光纖通信在數(shù)控網(wǎng)絡中的應用及其實現(xiàn)

張春光

摘要： 以光為傳播主體的光纖技術，成為近年來發(fā)展速度最快的網(wǎng)絡傳輸科技，數(shù)控網(wǎng)絡的出現(xiàn)，使光纖通信技術的應用范圍與普及程度有所提升，成為未來化發(fā)展的重要衡量標準，因此本文介紹了我國光纖光纜發(fā)展的基本情況與數(shù)控網(wǎng)絡的概念，并且就光纖通信在數(shù)控網(wǎng)絡中的應用及其實現(xiàn)展開探究，總結出光纖通信在數(shù)控網(wǎng)絡中的應用及其實現(xiàn)。

關鍵詞：光纖通信 數(shù)控網(wǎng)絡 應用 實現(xiàn)

中圖分類號：TN929.1 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）12-0031-01

光纖通信是傳輸速度最快、效率最高及最為穩(wěn)定的信號傳輸方式，光纖通信是未來通信的主要發(fā)展方向，數(shù)控網(wǎng)絡將光纖技術的發(fā)展推向新的高度，在現(xiàn)代快節(jié)奏的生活模式下，光纖通信技術使各經(jīng)濟模塊發(fā)展的聯(lián)動性有所提升，為創(chuàng)造現(xiàn)代化發(fā)展的網(wǎng)絡環(huán)境提供了便利條件，光纖通信技術在數(shù)控網(wǎng)絡中的應用，將使電子技術發(fā)展進入新的階段。

1 我國光纖光纜發(fā)展的基本情況與數(shù)控網(wǎng)絡的概念

1.1 我國光釬通訊發(fā)展情況

我國的光纖通信網(wǎng)絡技術發(fā)展起步較晚，發(fā)展速度相對于西方發(fā)達國家還有待提升，受經(jīng)濟水平的影響，我國光纖通信技術發(fā)展主要集中在南部沿海地區(qū)，分布不均勻是光纖通訊技術發(fā)展的主要問題，但我國光纖通訊技術水平，與發(fā)達國家持平，始終保持著有利的技術地位。近來年，4G網(wǎng)絡的普及使光纖通訊技術發(fā)展速度再次加快。據(jù)統(tǒng)計，我國2009年光纖鋪設總長度達780萬公里，截止2014年末，我國光纖鋪設總長度已達到2046萬公里，同比增產(chǎn)兩倍以上。根據(jù)市場需求的調(diào)查，我國在2020年，光纖總需求量高達5069萬公里，僅2014年至今，我國新增光纖纜線總長度，達到981.3萬公里，由此可見我國光纖通信網(wǎng)絡鋪設速度隨著技術的發(fā)展而不斷加快。為能夠加快“寬帶中國”的戰(zhàn)略發(fā)展速度，F(xiàn)TTH建設速度必須在現(xiàn)有的市場環(huán)境下不斷提升，以便保障我國的信息網(wǎng)絡產(chǎn)生發(fā)展能夠符合“寬帶中國”的戰(zhàn)略發(fā)展目標。

1.2 數(shù)控網(wǎng)絡的概念

數(shù)字控制技術主要起源與上世紀60年代，以電子技術為基礎的電子計算機技術，不僅改變了計算機的運算方式，也對電子技術發(fā)展起到?jīng)Q定性作用，而后通過對硬件設備的研發(fā)的開發(fā)，數(shù)字控制技術應運而生。早期的數(shù)字控制技術，主要以人為干預的硬件設施為主，達到了半自動化控制的水平，實現(xiàn)了早期的數(shù)字控制的目標，隨著計算機技術的不斷完善，截止上世紀80年代，數(shù)字控制技術與信息網(wǎng)絡技術的結合勢在必行，數(shù)控網(wǎng)絡的概念深入人心，應用范圍隨著時間的推移也越發(fā)廣泛，至上世紀80年代末期，美國、德國及日本等國家，首先對數(shù)控網(wǎng)絡技術進行開發(fā)并使用，在設備體積方面的優(yōu)化最為突出，使該階段的數(shù)字控制技術，不在依賴硬件設施而生存，軟件成為數(shù)字控制的主要控制模式，硬件設施成為輔助數(shù)控網(wǎng)絡技術的必不可少的配套設施。目前，數(shù)控網(wǎng)絡技術已相對完善，主要的使用與研發(fā)國家多達百余個，我國對于數(shù)控網(wǎng)絡技術的應用較晚，但發(fā)展速度相對較快，技術水平早已名列前茅，為使我國數(shù)控網(wǎng)絡面向未來化發(fā)展提供了便利條件。

2 光纖通信的發(fā)展趨勢

2.1 收發(fā)模塊

收發(fā)模塊是光纖信號接收與發(fā)送的主要裝置，傳統(tǒng)的收發(fā)模塊成本較高，設備也相對巨大，給安裝帶來了一定的難度，隨著科學技術的不斷發(fā)展，收發(fā)模塊也不斷向微型化與密集化發(fā)展，同時成本方面也有所降低。但以目前的發(fā)展狀況而言，光纖收發(fā)模塊仍然無法市場發(fā)展的需要，依舊要向高頻高速方面不斷前行，利用對收發(fā)模塊的改良，使其無需在特地的環(huán)境下，即可進行使用。讓光纖的使用不再受到環(huán)境的限制。

2.2 新型光纖光纜

現(xiàn)代光纖光纜已無法滿足日益壯大的網(wǎng)絡環(huán)境，光纖的光纜需要面向未來化與規(guī)?；l(fā)展，建立起以未來信息建設普及為基礎的新型光纖光纜，目前，已經(jīng)使用的新型光纖光纜中，以非零色散光光纖及無水吸收峰光光纖為主，以上兩種新型的光纖光纜具有不同的優(yōu)勢，需要根據(jù)不同的實際情況選擇適宜的光纜選用。當下，光纖光纜面臨主要問題是成本較高、技術相對不夠純熟、無法滿足大規(guī)?？蛻羰褂玫?，均是新型光纖光纜面臨的主要問題，解決以上問題，是推動新型光纖光纜發(fā)展的有效途徑。

3 光纖通信在數(shù)控網(wǎng)絡中的實現(xiàn)

不管是SERCOS還是HSB 結構的數(shù)控網(wǎng)絡系統(tǒng)，當經(jīng)過仲裁從站獲得總線控制權后，主站跟從站的通信就是點對點的通信。所以依據(jù)數(shù)控系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)特點， 實現(xiàn)點對點的高實時、高可靠光纖通信是基本環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)是在物理層來實現(xiàn)的。

物理層點對點通信的外圍接口模型如下圖1所示。

該模塊是用 VHDL語言在FPGA中實現(xiàn)的。將在數(shù)據(jù)鏈路層打包好的數(shù)據(jù)幀編碼后通過光纖傳送到總線上去，以及從總線上接收串行的數(shù)據(jù)解碼后交給數(shù)據(jù)鏈路層。物理層的主要工作幾乎都由該模塊來實現(xiàn)。

4 結語

目前，我國光纖使用技術的普及相對較為完善，但在數(shù)控網(wǎng)絡中的應用，還有待提升。隨著市場應用范圍的不斷擴大，光纖通信也將隨著時間的推移，逐漸的在數(shù)控網(wǎng)絡中得以使用。光纖技術之所以無法在現(xiàn)階段廣泛應用于數(shù)控網(wǎng)絡，主要是技術較為繁瑣，需要在不斷的發(fā)展中進行優(yōu)化與革新，摸索出適宜數(shù)控網(wǎng)絡使用的光纖技術，為其更好的發(fā)展奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]王君.淺析光纖通信技術[J].中國新通信，2016（10）.

[2]關林君.基于光纖串行通信的數(shù)控底層控制器研究及實現(xiàn)[J].華南理工大學，2011.