计算机网络通信技术和光纤通信技术的思考研究

2023-09-11李维林

通信电源技术 2023年15期

关键词：孤子网络通信传输

李维林

（萍乡市湘东中等专业学校，江西萍乡 337000）

0 引言

随着计算机技术的发展进步，计算机通信网络运行质量受到了更多关注。要结合计算机网络应用环境和具体要求，践行全过程质量控制机制，确保通信控制效果更加规范。

1 计算机网络通信技术的相关内容

计算机网络通信技术主要是借助网络体系配合交换设备和传输设备建立完整的通信应用模式，从而更好地维持系统终端用户的信息传输效果。计算机网络通信模式主要分为单工通信模式、半双工通信模式和全双工通信模式3 类，如表1 所示。计算机网络通信利用不同的传输介质实现不同的信息对接管理，有效维持数据控制的科学性和规范性，并为信息通信共享管理工作的全面落实提供保障。

表1 计算机网络通信模式

1.1 数据通信技术

计算机网络通信体系中，数据通信技术是维持信号实时传输的重点，能够合理管控各个领域的信息数据，因此被广泛应用于资源探测、自动化技术处理等领域[1]。基于数据通信技术的软件系统和硬件系统，能够依据设定要求实现相关功能，更好地满足数据实时性传输控制的基本需求，为人们生产生活提供了极大便利。

1.2 网络连接技术

网络连接技术主要是借助不同介质连接通信设备，整体网络连接体系较为复杂，涉及传输介质和设备等不同因素。任何因素的变化都会对最终的组合形态产生影响，甚至会实现不同的网络连接效果。因此，需要依据计算机通信的具体要求选取合适的方案，在满足网络连接标准的同时优化设计体系，确保实时性管控效果最优化。

1.3 网络协议技术

应用网络协议技术的过程中，基于保障网络稳定性的基本要求，结合计算机网络通信的控制标准，能够更好地调控应用形式和应用方法等，从而构建完整的网络传输运行管理模型。

此外，基于特定计算机网络通信连接规范，按照结构形态采取不同的网络协议，能够有效提高计算机网络体系控制管理的规范性。同时，结合网络结构和网络介质等搭建标准化协议模型，实现不同终端设备的合理性连接控制。

1.4 安全防护技术

互联网的互联互通为人们提供了很大便利，同时对信息安全提出了新的挑战。要想更好地维持信息传输管理的标准化和安全性，就要建立更加规范可控的通信系统安全防护模型。因此，需要全面了解计算机通信网络安全的防护标准，利用软件系统和硬件系统共同实现可控化安全管理目标，避免异常问题对计算机系统运行过程产生干扰，从而为系统综合控制管理提供保障[2]。

2 光纤通信技术的相关内容

光纤通信技术是应用光纤材料打造的新型通信应用技术模式。光纤具有较好的传输能力，能够最大限度优化数据传输的能力和水平。

2.1 光纤通信技术特点

2.1.1 抗干扰性

光纤通信具有较好的抗磁干扰能力，能够打造更加完整的技术应用体系。光纤材料的主要成分是石英，能够有效抵御外界电磁干扰，并且保证光纤通信传输数据信息流的稳定性和安全性，避免外部因素对光纤通信质量产生影响。它不仅能够整合资源体系，还能维护光纤通信技术的综合控制水平。

2.1.2 容量大、传输效率高且传输速度快

光纤通信的带宽具有突出优势，能够保证其具有超大的容量和超快的传输速度，从而维持良好的应用效能，满足通信控制的基本需求[3]。

2.1.3 良好的保密性

光纤通信具有良好的传输介质材料和传输模式，因此不会出现串扰等问题，增加了信息传输管理的安全性，能够更好地满足安全传输控制的基本需求。

此外，光纤通信技术也存在一定的局限性。受网络体系终端设备等因素的影响，单波长光纤通信系统只有进一步优化试验结果和应用效能，才能维护该技术的发展效果[4]。

2.2 光纤通信技术要点

2.2.1 相干光通信

相干光通信系统将光频段直接划分为不同的频段内容，充分优化光频段，同时保证光纤通信实现多信道应用。与强度调制直接检测系统相比，相干光纤通信系统在光接收机中添加外差或者零差配合的本地振荡光源，从而维持波前匹配和偏振匹配要求的合理性，更好地满足光电混频控制需求，实现统一化管理的同时，为光纤通信综合运行控制提供保障。相干光通信系统结构，如图1 所示。

图1 相干光通信系统结构

图1 中，fs为光源产生的光脉冲，利用调制器可以将电信号的信号源直接调制到光脉冲包络体系，更好地借助长距离线路传输工作实现接收端的连接。接收端利用外差技术，应用耦合器，将光信号和本振光源信号发送到光电检测器，能够维持匹配条件，实现混频处理。此时，本振光源频率为fs+fIF。信号经过一系列操作后能实现放大，再通过解调器进行集中解调，最终到达接收电路，完成整个通信过程。

相干光通信系统的最大优势是提高了信息传输管理的灵敏性，使用本地振荡维持了增益的可持续性，确保对应信息传输处理过程更加便捷和可控。相干光通信系统中，主要应用了光源技术模块、调制技术模块和接收技术模块。

借助光源技术模块，结合实际信息传输管理要求，匹配信号光源和本振光源控制模式，能够建立更加稳定的光谱线处理机制，从而提高频率的稳定度。相干光通信的光调制模块分为半导体激光器直接调制和光波导型外调制，配合直接调制要求，通过打造动态单纵模特性的分布式反馈激光器（Distributed Feedback Laser，DFB），能够实现信号的有效调制，更好地维持频率的稳定性。接收技术模块主要分为光的接收技术模块和中频后各种制式的解调技术模块。例如，在频移键控（Frequency Shift Keying，FSK）制式模块中，由于半导体激光器调制过程会出现额外幅度的调制噪声，借助平衡接收处理机制能够减少噪声问题，维护整体运行管理的科学性和规范性。

2.2.2 光孤子通信技术

在理想状态下，光通信研究系统认定孤子脉冲具有精准的形状、宽度、功率以及能量。要想更好地发挥该技术的优势，就要有效优化光孤子源的控制管理工作。目前，自锁模掺铒光孤子激光器、法布里—珀尔光纤孤子激光器、DFB 激光器/外调制孤子源等设备能够有效开展相关控制工作，可以将孤子脉冲源集成在单个芯片结构上。

随着科学技术的不断发展，光孤子通信系统呈现出多元优化转型的趋势。首先，基于标准非线性薛定谔方程和逆散射理论研究的不断深入，结构和特征更加合理，并构建了光孤子传输特性扰动理论方法，在研究光孤子动力学过程的同时，深度研究稳定性和稳定传输条件等，从而全面揭示光时分复用和波分复用系统的规律。其次，光孤子通信系统分析设计模型方面实现了突破。结合系统结构、运行条件以及性能要求的差异性，光孤子传输方案更加多样。最后，光孤子理论体系向实用化方向发展的进度在加速，利用光孤子技术优化现存网容量、提高建网传输速率、基于孤子传输技术建立骨架干线扩容升级方案等都将向着更加规范的方向发展[5]。

2.3 全光通信网

全光通信网中，信息流的传输和交换都将以“光”的形式产生，使得整体信息传输控制体系更加规范合理，且具有较好的灵活性和透明性。一方面，全光通信网能提供更大的宽带。由于信息传输和交换都在光域内实现，能够充分应用光纤传输容量，打造更加便捷规范的运行管理空间，减少信息传输不当或者安全受限等问题，维持综合应用效能。另一方面，信息传输实现了全透明。利用光路交换时，由于传输码率、数据格式以及调制方式都是透明机制，将波长作为选择的基础依据，配合不同的速率和协议，能优化信息传输质量。此外，全光通信网具有较高的处理速度、较低的误码率、较好的兼容性以及良好的扩展性能，为新节点和网络结构的升级处理提供了便利[6]。

全光网光交叉连接设备主要是应用光交换/光路由建立光节点，完成任意光纤端口的光信号传输，维持波长变换后信息传输处理的科学性和规范性。干线应用过程中，全光网利用交叉点引入光交叉连接模式，能够打造端对端的“虚波长”通道模式，有效维持波长变换效果，并优化波长利用率，最大限度提高阶段性信号传输控制的科学性。利用交叉增益调制波长变换器进行相关工作，能够建立完整的实时性控制模式，满足信号向波长方向变换时的应用要求，克服增益调制波长转换中消光比减少的问题。

3 计算机网络通信技术和光纤通信技术应用趋势

在光纤通信技术全面发展的时代背景下，物联网和云计算等领域也开始陆续使用光纤通信技术体系，在满足计算机网络通信应用要求的同时，打造互联互通的信息交互结构。基于网络通信技术和光纤通信技术的发展进步，远距离通信将向着更加多元和可控的方向发展，并利用技术处理机制配合电力系统，共同打造完整的服务模式。例如，电力系统借助计算机网络通信技术和光纤通信技术，能够打造专用通信网，实现电力系统关联信息数据的集中化管理，构建更加规范可控的专用运行平台，不仅能够提高作业管理水平，还能优化服务质量[7]。