導語：如何才能寫好一篇網(wǎng)絡的傳輸介質，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】：網(wǎng)絡；傳輸；介質

中圖分類號：TM131.4+6 文獻標識碼：A

傳輸介質是網(wǎng)絡中連接各個通信處理設備的物理媒體，是構成信道的主要部分，是網(wǎng)絡通信的物質基礎之―深入的了解網(wǎng)絡傳輸介質的構成，對于我們的工作是很必要的。

1銅介質

銅是做信號線統(tǒng)的良好材料。幾乎絕大部分的線纜都是以銅為原料來制造的．原因在于銅有幾個很重要的特性，如以下方面：

導電性：銅是良好的導體，對電流的導電能力很強，同時，銅也是熱的良導體。

抗腐蝕性：銅的氧化較之其他金屬要慢得多，因此銅不易生銹、不易被腐蝕。

韌性：鋼可以被拉得又細又長而不被折斷，良好的韌性也是做線纜的決定性因素。

可塑件：銅的可塑性很強，在冷熱狀態(tài)下部可以被塑造。

1.1雙絞線

雙絞線是計算機網(wǎng)絡巾最常用的一種傳輸介質。雙絞線由兩根具有絕緣保護層的22―26號絕緣銅導線相互纏繞而成。把兩根絕緣的銅導線技一定密度互相絞在一起可降低信號干擾的程度，每一組導線在傳輸中輻射的電波會相互抵消，以此降低電波對外界的干擾。把一對或多對雙絞線放在一個絕緣套管中便成了雙絞線電纜。在雙絞線電纜內，不同線對有不同的扭絞長度，一般地說，扭絞長度在38．1―14cm內并按逆時針方向扭紋，相鄰線對的鈕絞長度在12．7cm以上。與其他傳輸介質相比，雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受到一定限制，但價格較為低廉。目前，雙續(xù)線可分為屏蔽雙

絞線和非屏蔽雙絞線。

屏蔽雙絞線。屏蔽雙絞線是由8根不同顏色的線纜分成4對絞合在一起，并與RJ45水晶頭連接組成的。屏蔽雙續(xù)線在雙絞線與外層絕緣封套之間有一個金屬屏蔽層。屏蔽層可減少輻射，防止信息被竊聽．也可阻止外部電磁干擾的進入，使屏蔽雙絞線比同類的非屏蔽雙紋線具有更高的傳輸速率。

非屏蔽雙絞線，非屏蔽雙紗線納悶線組成利屏蔽雙續(xù)線基傘一樣，只是沒合了金居尼

屏故。非屏蔽雙絞線直徑小。不須接地，因而易于安裝。由于其直徑小．所以在給定的空間內其安裝數(shù)量較之其他種類的銅制制線纜要多得多。

非屏蔽雙絞線是最便宜的一種網(wǎng)絡介質．與其他銅制線纜一桿，支付各種數(shù)據(jù)傳輸速率。但非屏蔽雙絞線也合一些缺點，比如相比其他網(wǎng)絡介質。非屏蔽雙絞線對電子噪聲和干擾更為敏感，最大傳輸距離小于同軸電纜和光纖電纜。

1.2同軸電纜

同軸電纜是局域網(wǎng)中最常見的傳輸介質之一。它是由相互絕緣的同軸心導體構成的電纜：內導體為銅線，外導體為銅管或銅網(wǎng)。圓筒式的外導體套在內導體外面，兩個導體間用絕緣材料互相隔離，外層導體和中心鉑芯線的圓心在同一個軸心上，同軸電纜因此而得名。同軸電纜之所以設計成這樣，是為了將電磁場封閉在內外導體之間，減少輻射損耗，防止外界電磁波干擾信號的傳輸。常用于傳送多路電話和電視。

同軸電纜的組成。同軸電纜主要由四部分組成，包括有銅導線、塑料絕緣層、編織飼屏蔽層、外套。同軸電纜以一根硬的銅線為中心，中心銅線又用一層柔韌的塑料絕緣體包裹．測抖絕緣體外面又有一居銅編織物或分屆箔片包裹著，這層頓紡織物或金屬箔片相當十同韌電纜的第二根導線、最外面的是電纜的外套。同韌電纜用的接頭叫做間制電纜接插頭。

同軸電纜的分類。同軸電纜按直徑大小可分為：細同軸電纜和粗同軸電纜。

（1）細同軸電纜。細同軸電纜的直徑為o．35m最大傳輸距離為185m。使用時與50Ω終端電阻BNC接頭與網(wǎng)卡相連．線材價格和連接頭成本都比較便宜，而且不須要購置集線器等設備．十分適合架設終端設備較為集中的小型以太網(wǎng)絡。細同軸電纜的阻抗是50Ω。

（2）粗同軸電纜。粗同軸電纜的直徑為1．27m、．最人傳輸距離可達到100m。由于直徑相當粗．因此它的彈件較差，不適合架設在室內狹窄的環(huán)境內。粗同軸電纜連接頭的制作方式相對細同軸電纜要復雜許多，并不能直接與計算機連接，它需要通過一個轉接器轉成AUI接頭．然后再接到計算機上。由于粗同軸電纜的強度較強．最大傳輸距離也比細同軸電纜長，因此粗同軸電纜的主要用途是扮演網(wǎng)絡主干的角色，用來連接若干個由細同軸電纜所結成的網(wǎng)絡。粗同軸電纜的阻抗是75Ω。

同軸電纜曾經(jīng)廣泛應用于局域網(wǎng)，它的主要優(yōu)點如下與雙絞線相比。它在長距離數(shù)據(jù)傳輸時所需要的中繼器更少。它比非屏蔽雙紙線較貴．但比光纜便宜。然而同軸電纜要求外導體層妥善接地．這加大了安裝難度。正因為如此．雖然它有獨特的優(yōu)點，現(xiàn)在也不再被廣泛應用于以太網(wǎng)。

2光介質

目前，計算機網(wǎng)絡中應用到的光介質是光纖。光纖是光導纖維的簡寫．是一種利用光在玻璃或塑料制造的纖維中的全反射原理制成的光傳導工具。

2.1光纜結構

光纖一般都是使用石英玻璃制成，橫截面積非常小，利用內部全反射原理來傳導光束。光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆后的纜線即被稱為“光纜”。光纜(optical fiber cable)由光導纖維纖芯（光纖核心）、玻璃網(wǎng)層（內部敷層）和堅強的外殼組成（外部保護層）。

2.2光纖分類

目前有兩種光纖：單模光纖和多模光纖(模即Mode，這里指入射角)。單模光纖的纖芯直徑很小，約為8~10μm，在給定的工作波長上只能以單一模式傳輸，傳輸頻帶寬，傳輸容量大，距離遠，一般由激光作光源,多用于遠程通信。多模光纖是在給定的工作波長上，能以多個模式同時傳輸?shù)墓饫w，一般由二極管發(fā)光,多用于網(wǎng)絡布線系統(tǒng)。與單模光纖相比，多模光纖的傳輸性能較差。

2.3光纖傳輸

光纖的數(shù)據(jù)傳輸：由光發(fā)送機產生光束，將電信號轉變?yōu)楣庑盘?，再把光信號導入光纖，在光纖的另一端由光接收機接收光纖上傳輸來的光信號，并將它轉變成電信號，經(jīng)解碼后再處理。光纖的傳輸距離遠、傳輸速度快，是局域網(wǎng)中傳輸介質的姣姣者。不過光纖的安裝和連接需由專業(yè)技術人員完成。

光纖中傳輸?shù)氖枪馐?，由于光束不受外界電磁干擾與影響，而且本身也不向外輻射信號，加上提供極寬的頻帶且功率損耗小，所以光纖具有傳輸距離長（多模光纖有2公里以上，單模光纖則有上百公里，如我們熟知的海底通訊光纜）、傳輸率高（可達數(shù)千Mbps）、保密性強（不會受到電子監(jiān)聽）等優(yōu)點，適用于高速局域網(wǎng)，遠距離的信息傳輸以及主干網(wǎng)連接。但同時光纖傳輸也存在一些缺點：機械強度低，切斷和連接中的技術要求較高，分路、耦合麻煩，成本高等。

3無線介質

無線傳輸是采用無線頻段、紅外線、激光等進行傳輸。無線傳輸不受固定位置的限制，可以全方位實現(xiàn)三維立體通信和移動通信。

目前的無線傳輸還存在不少的缺陷，主要表現(xiàn)為：傳輸?shù)乃俾实?，?shù)據(jù)通信傳輸串在19．2Kbps―6．7Mbps之間：安全性不高，任何擁有合適無線接收設備的人都可以竊取別人的通信數(shù)據(jù)；可靠性低，容易受天氣變化的影響和電磁干擾。

【結束語】

傳輸介質的性能特點對傳輸速率、成本、抗干擾能力、通信的距離、可連接的網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)目和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴＞泻艽笥绊?，因此，必須根?jù)不同的通信要求，合理的選擇傳輸介質。

【參考文獻】

【1】李飛 , 《計算機網(wǎng)絡應用基礎》 , 2006.

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1計算機通信

計算機通信網(wǎng)借助于網(wǎng)絡渠道，將不同地區(qū)的用戶交換、傳輸設備采用系統(tǒng)終端實現(xiàn)連接，以此構建具有一定復雜性的網(wǎng)絡通信模式。人們在對網(wǎng)絡通信體系應用過程中，能夠將信息資源交換以及共享良好的實現(xiàn)。通信實現(xiàn)的最基本方式是把兩個通信點實現(xiàn)點點連接，借助于相應介質，將信息數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)傳輸并將其實施對應轉換，把不同終端用戶信息設備連接在一起，也就能夠構成通信網(wǎng)絡。信息通信網(wǎng)絡組成主要為：交換設備、傳輸設備和用戶終端設備。

2計算機網(wǎng)絡的基本內容

在計算機網(wǎng)絡通信中，其內容主要為：①網(wǎng)絡通信形式，可以將其分成三種，分別為單工、半雙工以及全雙工。其中單工通信也就是已經(jīng)固定發(fā)送和接受者，實施單方向傳輸即可，只要采用遙控器選定發(fā)送對象即可；半雙工這樣則也就是相互信息傳輸，但是并不能夠雙方同時實施，例如對講機等；全雙工則也就是能夠實現(xiàn)同時雙向傳輸，例如收集等。這些也是網(wǎng)絡發(fā)展的不同方向。②網(wǎng)絡通信的內容，可以將其分成是三大部分，分別為：a.數(shù)據(jù)通信，借助于數(shù)據(jù)通信才能夠實現(xiàn)信號傳輸，目前這項技術的應用已經(jīng)逐漸廣泛，數(shù)據(jù)通信技術表現(xiàn)形式也隨之增多，例如自動化技術、遙感技術以及資源探測技術等等，在其發(fā)展過程中各項技術的應用也逐漸廣泛。有效提高了人們日常生活信息傳輸方便性，對人們生活具有顯著影響。關于數(shù)據(jù)通信功能的實現(xiàn)，則需要系統(tǒng)軟件以及硬件的結合應用。主要功能有：信號傳輸和編碼、數(shù)據(jù)傳輸媒體、數(shù)據(jù)鏈路復用和控制、數(shù)據(jù)傳輸接口等等。b.網(wǎng)絡連接，采用介質渠道連接不同項目通信設備，構建系統(tǒng)化網(wǎng)絡結構體系。在網(wǎng)絡連接中，其各項介質、設備以及方法等均具有一定聯(lián)系，之間相互影響，功能也具有一定多樣化，但是總體上需要實現(xiàn)協(xié)調統(tǒng)一。在網(wǎng)絡連接實現(xiàn)中，不同的連接介質本身功能也具有一定差異，但是一個共同點是均具有可靠的傳輸性。實現(xiàn)網(wǎng)絡連接介質主要有光纖、雙絞線、電纜、微波以及通信衛(wèi)星等。在網(wǎng)絡發(fā)展環(huán)境中，介質材料以及應用介質均會影響到連接性能，同時也會對網(wǎng)絡傳輸途徑產生一定的限制作用。相信隨著通信技術的不斷發(fā)展，自然會有更為高效的網(wǎng)絡通信連接介質出現(xiàn)。c.協(xié)議，在網(wǎng)絡通信中，網(wǎng)絡協(xié)同能夠有效保證網(wǎng)絡運行的穩(wěn)定性，在應用中具有一定具體性。主要功能也就是詳細分析不同系統(tǒng)體系結構及不同層次分體結構，從而實現(xiàn)之間的相互連接，實現(xiàn)結構的開放性及融合性?；诜稚⒔Y合體角度可以看出計算機網(wǎng)絡的組成為網(wǎng)絡協(xié)議。將網(wǎng)絡終端個體設備采用網(wǎng)絡介質渠道實現(xiàn)連接，從而形成網(wǎng)絡總體結構。

3光纖通信技術的發(fā)展應用

光纖數(shù)據(jù)的傳輸寬帶比較大，比如散波長窗口。光纖通信主要是借助于光纖的色散特性以及光源調制方式實現(xiàn)。但是因為受到終端設備的限制因此導致在實際應用中無法有效發(fā)揮其應用優(yōu)勢。例如單波長光纖通信系統(tǒng)。采用經(jīng)密集波分復用技術能夠促進其優(yōu)勢的發(fā)揮。對其通信單波長增加。光纖的組成主要為玻璃以及塑料，借助于全反射實現(xiàn)傳導。最為常見的為玻璃制成的階躍型光纖。光子晶體光纖一般情況是用硅合成物摻雜硅晶體制成，在其晶體內存在有大量的空氣空洞。石英材質光纖在應用中具有損耗低以及中繼距離遠等優(yōu)勢，因此在實際應用中比較廣泛。

4通信信號的衰弱原因及其再生技術

導致通訊信號衰弱的原因比較多，通常在實施長距離傳輸通訊信號的時候，需要依照光波能耗損失的影響作用，降低可用信號放大器，但是依舊會出現(xiàn)信號衰弱問題。主要是因為物質吸收、米氏散射、連接器以及瑞立散射等問題。光纖傳輸中就算是應用性能較好的石英光纖，也會因為其內部出現(xiàn)的雜質增大問題而導致增加光纖能耗。另外光纖密度不均勻、光纖變形以及結合技術不規(guī)范等等也會導致通信信號衰弱。針對這些問題，也就進一步促進了通訊信號再生技術的出現(xiàn)。其能夠對由于通訊信號衰弱所致矛盾發(fā)展產生抑制作用，從而為通訊傳輸通常提供保障。通訊信號再生技術主要是對通信信號衰弱問題解決的一項技術，能夠顯著降低通訊成本。比如海底光纖，之前主要是應用中繼器實現(xiàn)光纖傳輸，不但成本較高，同時還會還不利于其發(fā)展，自應用再生技術以來，提供了有效的解決方案。

5結語

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【關鍵詞】網(wǎng)絡通信技術 現(xiàn)實應用 具體技術方式

技術正在快速進步，這種形勢下的網(wǎng)絡通信也獲得了推廣。最近幾年，通信技術呈現(xiàn)出快速發(fā)展的整體趨勢，各地陸續(xù)構建了覆蓋面更廣并且更實用的通信網(wǎng)絡。在新型技術的推進下，網(wǎng)絡通信正在走入生活，成為平日生活不可缺乏的部分。網(wǎng)絡通信包含了根本的技術原理，在具體運用中也包含多層次的技術要點。完善網(wǎng)絡通信，就應當明確網(wǎng)絡化的整體設計方案，因地制宜選擇最合適的通信手段和技術。只有這樣，才能構建信息互通和信息分享的渠道，便于資源的共享。

1 網(wǎng)絡通信技術

信息化背景下，網(wǎng)絡通信技術是指在網(wǎng)絡輔助下的信息搜集、信息處理以及共享。借助網(wǎng)絡設備，可以處理各類的信息，這些信息通常包含了文字性以及圖形性的兩類信息。經(jīng)過先期的搜集，再進入信息處理的流程和步驟。通過這種方式，就可以共享實時性的網(wǎng)絡信息。從性能角度來看，網(wǎng)絡通信具體包含了物理網(wǎng)、支撐網(wǎng)以及業(yè)務網(wǎng)的三個層次。在這其中，物理網(wǎng)構成了根本的基礎，屬于實體網(wǎng)絡，例如用戶端等；支撐網(wǎng)可以維持各類業(yè)務的順利展開，能夠控制信號并且檢查實時的信息，在整體上確保了各階段的網(wǎng)內服務質量；業(yè)務網(wǎng)容納了多層次的業(yè)務，因而構成通信網(wǎng)的重點。

現(xiàn)今的時期內，各行業(yè)以及各領域都接受了網(wǎng)絡通信，這種通信方式在根本上改進了原先的業(yè)務方式，從而也突顯了推進作用。在通訊領域中，4G的新型手機網(wǎng)絡已經(jīng)被創(chuàng)造出來，提高了日常通信的整體質量。由此可見，現(xiàn)實生活不可缺乏網(wǎng)絡通信的輔助，網(wǎng)絡通信也讓業(yè)務的開展變得更加便捷。

2 具體技術內涵

近些年，信息技術正在加快發(fā)展。在這種趨勢下，網(wǎng)絡通信也逐步受到了各行業(yè)的認可，人們逐漸感覺到網(wǎng)絡通信給平日生活帶來的便捷。具體而言，網(wǎng)絡通信技術可以劃分為數(shù)據(jù)通信、通信模塊以及通信介質這樣的三部分。在這三部分中，傳輸?shù)拿浇榧礊橥ㄐ沤橘|，介質可以作為載體用來傳輸信息。通信介質包含了有線和無線的兩類，有線介質例如光纜、電纜或雙絞線；無線介質通常為電磁波、紅外線或是衛(wèi)星通信。從網(wǎng)絡傳播來看，通信介質能夠影響到整體的傳輸實效以及傳輸質量，因此相關人員有必要格外重視介質的安全性。對于通信模塊來講，它能夠融合語言信息以及相關的數(shù)據(jù)信息，同時也整合了各區(qū)域的用戶。在這種基礎上，提高了實時性的通信成效。

例如：在PLC技術支撐下，可以選擇電力線這種載體作為通信的支撐。相比來看，電力線具備快捷的優(yōu)勢。在傳輸信息時，可以選擇特定范圍內的傳輸頻帶。進行調制之后，就可以進入后期的傳輸過程中。PLC方式下的通信和傳輸都需要調制信號，在這之后再去還原信號。通過局端的調節(jié)，外部設備就可以接收特定的信號。

3 現(xiàn)實的技術應用

進入新時期后，各行業(yè)的整體技術水準都在快速提升。與之相應，網(wǎng)絡通信也覆蓋了更廣的范圍，便于人們的日常溝通。網(wǎng)絡帶來了便捷，同時也有序調配了信息，服務于各行業(yè)的生產。詳細而言，現(xiàn)實中的網(wǎng)絡通信包含了如下的應用要點：

3.1 工業(yè)用的無線傳感器

在工業(yè)市場中，無線傳感器可以用來輔助通信，因而起到了必要的輔助作用。從結構來看，無線傳感網(wǎng)絡包含了內部的微型節(jié)點，這些節(jié)點共同構成了傳感網(wǎng)絡。在無線通信的支持下，自組織網(wǎng)絡表現(xiàn)出多跳的性質，可以感知信息、搜集信息并且處理數(shù)據(jù)。經(jīng)過網(wǎng)絡處理后，接收端就可以明確特定的信息內容。利用傳感網(wǎng)絡，相關部門及其人員就能夠測定實時性的溫濕度，推測空氣成分等。在工業(yè)領域中，無線傳感器正在迅速普及和推廣。

3.2 日常的家居應用

從目前來看，更多家庭選擇了網(wǎng)絡通信的相關技術。在居家生活中，網(wǎng)絡通信也帶來了便利。家庭所用的網(wǎng)絡通信需要借助線路來傳輸信號。信號被輸入后，解調器能夠給予處理。家庭只要安裝了特定的解調器以及傳輸線路，那么就可以享用網(wǎng)絡通信。為確保通暢的傳輸，小區(qū)內的各樓層通常都設有適配器。依照特定的賬號就能夠登錄網(wǎng)絡，可以節(jié)約資源并且減少了初期安裝的成本。因此，這種便捷的網(wǎng)絡安裝方式正在受到更多家庭的認可和歡迎。

3.3 網(wǎng)絡輔助導航

在航海領域中，網(wǎng)絡通信也可用來輔助導航，為航行創(chuàng)造了方便。通常情況下，航程中缺少可以參照的目標物體，因而船只很容易走失。在救援過程中，也需要迅速定位精確的事故點。網(wǎng)絡通信可以用來解決航海中的定位難題。通過精確定位，就可以反饋實時性的定位信息。

4 結論

面對信息化的新時期，整體社會范圍內的通信技術都獲得了提高，同時也趨向于普遍化。網(wǎng)絡通信具備了獨特的精準性以及實時性，因此也表現(xiàn)出自身的獨特優(yōu)勢。借助網(wǎng)絡通信的途徑和手段，各行業(yè)也能夠共享實時的信息資源，便于彼此的溝通。然而截至目前，網(wǎng)絡通信的配套技術仍沒能達到完善，有待長期的改進。在現(xiàn)實應用中，有必要不斷摸索經(jīng)驗，服務于網(wǎng)絡通信整體質量的提高。

參考文獻

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[2]王維剛.網(wǎng)絡通信技術在現(xiàn)實中的應用探索[J].中國新通信，2016（07）：125.

[3]楊建中.網(wǎng)絡通信技術在現(xiàn)實中的應用[J].硅谷，2011（17）：11.

[4]常虹.網(wǎng)絡通信技術在現(xiàn)實中的應用分析[J].通訊世界，2015（21）：7-8.

作者簡介

項（1983-），男，江西省上饒市人。大學本科學歷?，F(xiàn)供職于江西人防0719工程管理中心（中級職稱）。研究方向為網(wǎng)絡通信。

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關鍵詞：光纖網(wǎng)絡 傳輸容量 超高速 超長距離 DWDM 自動交換光網(wǎng)絡

中圖分類號：TN929.11 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）02-0044-01

近些年來，隨著技術的發(fā)展，核心網(wǎng)已經(jīng)實現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化。這就要求我們對光纖通信技術有比較深刻的認識。光纖通信技術是實現(xiàn)網(wǎng)絡信息化的核心技術，它負責把網(wǎng)絡中的信號安全、高速的進行傳送。目前，我國累計鋪設光纜近400萬公里，累計光纖用量近8000萬公里。隨著對傳輸速度和質量的要求不斷提高，未來建立一個速度更快、容量更大的光纖通信網(wǎng)絡已經(jīng)是刻不容緩。

1 光纖通信技術優(yōu)勢

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸介質，由于光波頻率遠高于電波的頻率，同時作為傳輸介質的光纖的損耗又遠低于其它傳輸介質，所以光纖通信技術擁有頻帶寬，通信容量大、損耗低，中繼距離長、抗電磁干擾能力強、保密性能好等特點。

1.1 頻帶寬、損耗低

以目前的技術而言，我們發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)淖詈幂d體依然是光，所以我們只有充分利用光譜才能帶給我們充裕的帶寬，只有利用光作為傳輸介質才能給我們帶來更低的損耗更遠的中繼距離。以單模光纖為例，當它位于1550nm窗口時，衰減僅為0.19～0.25dB/km，色散系數(shù)為15～20ps/（nm.km）。由于光纖傳輸損耗低，所以其中繼距離達到幾十公里至上百公里。近些年來，人們?yōu)榱双@得更大的帶寬，一般常用以下幾種方式來增加光纖傳輸容量，空分復用（SDM）、電的時分復用（TDM）、波分復用（WDM）、光的頻分復用（OFDM）、光的時分復用（OTDM）和光孤子技術（So liton）。基于實用性，只對TDM和WDM兩種擴容方式作簡要介紹。時分復用技術（TDM）TDM技術是一種對信號進行時分復用的技術，是一種傳統(tǒng)的擴容方式。隨著復用速率的提高，例如達到10Gbit/s時已接近硅和砷化技術的極限，TDM技術已經(jīng)沒有太多的潛力可挖。波分復用技術（WDM）采用波分復用器（合波器）在發(fā)送端將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來并送入一根光纖進行傳輸。在接收端再由一個波分復用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開來。光纖高速傳輸技術現(xiàn)正沿著擴大單一波長傳輸容量、超長距離傳輸和密集波分復用（DWDM）系統(tǒng)三個方向在發(fā)展。

1.2 抗干擾強、便于鋪設

制作光纖的主要原材料是由石英，石英光纖的主要成分是二氧化硅（SiO2），所以制成的光纖不易被腐蝕，絕緣性好而且對電磁干擾有很高的抵抗力。同時，由于二氧化硅是地球最豐富的資源之一，所以制作出的光線與傳統(tǒng)通信介質比較還具有價格上的優(yōu)勢。光纖直徑纖細，加上保護套后的直徑僅為0.1mm左右，所以光纖對比其它介質來說，重量僅為其它介質的幾十分之一，甚至為幾百分之一。所以鋪設光纖，能有效的節(jié)約成本，同時能充分利用有限的管道空間。

2 光纖網(wǎng)絡的接入技術

光接入技術可分為兩大類：有源光網(wǎng)絡（AON）和無源光網(wǎng)絡（PON）。AON又可分為基于SDH的AON和基于PDH的AON。PON又可分為基于ATM的PON以及基于以太網(wǎng)的PON。

2.1 有源光網(wǎng)絡（AON）

典型的有源光網(wǎng)絡一般由光發(fā)射機、中繼機和光接收機組成，如圖1所示。

電信號首先進入光發(fā)射機，由光發(fā)射機將電信號轉換為光信號再發(fā)射出去。中繼機的作用是補償光的衰減以及對波形失真的脈沖進行整形，從而保證整個光網(wǎng)絡的光信號進行高質量和遠距離的傳輸。光接收機的作用是將接收到的光信號進行轉換，轉變成電信號后再將此電信號發(fā)送出去。

有源光網(wǎng)絡的優(yōu)點十分突出，首先它傳輸?shù)娜萘看?，一般能達到155mb/s、622mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s的接入速率。其次傳輸?shù)木嚯x遠，不加中繼器，傳輸距離達到70多公里。同時有源光網(wǎng)絡的應用十分的廣泛，技術已經(jīng)十分成熟。在有源光網(wǎng)絡中，SDH技術使用最為廣泛。在SDH網(wǎng)中，網(wǎng)元與連接網(wǎng)元的光纖組成了網(wǎng)絡的拓撲結構。網(wǎng)絡的拓撲結構在很大程度上決定了網(wǎng)絡的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。常用的網(wǎng)絡拓撲結構有鏈形、星形、樹形、環(huán)形和網(wǎng)孔形。鏈形網(wǎng)是將網(wǎng)中的所有節(jié)點一一串聯(lián)，而首尾兩端開放。這種拓撲的特點是較經(jīng)濟，在早期的鐵路網(wǎng)中被廣泛的應用。近些年隨著鐵路的大發(fā)展，鐵路網(wǎng)的傳輸系統(tǒng)也得到了很大的提升，一般講鏈形網(wǎng)替換成了更安全的其它網(wǎng)絡拓撲。

2.2 無源光網(wǎng)絡（PON）

無源光網(wǎng)絡（PON）顧名思義，是在網(wǎng)絡中去掉了有源設備，這樣就減少了設備之間的干擾，同時由于減少了設備，這樣使得網(wǎng)絡中設備的故障率也呈下降趨勢，降低建設和運維的成本。典型的PON網(wǎng)絡由局端側的光線路終端OLT和用戶側的光網(wǎng)絡單元ONU組成，二者通過ODN網(wǎng)絡（光纖和無源分光器組成） 相連。

3 結語

光纖通信技術在信息時代的背景下，已經(jīng)成為了最重要的傳輸手段，過去的十年它的傳輸速度增長了不止100倍，在未來光纖通信技術仍然會保持高速的發(fā)展，在不久的將來光纖通信很有可能全面替代其他信息傳送方式，成為通信領域傳輸技術的主流，帶領人類走向全光時代。

參考文獻

篇5

關鍵詞：PLC網(wǎng)絡；電力線通信

1 PLC網(wǎng)絡概述

隨著Internet應用的迅速普及，登錄上網(wǎng)的用戶數(shù)急劇增加。在網(wǎng)絡干線基礎設施相對完善的情況下，連接千家萬戶的接入網(wǎng)絡成為制約網(wǎng)絡用戶增長的主要障礙。新增或擴充計算機接入網(wǎng)絡，人們通常都是敷設新的有線信道，如光纖、雙絞線等。研究表明接入網(wǎng)的費用要占網(wǎng)絡總投資的50%以上[Halid2001C]，因為新增線路不僅造價較高，而且對于已經(jīng)使用的建筑物會造成一定程度的損壞。雖然利用無線或紅外通信不會對建筑物造成破壞，但這類通信容易受天氣原因、建筑物遮擋以及其它各種干擾等因素的影響，因而也不是一種理想的選擇。能不能找到一種省錢、實用、方便的通信介質？近年來，利用低壓電力線介質建立計算機局域網(wǎng)及接入網(wǎng)絡已經(jīng)成為國際上IT領域的熱門研究內容[1]。

利用電力線介質傳遞信息分為中高壓電力線載波通信和低壓PLC計算機網(wǎng)絡兩個基本類別。中高壓電力線載波通信指利用35kV以上高壓電力線以載波方式傳遞信息，其主要特點是通訊速率低、傳輸距離遠、采用點對點通信方式；低壓PLC計算機網(wǎng)絡指利用220V/380V的用戶電力線為傳輸介質，在末端變壓器和用戶住宅之間或住宅內建立計算機局域網(wǎng)及接入網(wǎng)絡，其特點是通訊速率高、傳輸距離近、采用網(wǎng)絡化通信方式。中高壓電力線載波通信并不是一種新出現(xiàn)的技術，它已經(jīng)有近百年的發(fā)展歷史[2]。長期以來，電力部門利用該技術在中高壓（35kV以上）輸電線路上通過電力線載波機傳遞遠動信息、調度電話語音信息等，傳輸速率一般為300―600bps，載波頻率為9-490kHz。本文主要討論利用低壓電力線介質建立計算機局域網(wǎng)及接入網(wǎng)絡的相關技術（以下簡稱PLC網(wǎng)絡）[3]。

2 PLC網(wǎng)絡技術的發(fā)展及其現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的電力線通信技術主要包括InteUon CEBus、Echelon Lon Works及AdaptiveNetworks等，下面簡要介紹以上技術及其優(yōu)缺點[4]。

2.1 Intellon CEBus技術

Intellon是一個生產符合消費電子總線CEBus（ConsumerElectronicsBus）標準產品的私有公司，CEBus標準是一個為在電力線和其它媒介上通信分別提供物理層規(guī)范的開放標準。Intellon技術面向住宅網(wǎng)絡提供控制能力，包括兩個基本單元――一個使用擴頻技術的收發(fā)器和一個完成協(xié)議的微控制器。采用擴頻技術，收發(fā)器以大約10kbps的速率傳輸數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包包含必需的發(fā)送地址和接收地址。CEBus協(xié)議使用對等通信模式，網(wǎng)絡上的任何節(jié)點可以在任何時間訪問介質。為了避免數(shù)據(jù)沖突，其使用載波偵聽多路訪問/沖突檢測和解決CSMA/CDCR（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detectand Resolution）協(xié)議，該協(xié)議是在載波偵聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect）的基礎上加入解決沖突功能的結果。這種介質訪問控制協(xié)議要求一個網(wǎng)絡節(jié)點等待線路上沒有其它數(shù)據(jù)包傳送時才能發(fā)送數(shù)據(jù)包。CEBus包括一種公共應用語言CAL（Common Application Language），允許設備之間使用一種公共的語法和詞匯彼此傳遞命令和狀態(tài)請求。CAL定義了一系列叫做“環(huán)境”的電子設備功能子單元，例如電視機、立體聲音響、CD播放器或盒式磁帶。錄像機的音量控制就是一種CAL環(huán)境。每種環(huán)境還可進一步細分為代表不同環(huán)境控制功能的“對象”，例如音量、低音、高音或靜音功能。最后，對象被定義為一套規(guī)定對象功能操作的實例變量，例如音量對象的隱含或當前設定值。通過應用CAL規(guī)范，Intellon確信他們的芯片可以同其它CAL兼容設備通信。

2.2 Echelon Lon Works技術

像Intellon一樣，Echelon規(guī)定了一種對等通信協(xié)議來完成CSMA技術。Echelon提供一種基于擴頻技術的10kbps電力線芯片，還提供一種經(jīng)過改進的、專有的、嵌入其神經(jīng)元芯片中的MAC協(xié)議來服務于對等網(wǎng)絡層。目前有兩個版本的神經(jīng)元芯片，都包含三個8位處理器、10k字節(jié)RAM和10k字節(jié)ROM。Echelon的專有協(xié)議策略最近有所變化，開放了其神經(jīng)元協(xié)議，以允許同第三方的電力線收發(fā)器接口。由于Echelon芯片設計的巨大開銷和MAC層能力，使得其對住宅用戶解決方案來說價格較貴。因此Echelon技術應用被限制在工業(yè)/商業(yè)解決方案，而不是住宅應用。實際上，商業(yè)建筑自動化系統(tǒng)獨占Echelon收入的30%，另外的30%來自面向工業(yè)的控制。

2.3 Adaptive Networks技術

像ntellon和Echelon一樣，Adaptive也提供基于擴頻技術的電力線芯片組，但其提供低速和高速兩套芯片組，速率分別為19.2kbps和100kbps。與Intellon和Echelon使用的對等CSMA/CDCR模式相對應，Adaptive使用一種混合的令牌介質訪問模式?；旌狭钆颇Ｊ皆试S網(wǎng)絡節(jié)點在輕負荷環(huán)境下使不必要的令牌傳遞減到最小，而在重負荷情況下保持令牌的可靠性。雖然Adaptive技術提供比Intellon和Echelon更快的傳輸速率，但對一些高帶寬的應用來說它還略顯不夠，例如文件共享、打印共享、數(shù)字話音和圖像傳輸。

2.4 現(xiàn)有的PLC技術的比較

表1.1列出了以上各現(xiàn)有PLC網(wǎng)絡技術在速率、接入數(shù)量、通信方式和MAC層協(xié)議方面的比較情況。

3 現(xiàn)有高速PLC網(wǎng)絡技術淺析

目前國際上關于高速PLC網(wǎng)絡技術主要有兩種模式。其一是以美國為代表的住宅連網(wǎng)模式。這種模式只提供住宅內部連網(wǎng)，戶外訪問使用其它的通信方式。美國推薦這種模式是因為其ADSL技術和產品已經(jīng)比較成熟和普及。支持該模式的國際組織是HomePlug，目前該組織已制定了有關的技術規(guī)范（Specification1.0），用于規(guī)范PLC網(wǎng)絡的調制方式、壓縮編碼方式、使用頻帶、發(fā)送功率、MAC協(xié)議等相關技術細節(jié)，以增強各廠商產品的兼容性。目前室內PLC網(wǎng)絡較高速率的產品有Intellon公司的PowerPacket，速率達到14Mbps，1TRAN公司的產品速率達12Mbps。這兩種產品目前均處于實驗室階段。另一種模式是面向歐洲和亞太市場，提供自配電變壓器到用戶住宅的PLC網(wǎng)絡全面解決方案，包括“最后一公里”和住宅內的各類信息設施連網(wǎng)。該模式的國際組織是國際電力線通信論壇（IPCF，International Powerline cornlrlunicationForum）。由于室外產品和室內產品的環(huán)境差異，在技術上實現(xiàn)起來比較困難，因此目前能夠提供該方案的系統(tǒng)產品很少，大都處于實驗室階段。

3.1 高速PLC原理簡介

低壓配電網(wǎng)在物理上呈樹狀總線結構，因此目前國際上大部分PLC研究實體將PLC網(wǎng)絡構建為總線型結構的以太網(wǎng)。其介質訪問控制主要以CSMA/CD方式工作，或使用令牌環(huán)（Token Ring）方式。但這些都是應用現(xiàn)有技術，是研究實體為盡快生產出產品而采取的權宜措施，它并不是適合PLC網(wǎng)絡流量特性的最佳訪問結構。因此，設計高速PLC網(wǎng)絡上具有高性能的MAC層協(xié)議以及MAC的性能分析是高速PLC領域中的重要課題[5]。

由圖可知，高速PLC網(wǎng)絡由兩部分組成：室內部分包括所有可能通過電力線連網(wǎng)的信息產品，如計算機、傳真機、數(shù)字電視機等數(shù)字家電產品；室外部分包括跨接電表的設施，以及各住戶通過“最后一公里”組建的網(wǎng)絡。變壓器是高速PLC網(wǎng)絡的外部“網(wǎng)關”。電能通過變壓器從高壓側送到居民用戶，而PLC計算機網(wǎng)絡則通過安裝在變電站的網(wǎng)關實現(xiàn)與Internet連網(wǎng)。信息產品使用PLC調制解調器連接到PLC介質，PLC調制解調器主要由接口、調制解調和耦合等三部分組成。接V1部分是指電力線調制解調器同用戶設備間的雙向數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌冢@些接口包括同智能設備之間的RS一232接口、同計算機之間的RJ.45以太網(wǎng)接口或USB接口、同模擬電話之間的RJ一11接口；調制解調部分由數(shù)字信號處理單元和相應的電路組成。數(shù)字信號處理單元負責同用戶設備間的雙向通信、實現(xiàn)MAC層協(xié)議，并將來自用戶的數(shù)據(jù)進行編碼、調制后進行數(shù)模轉換、放大、濾波后送往耦合單元，或將來自耦合單元經(jīng)濾波、放大、模數(shù)轉換后的信號進行解調、解碼后送往用戶設備；耦合單元是電力線同調制解調部分的結合設備，它將調制好的高頻模擬信號送入電力線進行傳輸，或在電力線上提取出高頻信號以便進行解調[6]。

3.2 PLC網(wǎng)絡技術的優(yōu)勢

PLC網(wǎng)絡利用四通八達、遍布城鄉(xiāng)，并與用戶直接相連的220W380V低壓電力線高速傳輸信息。因其免除布線、覆蓋范圍廣、連接方便的顯著特點，PLC網(wǎng)絡被認為是提供“最后一公里”解決方案最具競爭力的技術之一。目前國外PLC網(wǎng)絡的通信速率已經(jīng)達到12Mbps，預計2003年將達到45Mbps，這種速率足以傳輸各種多媒體信息。與常規(guī)通信介質網(wǎng)絡相比較，PLC網(wǎng)絡具有一個獨特的優(yōu)勢：即充分利用現(xiàn)有的低壓電力線基礎設施，無需任何布線，是一種“無線”技術手段，節(jié)約有線資源，無需挖溝和穿墻打洞，避免了對建筑物的損壞，節(jié)省資金、人力、時間；

與常規(guī)通信介質網(wǎng)絡一樣，PLC網(wǎng)絡還具有以下明顯的優(yōu)勢[7]：

1）低速的PLC網(wǎng)絡是家居自動化的有效手段。通過遍布住宅內的電源插座，可對智能家用電器連網(wǎng)，并通過網(wǎng)關與外部連接。住宅主人在家可以享受數(shù)字化住宅設施的舒適和便利，在外可以通過互連網(wǎng)絡及時了解和設定住宅內設施；

2）高速的PLC網(wǎng)絡可以為人們提供Internet接入服務，并且可以享受居家視聽一體化的服務。通過電力線實現(xiàn)網(wǎng)絡瀏覽、網(wǎng)上購物、視頻點播以及可視電話等將不再是遙遠的夢想；

3）利用PLC的永久連接在線，可構建住宅樓宇自動化系統(tǒng)，如防火、防盜防有毒氣體泄漏的保安監(jiān)控系統(tǒng)讓上班族倍感放心，醫(yī)療急救系統(tǒng)讓住有老人、兒童或病人的家庭心里踏實。

以上插述的PLC網(wǎng)絡的技術優(yōu)勢和美好前景，有些已經(jīng)在國外成為現(xiàn)實，而其它甚至更好的未來正在探求之中?？梢灶A測，PLC網(wǎng)絡這一新技術對促進經(jīng)濟發(fā)展必將帶來新的機遇。尤其對于中國這樣的發(fā)展中國家，經(jīng)濟實力不夠強大，要趕超發(fā)達國家的信息化水平，需要投入巨大的資金，而PLC網(wǎng)絡提供了另一種可能的技術手段，這種技術手段可以幫助我們以較少的投入加快國家信息化的進程，我們沒有理由不盡快研究適合中國電力網(wǎng)環(huán)境的PLC網(wǎng)絡技術。

3.3 目前PLC網(wǎng)絡技術存在的主要技術問題

PLC網(wǎng)絡的關鍵技術難點集中在物理層和MAC子層，面臨的主要問題和關鍵技術有[8]：

1）線路阻抗匹配問題。常規(guī)專用通信介質有比較固定的負載連接，而電力線介質不象其它專用通信介質那樣，連接在電力線上的任何動力負荷都會影響電力線的阻抗。由于用電負荷接入和斷開具有隨機性，例如開關任何一盞電燈都可能引起線路負載變化。因此，收、發(fā)信機的輸出阻抗和輸入阻抗很難和線路的阻抗匹配。自適應均衡技術目前被認為是改善這個問題的關鍵技術之一，它可以動態(tài)診斷信道狀態(tài)和動態(tài)設置信道參數(shù)，從而盡可能匹配阻抗。

2）多徑反射問題。低壓配電網(wǎng)絡具有很復雜的樹型結構，連接在電力線上的收發(fā)信機因位置不同，會產生多路徑的信號反射，這種反射會引起傳輸信號的選擇性衰減和碼間串擾。OFDM調制技術是目前PLC網(wǎng)絡的一項關鍵技術，它特別適用于像電力線這種具有頻率選擇性失真的信道。

3）頻譜范圍很寬的噪聲問題。電力線的根本用途是輸送能量，線路上連接著無數(shù)的配電設施和用電器具。當使用電力線傳遞信息時，除了存在和常規(guī)專用傳輸介質同樣的問題之外，連接在電力線上的各種設施也成了噪聲來源，因此PLC網(wǎng)絡傳輸信道中存在頻譜范圍很寬的噪聲。主要的噪聲來源有：

?家用電器，尤其是計算機、電視機開關電源產生的噪聲；

?利用可控硅制作的電子調光器、節(jié)能燈及其相關產品所產生的噪聲；

?配電開關設備在電力線上產生的噪聲；

?電動機產生的強噪聲；

?其它高頻信號在空間傳輸中耦合到電力線上的噪聲。

在各種噪聲中，一種稱為非周期性脈沖干擾的噪聲是影響PLC網(wǎng)絡信道的最關鍵問題之一，也是當今本領域專家最關心的熱點問題。在MAC層就如何消除非周期的異步脈沖干擾也沒有獲得有效進展。因此，如何消除或減弱脈沖干擾對物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的影響是PLC網(wǎng)絡中最關鍵的技術之一[9]。

4）電磁兼容性（EMC）問題。作為接入網(wǎng)的PLC網(wǎng)絡，必須使用較高的信號頻率和一定的發(fā)射功率，這就存在產品的EMC問題，包括其它電器對PLC產品的影響和PLC產品對其它產品的影響。目前國際上還沒有制定統(tǒng)一的PLC網(wǎng)絡產品EMC標準。

5）國外產品在國內的適應性問題。盡管國外已經(jīng)研究出一些實驗型PLC產品，但是直接拿到國內來使用可能造成意想不到的后果。因為我國的低壓配電網(wǎng)絡比國外的配網(wǎng)更復雜，用戶多、接線方式多、線徑細、屏蔽不好，這些特點將導致國內電力線的通信參數(shù)與國外有所不同。因此，必須對國內線路進行嚴格測試，國外產品必須在滿足國內測試結果的條件下才能應用。

6）PLC網(wǎng)絡的MAC層技術研究十分薄弱。由于PLC物理層本身尚有許多問題需要攻克，目前國外把PLC網(wǎng)絡的研究重點放在PLC物理層，包括調制方式、編碼方式、使用頻帶、發(fā)送功率等。而MAC層則簡單地采用常規(guī)介質的處理方式。由于電力線介質與常規(guī)介質具有不同的特性，照搬常規(guī)介質的MAC協(xié)議將導致PLC網(wǎng)絡的MAC協(xié)議運行失敗或性能低下。事實上，針對電力線的特點，研究MAC的協(xié)議工作方式、信道分配方式、數(shù)據(jù)幀的設定等都是擺在我們面前的課題。

7）PLC網(wǎng)絡研究人才匱乏。PLC網(wǎng)絡不僅在國內是一個剛剛興起的研究課題，而且在國際上也尚處于初期研究階段，從概念定義、理論研究、技術標準、工程試點以及管制政策等方面都有大量需要明確的問題。研究內容涉及電力、通訊、計算機等多個專業(yè)學科，要求研究人員具有電力配網(wǎng)、通信、計算機網(wǎng)絡等方面的知識，對研究人員要求高[10]。

4 結論

PLC網(wǎng)絡技術是最近10年來發(fā)展起來的技術，具有廣闊的市場應用前景，但作為新興的通信和網(wǎng)絡技術，PLC網(wǎng)絡面臨許多有待攻克的技術難題.目前國外把PLC網(wǎng)絡研究重點放在它的物理層，包括抗干擾、調制方式、編碼方式、頻帶分配等，而它的MAC層則簡單的采用常規(guī)介質計算機網(wǎng)絡的MAC層的工作方式，由于電力線介質與常規(guī)介質具有不通的物理特性，照搬常規(guī)介質的MAC協(xié)議將導致PLC網(wǎng)絡的MAC協(xié)議運行失敗或性能低下，因此，針對電力線的特點，研究MAC的協(xié)議工作方式、信道分配方式、數(shù)據(jù)幀長度的設定等都是擺在我們面前的課題。

[參考文獻]

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[8]周明天，汪文勇.（（TCP/1P網(wǎng)絡原理與技術》.清華大學出版社，1993.

篇6

關鍵詞：光纖通信設備；電力通信網(wǎng)；應用分析；網(wǎng)絡傳輸

1 前言

光纖通信的主要特點就是容量大、抗干擾能力強、功能性持久，并且還能進行大批量信息的遠距離傳輸，這些特點使得光纖通信得到了電力通信行業(yè)的廣泛應用，是電力通信行業(yè)發(fā)展的主要方向。光纖通信的主要原理就是利用光導纖維進行信號的傳輸，然后實現(xiàn)信息傳遞的功能，故光纖通信也成為光導纖維通信，在光纖進行通信傳播的時候使用的纖維，不是一個單獨的纖維，而是使用多根纖維聚集在一起的纖維束，這個纖維束也就是我們平時所講的光纜。作為傳輸介質的光纖主要分為兩種通用介質和傳輸介質，作為功能器件的光纖主要應用于光波的分頻整合放大調頻等工作并且經(jīng)常作為某種功能性原件出現(xiàn)。

2 電力通信網(wǎng)的結構以及特點分析

光纖、微波及衛(wèi)星電路組成了電力通信網(wǎng)的主干路，電力通信網(wǎng)的各個附屬支線充分利用電力線載波、特殊光纜及光纖束等各種各樣的通信設施，再加上遠程控制交換器、總調度器等一系列的設備及元構件組成了用戶廣泛、功能齊全的綜合的通信網(wǎng)絡。電力通信網(wǎng)存在的主要形式有以下幾種：光纖通信、載波通信、聲頻電纜及擴頻通信設施等

3 電力通信網(wǎng)絡傳輸?shù)木唧w要求以及解決方案

電力通信網(wǎng)是一種專用網(wǎng)，它的作用不僅僅是為電力行業(yè)的生產、電力調度進行服務，還要進行信號的傳送，這些信號包括遠動信號、自動化辦公信號和用電保護信號等，基于電力通信網(wǎng)絡如此復雜的工作，它的可靠性。擴展性等特性都有著非常高的要求，我們來對具體的要求進行細致的分析。

首先，電力通信系統(tǒng)必須具備高可靠性，由于電力通信的特點決定了其在任何情況下，無論刮風下雨，春夏秋冬都不能中斷服務，這就要求電力通信系統(tǒng)必須具備穩(wěn)定性好的特點。光纖傳輸?shù)馁|量較高，由于傳輸信號是通過光纖內部進行傳播的，所以也幾乎不受外界環(huán)境的干擾，在自身的性能方面是比較穩(wěn)定的；其次，應該具備的特點是便于進行業(yè)務擴展，電力通信行業(yè)是不斷發(fā)展的，所以企業(yè)對于其運營成本的變化也越來越快，所以這就需要能對成本進行靈活的調節(jié)，這就需要電力通信系統(tǒng)在配置方面應該充分考慮到網(wǎng)絡系統(tǒng)的擴展性，這樣能夠大大減少在升級過程中對設備的報廢率，采用先進的技術保證電力通信系統(tǒng)的良好操作性，最大限度的減少維護費用；還有一些特點就是要求通信的速度必須迅速，音頻和視頻效果必須是高清晰的，還有一點就是要注意能源的可持續(xù)發(fā)展，做到保護環(huán)境，光纖魘淶鬧饕介質――光纖，其主要材料是SiO2，在自然界中儲量豐富，因此，光纖通信的發(fā)展不會遭遇資源短缺的現(xiàn)象，因此現(xiàn)階段的光纖傳輸技術從環(huán)保方面講也是符合要求的。

4 光纖通信設備在電力通信網(wǎng)中的具體應用

4.1 地線復合光纜的應用

OPGW是地線復合光纜的的簡稱，又稱為架空地線內含光纜，電力傳輸線束中底線中含有供電通信用的光纖結構，該種光纜主要有兩個方面的作用，首先就是保護地線的電性能和機械性能不會由于光纖的變化而受到損壞，同時對光纖單元也有一定的保護作用，主要的類型有前骨架型、不銹鋼管型及海底光纜型。

4.2 地城纏繞光纜的應用

地城纏繞光纜是利用專用設備將光纜以纏繞的方式架空在底線上，此種光纜的缺點是光纖芯數(shù)少所以極易斷裂，但是優(yōu)點是經(jīng)濟實惠，使用方便，穩(wěn)定性也比較好。

4.3 介質自承式光纜

介質自承式光纜又稱全介質自承式光纜，這種光纜的優(yōu)點是在傳輸過程中損失較少、不易發(fā)生色散，并且介質自承式光纜的機械性能和環(huán)境性能都是比較好的，即使在惡劣的環(huán)境下光纖也不會自身受力發(fā)生不必要的損壞，由于光纜的質地都是非金屬，所以質量較輕，有很強的抗電磁干擾，自稱是架設的光纜韌性也是非常強的，受到外界環(huán)境的干擾小，同時抗彎曲能力也比較好。

5 工程實現(xiàn)過程以及注意事項

5.1 實現(xiàn)應用的具體過程

全面的通信網(wǎng)絡包括三方面信息的傳輸、信息的接受和信息的交換，在整個通信網(wǎng)絡系統(tǒng)中，傳輸平臺是最重要的，傳輸層在通信網(wǎng)絡系統(tǒng)中充當著傳輸平臺的角色，所以傳輸層必須穩(wěn)定、靈活、安全才能保證通信網(wǎng)絡系統(tǒng)的正常運行。在光纖通信的網(wǎng)絡系統(tǒng)中，工程拓撲結構設計有鏈形的也有環(huán)形的，根據(jù)線路之間的間距對對應的光纖進行合理的選擇。在光纜的設置上，應該將電力系統(tǒng)輸電線路的各個因素充分考慮在內，選用的光纜應該便宜且易于安裝，在使用的過程中易于調整。

5.2 日常維護需要注意的事項

為了保證光纖通信設備的正常連續(xù)運行，相關的操作人員需要做到以下幾點：首先，不要對光纖的接頭進行直視，以免射傷眼睛，還要注意設備室的衛(wèi)生，減少灰塵入侵；其次，對設備室內的溫度以及濕度都要隨時注意，最大限度的保證設備在規(guī)定的溫度下進行工作；在對光纖的接頭進行插拔時，應該特別小心，以免對光纖產生損害造成折斷，在不使用時，應該用護套將光纖的連接器包好，防止灰塵入侵，影響設備的精密性和使用壽命。

6 結語

綜上所述，光纖通信設備在電力通信網(wǎng)中得到了廣泛的應用，并且滿足了電力數(shù)據(jù)、音頻、視頻等多種傳輸需要，同時也提高了網(wǎng)絡通信的實時性、速度性和穩(wěn)定性，保障了電力通信網(wǎng)絡的安全經(jīng)濟運行，促進了行業(yè)的健康快速發(fā)展。

參考文獻

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[3] 林琳.光纖通信字電力通信網(wǎng)中的應用[J].科技傳播，2010

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1、區(qū)別不是很大，就是速度上的區(qū)別，100×1024÷8等于實際理論下載速度,但是如果是家庭用的話，200兆完全可以。

2、寬帶是指傳輸速度高網(wǎng)絡接入方式，光纖是傳輸介質，不是同一個概念?？梢赃@么理解，光纖是實現(xiàn)寬帶傳輸?shù)姆绞街弧，F(xiàn)在的寬帶基本上分光纖接入和ADSL接入ADSL目前最大只有10M的傳輸量 光纖則沒有這種限制。

3、光纖和寬帶是兩個不同的概念。光纖是以光脈沖的形式來傳輸信號，以玻璃或有機玻璃等為網(wǎng)絡傳輸介質。是一種傳輸介質，就像雙絞線，粗纜，細纜等，只是他的傳輸速度要比普通的介質快得多，可以達到每秒種千兆以上。

4、而我們所說的寬帶是對我們上網(wǎng)的速度來說的，撥號上網(wǎng)的速率就從 14.4Kbps上升到了 56Kbps，然而受限于電話線路的品質，56Kbps應該是一般 Modem 的極限了。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

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網(wǎng)絡連接的優(yōu)劣直接關系著傳輸質量的好壞，連接指的是使用通信設備及其體系結構，通過雙絞線、電纜、載波、微波、光纖或是衛(wèi)星來進行信號的傳輸。

2用于協(xié)議的檢測，保護網(wǎng)絡安全

通信協(xié)議包括對各層次不同協(xié)議的具體分析以及對協(xié)議體系的研究討論。計算機網(wǎng)絡是將地球上獨立的計算機通過網(wǎng)絡協(xié)議的標準將它們進行相互連接的一個集合。

3光纖通信技術的發(fā)展

3.1普通光纖網(wǎng)絡

普通的光纖是最常用的一種光纖傳輸設備，具有造價低，傳輸速度快的優(yōu)點，比較適合于普通家庭用網(wǎng)。隨著光纖技術的不斷發(fā)展，單一波長信道在容量上增大，光中繼距離也有所增長，光纖的性能進一步得到了提升，這種提升主要表現(xiàn)為光纖的最低衰減系數(shù)與零色散點沒有存在于同一區(qū)域，且低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用。

3.2核心網(wǎng)光纜

在我國的省級、區(qū)級的干線鋪設上，都已經(jīng)全面采取的光纜鋪設，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，但隨著光纖技術的發(fā)展，這種光纖已經(jīng)不能夠滿足與如今對光纖容量的需要，且這種型號的光纖也不能夠再進行大幅度的增容，因此在近幾年，這種光纖已經(jīng)退出了我國陸地的光纖市場。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，以前使用過骨架式結構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。像是在市內的管道，由于其管徑受到城市建筑結構的制約，一般管徑比較小，管道的內徑是有限的。因此，在增加光纖網(wǎng)絡芯數(shù)的同時，要加強集裝的密度，對光纜的重量與直徑要進行相應的調整，盡量保證最小。

3.4室內光纜

室內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方面得以應用。這里提到的室內光纜，應包含用來綜合布線的光纜以及局內光纜這兩個部分。

3.5通信光纜

光纖的鋪設是屬于介電質，而光纜可以作為全介質來作為通信設施。光纜是完全不含有金屬的，這種不含金屬的全介質是電力系統(tǒng)部門最愿意使用的線路。就目前電力在道路上敷設的全介質光纜來看，主要有兩種結構。一是纏繞式結構，用于架空地線上；二是全介質的自承結構，通常簡寫為ADSS。

4光纖通信技術在通信網(wǎng)絡中的發(fā)展趨勢

4.1波分復用技術的發(fā)展

近年來，波分復用技術在我國發(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，除了原有技術的運用，還可以采用OTDM（光時分復用）技術，通過傳輸速率的提高來讓傳輸容量也有所提高。兩種技術的應用都能夠有效幫助光纖網(wǎng)絡通信提高其傳輸?shù)拈L度與容量。波分復用技術由于其特性，能夠很好地運用于未來通信中跨海光傳輸領域。目前的1.6Tbit/的WDM體統(tǒng)已經(jīng)大量地應用于商業(yè)中，同時隨著應用范圍、行業(yè)的不斷擴大，這種技術的全光傳輸距離也在不斷發(fā)展。相信結合OTDM技術，單信道的傳輸速率會有效提高，傳輸容量也會隨之加大，在現(xiàn)有的單信道最高速率640Gbit/s的基礎上產生突破。

4.2光弧子技術通信

這是一種特殊數(shù)量級的脈沖，屬于超短光的脈沖。這種通信存在于光纖網(wǎng)絡的反常色散區(qū)域，其非線形效應與群速度色散之間相互平衡，因此在經(jīng)過了長時間、長距離的傳輸之后，信息的速度與波長都能夠保持不變。這種通信技術就是以光弧子作為載體，來實現(xiàn)長距離的有效通信，實現(xiàn)超長距離信息傳輸?shù)牧阏`碼。光弧子技術具有強大的發(fā)展前景，在傳輸速度方面，高速通信與超長距離以及強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)絡是通信網(wǎng)絡長期發(fā)展的主要目標。隨著通信技術與計算機技術聯(lián)系得越來越緊密，加上光網(wǎng)絡的生存性、控制、調度、組網(wǎng)等方面的需求，光網(wǎng)絡已經(jīng)向著智能化系統(tǒng)發(fā)展了。在光網(wǎng)絡中，可以加入自動發(fā)現(xiàn)的能力，提高控制連接技術。完善系統(tǒng)的自動恢復功能，這也是光網(wǎng)絡今后發(fā)展的目標。

4.4全光網(wǎng)絡化

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關鍵詞：光纖；通信技術；分析

中圖分類號：[TN913.7] 文獻標識碼：A 文章編號：

光纖通信技術在信息時代的背景下，已經(jīng)成為了最重要的傳輸手段，過去的十年它的傳輸速度增長了不止100倍，在未來光纖通信技術仍然會保持高速的發(fā)展，在不久的將來光纖通信很有可能全面替代其他信息傳送方式，成為通信領域傳輸技術的主流，帶領人類走向全光時代。

1 光纖通信技術優(yōu)勢

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸介質，由于光波頻率遠高于電波的頻率，同時作為傳輸介質的光纖的損耗又遠低于其它傳輸介質，所以光纖通信技術擁有頻帶寬，通信容量大、損耗低，中繼距離長、抗電磁干擾能力強、保密性能好等特點。

1.1 頻帶寬、損耗低

以目前的技術而言，我們發(fā)現(xiàn)傳輸?shù)淖詈幂d體依然是光，所以我們只有充分利用光譜才能帶給我們充裕的帶寬，只有利用光作為傳輸介質才能給我們帶來更低的損耗更遠的中繼距離。以單模光纖為例，當它位于1550nm窗口時，衰減僅為0.19～0.25dB/km，色散系數(shù)為15～20ps/（nm.km）。由于光纖傳輸損耗低，所以其中繼距離達到幾十公里至上百公里。近些年來，人們?yōu)榱双@得更大的帶寬，一般常用以下幾種方式來增加光纖傳輸容量，空分復用（SDM）、電的時分復用（TDM）、波分復用（WDM）、光的頻分復用（OFDM）、光的時分復用（OTDM）和光孤子技術（So liton）?；趯嵱眯?，只對TDM和WDM兩種擴容方式作簡要介紹。時分復用技術（TDM）TDM技術是一種對信號進行時分復用的技術，是一種傳統(tǒng)的擴容方式。隨著復用速率的提高，例如達到10Gbit/s時已接近硅和砷化技術的極限，TDM技術已經(jīng)沒有太多的潛力可挖。波分復用技術（WDM）采用波分復用器（合波器）在發(fā)送端將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來并送入一根光纖進行傳輸。在接收端再由一個波分復用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開來。光纖高速傳輸技術現(xiàn)正沿著擴大單一波長傳輸容量、超長距離傳輸和密集波分復用（DWDM）系統(tǒng)三個方向在發(fā)展。

1.2 抗干擾強、便于鋪設

制作光纖的主要原材料是由石英，石英光纖的主要成分是二氧化硅（SiO2），所以制成的光纖不易被腐蝕，絕緣性好而且對電磁干擾有很高的抵抗力。同時，由于二氧化硅是地球最豐富的資源之一，所以制作出的光線與傳統(tǒng)通信介質比較還具有價格上的優(yōu)勢。光纖直徑纖細，加上保護套后的直徑僅為0.1mm左右，所以光纖對比其它介質來說，重量僅為其它介質的幾十分之一，甚至為幾百分之一。所以鋪設光纖，能有效的節(jié)約成本，同時能充分利用有限的管道空間。

2 光纖網(wǎng)絡的接入技術

光接入技術可分為兩大類：有源光網(wǎng)絡（AON）和無源光網(wǎng)絡（PON）。AON又可分為基于SDH的AON和基于PDH的AON。PON又可分為基于ATM的PON以及基于以太網(wǎng)的PON。

2.1 有源光網(wǎng)絡（AON）

典型的有源光網(wǎng)絡一般由光發(fā)射機、中繼機和光接收機組成。電信號首先進入光發(fā)射機，由光發(fā)射機將電信號轉換為光信號再發(fā)射出去。中繼機的作用是補償光的衰減以及對波形失真的脈沖進行整形，從而保證整個光網(wǎng)絡的光信號進行高質量和遠距離的傳輸。光接收機的作用是將接收到的光信號進行轉換，轉變成電信號后再將此電信號發(fā)送出去。有源光網(wǎng)絡的優(yōu)點十分突出，首先它傳輸?shù)娜萘看?，一般能達到155mb/s、622mb/s、2.5Gb/s和10Gb/s的接入速率。其次傳輸?shù)木嚯x遠，不加中繼器，傳輸距離達到70多公里。同時有源光網(wǎng)絡的應用十分的廣泛，技術已經(jīng)十分成熟。在有源光網(wǎng)絡中，SDH技術使用最為廣泛。在SDH網(wǎng)中，網(wǎng)元與連接網(wǎng)元的光纖組成了網(wǎng)絡的拓撲結構。網(wǎng)絡的拓撲結構在很大程度上決定了網(wǎng)絡的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。常用的網(wǎng)絡拓撲結構有鏈形、星形、樹形、環(huán)形和網(wǎng)孔形。鏈形網(wǎng)是將網(wǎng)中的所有節(jié)點一一串聯(lián)，而首尾兩端開放。這種拓撲的特點是較經(jīng)濟，在早期的鐵路網(wǎng)中被廣泛的應用。近些年隨著鐵路的大發(fā)展，鐵路網(wǎng)的傳輸系統(tǒng)也得到了很大的提升，一般講鏈形網(wǎng)替換成了更安全的其它網(wǎng)絡拓撲。

2.2 無源光網(wǎng)絡（PON）

無源光網(wǎng)絡（PON）顧名思義，是在網(wǎng)絡中去掉了有源設備，這樣就減少了設備之間的干擾，同時由于減少了設備，這樣使得網(wǎng)絡中設備的故障率也呈下降趨勢，降低建設和運維的成本。典型的PON網(wǎng)絡由局端側的光線路終端OLT和用戶側的光網(wǎng)絡單元ONU組成，二者通過ODN網(wǎng)絡（光纖和無源分光器組成） 相連。

3 光纖通信未來的發(fā)展趨勢

目前，光纖通信技術得到了迅猛發(fā)展，在數(shù)據(jù)傳輸能力方面得到了大幅提升，優(yōu)勢日益明顯。 光纖通信在所有信息傳輸領域例如：公共服務通信系統(tǒng)、多媒體領域、網(wǎng)絡領域、商業(yè)、醫(yī)療等各領域都得到了廣泛的應用，深刻地影響到了人們的生活。 21世紀是一個信息爆炸的時代，人們對信息的需求也越來越廣泛。超高速度和超長距離傳輸以及超大容量的傳輸技術是實現(xiàn)人們迫切信息需求的基礎。因此，研究光纖通信未來的發(fā)展趨勢具有極為重要的現(xiàn)實意義。在未來，光纖通信技術將主要圍繞提高傳輸容量與增大傳輸距離發(fā)展。

3.1 全光網(wǎng)絡技術的發(fā)展

全光網(wǎng)絡技術在網(wǎng)絡中傳輸和交換的過程中始終以光的形式存在，信號在進出網(wǎng)絡時，采用光/電和電/光的變換。全光網(wǎng)絡技術有效地提高了網(wǎng)絡資源的利用率，這是電的處理技術在傳輸過程中缺失的緣故所導致的問題。因此、SDH、ATM、PDH等方式都可以在其中應用。全光網(wǎng)絡發(fā)展的基礎是完全和因特網(wǎng)以及移動通信網(wǎng)等網(wǎng)絡技術完全不能分開的，必須是相互融合的關系。采用類似Internet的結構來設計光網(wǎng)絡是必然的選擇。全光網(wǎng)絡技術具有組網(wǎng)靈活方便、簡單實用等的特點，而且是完全的擁有誤碼率低和可擴展性等一系列的領先優(yōu)勢。全光網(wǎng)絡技術在銀行業(yè)得到廣泛利用，具體體現(xiàn)在網(wǎng)上銀行業(yè)務的廣泛發(fā)展。通過網(wǎng)上銀行，給個人和企業(yè)的經(jīng)濟交易帶來了極大的便利，客戶可以不受時間和空間的限制，不再需要到傳統(tǒng)的銀行柜臺交易，利用電腦就可以完成轉賬、存款、理財?shù)雀鞣N金融業(yè)務。光纖通信技術伴隨著3D網(wǎng)絡技術的成熟，還有待更進一步的發(fā)展。

3.2 波分復用系統(tǒng)在光纖通信中的利用

波分復用系統(tǒng)技術是依據(jù)每條光波的波長或頻率互相之間的差異，可以把光纖的低損耗窗口劃割成為若干個通信道，將光波作為信號的載波在發(fā)送端利用波分復用器將不同波長的信號光載波合并起來，一齊放入一根光纖中來進行信息傳輸。這種技術充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源，在商業(yè)中，OTDM信號進行波分復用，這樣就能夠提高更大的傳輸容量。WDM/OTDM系統(tǒng)可以降低光纖對于色散管理分布的要求，且對于光纖的一些特性適應能力強，例如非線性以及偏振模色散。而且歸零（RZ）編碼信號在超高速通信系統(tǒng)中占空間較小。光纖通信系統(tǒng)未來的新發(fā)展方向不出其右就是WDM/OTDM。

3.3 光弧子通信技術在其領域的廣泛運用

光孤子通信技術能有效增大傳輸距離，它是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖，利用這種技術能有效的解決長距離的通信，而且能減小信息傳遞的誤差，完全擺脫了色散等對她的干擾，使得通信的容量大大提高，傳輸?shù)乃俣雀?。因此，它是消除色散的最有效的方法。全光非線性通信的基本原理就是利用光纖折射率的非線性效應導致對光脈沖的壓縮可以與群速色散引起的光脈沖展寬相平衡，在一定條件下，光孤子能夠長距離并且保持始終不變形的在光纖中穩(wěn)定傳輸。憑借著自身的高容量、長距離、抗噪音等優(yōu)秀特點受到了人們的廣泛歡迎，并且紛紛都在投入大量的人力、物力進行研究和開發(fā)。使之更好、更方便的為人們有效的服務

4 結束語

近些年來，隨著技術的發(fā)展，核心網(wǎng)已經(jīng)實現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化。這就要求我們對光纖通信技術有比較深刻的認識。光纖通信技術是實現(xiàn)網(wǎng)絡信息化的核心技術，它負責把網(wǎng)絡中的信號安全、高速的進行傳送。目前，我國累計鋪設光纜近400萬公里，累計光纖用量近8000萬公里。隨著對傳輸速度和質量的要求不斷提高，未來建立一個速度更快、容量更大的光纖通信網(wǎng)絡已經(jīng)是刻不容緩。

參考文獻：

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1局域網(wǎng)

1.1局域網(wǎng)的一般概念及應用

局域網(wǎng)（LocalAreaNetwork，LAN）是指在某一區(qū)域內由多臺計算機互聯(lián)成的計算機組。一般是方圓幾千米以內。局域網(wǎng)可以實現(xiàn)文件管理、應用軟件共享、打印機共享、工作組內的日程安排、電子郵件和傳真通信服務等功能。局域網(wǎng)是封閉型的，可以由辦公室內的兩臺計算機組成，也可以由一個公司內的上千臺計算機組成。局域網(wǎng)在地域上范圍較小，在造紙工業(yè)中常見的是小到一個工段、一個車間，大到整廠的全集成自動化系統(tǒng)。

網(wǎng)絡中的計算機等設備要實現(xiàn)互聯(lián)，就需要以一定的結構方式進行連接，這種連接方式就叫做“拓撲結構”，通俗地講這些網(wǎng)絡設備如何連接在一起的。

1.1.1目前常見的網(wǎng)絡拓撲結構主要有以下四大類：

星型結構：星形網(wǎng)通過點到點鏈路接到中央結點的各站點組成的。通過中心設備實現(xiàn)許多點到點連接。環(huán)型結構：由連接成封閉回路的網(wǎng)絡結點組成的，每一結點與它左右相鄰的結點連接。

總線型結構：采用單根傳輸線作為傳輸介質，所有的站點都通過相應的硬件接口直接連接到傳輸介質。

樹型樹型：采用分級的集中控制式網(wǎng)絡，

由于星形拓撲結構單個連接點的故障只影響一個設備，不會影響全網(wǎng)，容易檢測和隔離故障,便于維護；任何一個連接只涉及到中央結點和一個站點，因此控制介質訪問的方法很簡單，所以星形拓撲結構在在現(xiàn)代造紙工業(yè)中得到普通應用。

1.1.2網(wǎng)絡傳輸介質

網(wǎng)絡傳輸介質是網(wǎng)絡中發(fā)送方與接收方之間的物理通路，它對網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)通信具有一定的影響。常用的傳輸介質有：雙絞線、同軸電纜、光纖、無線傳輸媒介。雙絞線電纜：將一對以上的雙絞線封裝在一個絕緣外套中，為了降低信號的干擾程度，電纜中的每一對雙絞線一般是由兩根絕緣銅導線相互扭繞而成，也因此把它稱為雙絞線。目前市面上出售的一般為5類和超5類兩種，在傳送信號時超5類雙絞線的衰減更小，抗干擾能力更強，最大傳輸范圍可達500米。因此在造紙行業(yè)的網(wǎng)絡組裝中得到運用。

同軸電纜：由一根空心的外圓柱導體和一根位于中心軸線的內導線組成，內導線和圓柱導體及外界之間用絕緣材料隔開。由于日常維護不方便，一旦一個用戶出故障，便會影響其他用戶的正常工作，現(xiàn)在企業(yè)網(wǎng)路組裝中已很少使用。

光纖：是由一組光導纖維組成的用來傳播光束的、細小而柔韌的傳輸介質。光纖的電磁絕緣性能好、信號衰小、頻帶寬、傳輸速度快、傳輸距離大。主要用于要求傳輸距離較長、布線條件特殊的主干網(wǎng)連接。

無線電波無線電波是指在自由空間（包括空氣和真空）傳播的射頻頻段的電磁波。無線電技術是通過無線電波傳播聲音或其他信號的技術。

2造紙工廠網(wǎng)絡的構成分析

一般來說，一個造紙廠應該包括信息管理系統(tǒng)、財務管理系統(tǒng)、系統(tǒng)維護及其它三個方面。而在實際造紙過程中，又包括了漿廠、紙廠、堿回收、電力四個子系統(tǒng)（圖1-1）。當計算機剛應用于工業(yè)及其管理時,信息管理系統(tǒng)與控制系統(tǒng)之間是相對獨立的,而控制系統(tǒng)之間也是相互獨立的,這種傳統(tǒng)的結構僅能解決局部控制問題,而不能實現(xiàn)大系統(tǒng)協(xié)調工作。為了實現(xiàn)控制協(xié)調,相關的控制系統(tǒng)之間應有數(shù)據(jù)的交流,如:漿廠的控制后段與紙廠的質量控制系統(tǒng)是緊密地聯(lián)系在一起的,這就要求這兩個系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)是動態(tài)快捷的相互流動,以實現(xiàn)產品的質量控制在最穩(wěn)定的狀態(tài)。由于計算機技術的發(fā)展限制及通訊協(xié)議的多重性,解決數(shù)據(jù)流動的方法是采用通訊“接口”,這種對策解決了局部數(shù)據(jù)的流動問題?？梢苑治龀?數(shù)據(jù)流的流動均通過“接口”,這就要求“接口”具有強大的數(shù)據(jù)收發(fā)能力及龐大的數(shù)據(jù)承載空間能力,以達到數(shù)據(jù)的“及時到位”控制地點。

而事實上由于軟、硬件的限制,“接口”只能處理少量數(shù)據(jù)的接發(fā)。大量工作都需要數(shù)據(jù)服務器來完成。而服務器要完成數(shù)據(jù)處理，必須保證網(wǎng)路的通暢。在實際運用過程中，拓撲結構我們通常采用星型網(wǎng)絡，在網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時候能夠保障其它系統(tǒng)正常運行。

眾所周知,對于制漿及造紙過程的控制來說,數(shù)據(jù)的實時通迅是控制系統(tǒng)的又一要求,所謂實時控制網(wǎng)就是為此目的而開發(fā)的,它的主要特點是:實時、通迅速度高(可達100Mb/s)、系統(tǒng)可靠性好、易擴展以及普理維修快捷。在實時運用過程中，我們?yōu)榱斯芾矸奖憧旖?，我們把漿廠自控系統(tǒng)、紙廠自控系統(tǒng)、堿回收系統(tǒng)組合成為實時控制系統(tǒng)。

由于過程控制系統(tǒng)又是受工廠管理系統(tǒng)的影響,來實現(xiàn)生產的計劃管理以形成工廠的大系統(tǒng)運行。工廠管理網(wǎng)絡的特點是:非實時、量大以及用戶多?？刂凭W(wǎng)絡與廠管理網(wǎng)絡混在一個網(wǎng)絡線上,這樣網(wǎng)絡結構簡單,花費小。但會影響實時控制信息的傳輸質量。試想:當工廠的管理人員向財務部門調用財務報告時,自控操作員也發(fā)出了某個目標的控制命令,而此時財務的數(shù)據(jù)正在網(wǎng)上傳送,這樣,操作員命令就有可能被延誤。為了解決這個問題,將控制系統(tǒng)的優(yōu)先權提高就會影響管理數(shù)據(jù)的傳送。如果將控制網(wǎng)絡與廠管理網(wǎng)絡分成兩個網(wǎng)絡,那么,這兩個網(wǎng)絡之間又如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換呢?在實時運用過程中，我們?yōu)榱斯芾矸奖憧旖?，我們把信息管理系統(tǒng)、財務管理系統(tǒng)、系統(tǒng)維護組合成為網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。

為了實現(xiàn)更好控制和管理，我們需要將網(wǎng)絡控制系統(tǒng)和實時控制系統(tǒng)實現(xiàn)組合，這時，我們便可以采用性能高的千兆交換機來實現(xiàn)。而大量數(shù)據(jù)處理則交給數(shù)據(jù)處理服務器來實現(xiàn)（如圖1-2）。在工廠管理網(wǎng)絡中,使用一定的公共協(xié)議如:TCP/IP,而在數(shù)據(jù)服務器中運行開放的數(shù)據(jù)庫:OR-ACLE,這樣通過數(shù)據(jù)服務器對實時控制信號的訪問(如需要可將數(shù)據(jù)進行一定模式的過濾),而管理網(wǎng)絡上的節(jié)點只需通過一定的軟件聯(lián)接方式如:SQL,就可通過網(wǎng)絡訪問數(shù)據(jù)服務器中的數(shù)據(jù)庫,將數(shù)據(jù)讀入并可用其他軟件處理,如:PC機的數(shù)據(jù)庫可以是ACESS。

3工業(yè)控制網(wǎng)絡搭建簡要介紹

3.1主干網(wǎng)

主干網(wǎng)主干網(wǎng)為一光纖環(huán)形網(wǎng)，通訊速率100Mbps以上。保證主干網(wǎng)的通訊速率在大型網(wǎng)絡中顯得尤為重要。環(huán)網(wǎng)由若干個網(wǎng)段首尾相連而成。中間節(jié)點為光纖交換模塊OSM。OSM是保證網(wǎng)絡通訊速率達到100Mbps以上的關鍵部件，它能保證網(wǎng)絡工作在交換式雙式模式下。

網(wǎng)絡發(fā)生故障后的高速重配置時間對工業(yè)應用是至關重要的，否則網(wǎng)絡上連接的設備（終端或子網(wǎng)）會將通信連接清除。這可能引起工廠生產過程的失控或緊急停車而造成重大損失。因此要求通訊控制過程要相當可靠，至少在發(fā)生故障（電纜斷線或交換模塊失效）后零點幾秒內網(wǎng)絡能夠重新配置（通訊再恢復）。

主干網(wǎng)還可以根據(jù)工程實際情況采用星型網(wǎng)絡。另外，將光纖交換模塊OSM更換成電氣交換模塊ESM，將光纖改換成超5類雙絞線。一般來講，使用多模玻璃光纖（62.5/125UM）和光纖交換模塊OSM來構筑環(huán)網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)上的OSM$數(shù)量不超過50個，每個網(wǎng)段最大傳輸距離不超過3000米，因此網(wǎng)絡最大覆蓋范圍一般能達150000米.使用單模玻璃光纖（10/125UM）和光纖交換模塊OSM來構筑環(huán)網(wǎng)，每個網(wǎng)段最大傳輸距離不超過26KM，因此理論計算機網(wǎng)絡最大覆蓋范圍一般能達26*50=1300KM。

因此，僅使用電氣器件和介質，就能很容易地構筑一個中型廠集成自動化系統(tǒng)。由于實際的工程項目有大有小，考慮到系統(tǒng)需要處理的數(shù)據(jù)量和傳輸量的繁重與否，環(huán)形網(wǎng)可以采用1個或2個乃至多個服務器。當然，在構筑簡單的小規(guī)模系統(tǒng)時，也可以不采用服務器.

3.2網(wǎng)絡擴展

在主干網(wǎng)上的交換模塊一般具有4個甚至6個分支連接端口，每個端口均可通過雙絞線連接若干個操作員站OS或工程師站（ES），也可通過光纜或雙絞線與子網(wǎng)相連。