born in largely make the signal transmission way has undergone a qualitative change, lay a solid foundation for the development of the modern communication. In the information age, information technology towards comprehensive development, the communication network structure complexity is increasing, all these require the optical fiber transmission technology should also will continue to develop. The application of modern optical fiber communication technology are explored, and expounds the application status and development trends of optical fiber communication technology.
Key words: optical; fiber communication; information transmission; transmission
中图分类号:E963文献标识码A 文章编号
0、引言
光纤通信技术自问世以来,因为其特殊的物理特点,而具有较大的通信容量并且传输距离长、资源丰富并且抗干扰能力强等特点,而广泛应用于各种通信网络,包括电话、广播、电视及计算机网络等领域,以满足人们日益增加的广泛的生活和业务需要。
1 通信中的光通信技术
光通信传输技术近几十年兴起的一种新技术,在网络发达的今天,利用光通信技术来进行数据交换,使用很频繁 所谓的光通信,是一种以光的波为媒介来进行传输信息的通信方式 无线电波是发源比较早的通信传输数据技术,光波和无线电波一样都属于电磁波,但光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长要短一些。因此,相比之下光波具有传输频带宽、抗电磁干扰能力强和通信数据量大的优点。根据光波波长的长短,可以分为紫外光,可见光和红外光。其中只有可见光才能为人所看得见,其他波长的光是人看不见的,但是这些不同波长的光都能用来传输数据。如果从光源的特性上来分,可以将光分为非激光通信和激光通信。如果按照广的传输媒介来区分,可以将光分为有线光通信和无线光通信 常说的光通信传输,一般有这五种:紫外线通信、红外线通信、大气激光通信、蓝绿光通信和光纤通信。
2 光纤通信技术内涵
文章中的光通信传输技术在专业领域的应用主要是指在油气田和长输管线上的传输。文章将光通信传输介质的二种不同技术进行对比分析,这二种技术是: RPR 技术(也叫光以太网弹性分组环技术)、OTN技术(光传送网技术)SDH及基于 SDH 的多业务传送平台(MSTP 技术) ,SDH也称为同步数字体系。
2.1 光以太网弹性分组环技术
光以太网弹性分组环技术(RPR技术)对于实时性的时分复用业务, RPR 技术定义了协议,在实际中需要得到进一步的验证。对于数据业务而言,RPR技术具备绝对的优势,可以根据用户的需求来分配带宽,该技术支持统计复用技术和空间复用技术,在网络正常运营的情况下,可使带宽利用率相对SDH 网络提高 3-4倍 RPR技术还可以对数据业务进行优化,能有效的支持 IP的突发特性
2.2 光传送网
光传送网也就是OTN技术,它是采用基于TDM体制的一种复用技术,每路信号占用在时间上固定的比特位组,信道通过位置进行标识,有独特的帧结构,可以区分不同等级速率,还能在同一网络中综合不同的网络传输协议,对于非实
时性业务和实时性业务都能提供相应的承载,该技术实现了从窄带到宽带的综合业务传输 该技术的传输设备可以直接提供工业标准的通信协议接口,不需要借助其他的接入设备 缺点是该技术被垄断,设备的维护受原厂家的束缚,多厂家设备组网受限。
3 光纤通信传输技术的特点
3.1 频带宽、通信容量大
光纤与传统传输用铜线、电缆等相比,其传输带较宽。根据通讯基础知识可以知道单波长的光纤通信系统终端设备存在电子瓶颈效应,不能发挥频带较宽的技术优势,所以在目前光纤通信传输中,往往采取一些辅助设备技术来增加通信传输容量。
3.2 抗信号干扰能力强
众所周知,石英材料具有分布广泛,不易损害,同时具有较好的绝缘性能,光纤通信材料由石英绝缘体材料制成,在实际运用中,不易受到自然界、认为或电离电流影响,对地球电磁场也有强大的免疫力。所有光纤通信能广泛运用于电信领域。
3.3 无串音干扰
在制作工艺上,光纤周围环绕绝缘层,具有吸收泄露信号的功能,所以在光纤传输电波信号时,即使存在多条光纤电缆同时传输,也不会存在因电磁波泄露而出现的串音干扰问题,在传输过程中,光信号被完全限制在光纤内部,在外面也不存在窃听光纤内部信号的可能性, 从而增加信息的保密性。
3.4 传输过程损耗低,可以完成远距离高质量传输
石英材料制成的光纤,损耗较低,有资料报道能低于20Db/km左右,所以光纤通信可以运用于长途传输线路,而且中继站的设置数目可以减少,降低通信传输的技术成本。
4 我国光纤通信传输技术的应用现状
我国在 1963年就开始光通信领域的研究,至1977年,研制成功 0.85mm 石英光纤,损耗为 300dB/km;1978 年研制出短波长多模梯度光纤,即G.651光纤;1979年,研制出多模长波长光纤,损耗衰减降低为 1dB/km;1984 年武汉天津等地建成 34Mb/s 的市话中继光传输系统;1990 年,研制出 G.652 标准单模光纤,最小衰减达 0.35dB/km;2000年国内研制成功 OADM、DXC;2001 年全球首套全光网络设备诞生并运行;2004年,建成第一个国产FTTH系统;2008年,成功研制100G波分样机;2012年,100G波分开始启动商用,400G波分样机。
5 光纤通信技术的缺陷
5.1光纤损耗
光波在光纤内传输过程中,强度会随传输距离的增加而减弱,这种现象称为光纤损耗。损耗产生的原因一方面由于光纤本身原因造成的损耗,包括吸收损耗、瑞利散射损耗、散射损耗等,另一方面由于传输线引起的弯曲损耗。
5.2 光纤的色散特性影响
由于光纤所传输信号中有的不同模式以及不同频率成分,各自的传输速度不同,所以引起传输信号发生畸变。所以信号经光纤传导到达同一终端的时间不同,产生时延差,这种延差就是光纤色散。光纤中传输光脉冲信号,传输一段距离后,光脉冲将被展宽,严重者会产生脉冲重叠,增加误码率,降低通信质量。
6FTTH的发展及挑战
FTTH(光纤到家庭)可向终端用户提供更为宽广的带宽,能加速信息的交流与传输,用户需要量广大,有资料统计FTTH 所需要的光纤可能是现有已敷光纤的 2-3 倍,目前在信息的传输中,数据量很大,具有宽带视频业务,所以对传输速度提出越来越高的要求, 近来由于光电子器件的发展进步,光收发模块和光纤的价格降低,加速了FTTH的实用化进程。现代 FTTH 的发展主要受到 ADSL的影响,ADSL与 FTTH 相比,价格便宜,工程建设简单,并且目前大终端用户在目前1Mbps-500kbps即可满足基本的视频影视传输要求,不过在目前的高端要求上,FTTH 仍具有较高带宽的优势,例如网上办公,视频会议,网上游戏以及医疗领域的PACS建设等方面。
7 结语
总之,社会信息化的飞速发展,Internet的普及应用,加大了信息化传输的要求,当今社会需要信息共享、交流与获取,所以网络应用的范围越来越广泛,对网络要求也越来越高,从而对光纤通信传输也提出越来越高的要求,伴随这网络经济飞速发展,光纤通信传输必将会有更为广阔的应用前景。
参考文献
[1]张树群.光纤通信的传输特性及应用探析[J].科技资讯.2011.
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