發(fā)布時間：2023-03-17 18:00:24
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的光傳輸通信技術(shù)論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和傳輸流量提高的需求，傳輸系統(tǒng)供應(yīng)商都在技術(shù)開發(fā)上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進行了55x20Gbit/s傳輸?shù)难芯?，實現(xiàn)了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進行了132x20Gbit/s、120km傳輸?shù)难芯?，實現(xiàn)了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實現(xiàn)了3Thit/s的傳輸。目前，以日本為代表的發(fā)達國家，在光纖傳輸方面實現(xiàn)了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實驗系統(tǒng)，對超長距離的傳輸已達到4000km無電中繼的技術(shù)水平。在光網(wǎng)絡(luò)方面，光網(wǎng)技術(shù)合作計劃(ONTC)、多波長光網(wǎng)絡(luò)(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(wǎng)(PHOTON)、泛歐光網(wǎng)絡(luò)(OPEN)、光通信網(wǎng)管理(MOON)、光城域通信網(wǎng)(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(wǎng)(WOTAN)等一系列研究項目的相繼啟動、實施與完成，為下一代寬帶信息網(wǎng)絡(luò)，尤其為承載未來IP業(yè)務(wù)的下一代光通信網(wǎng)絡(luò)奠定了良好的基礎(chǔ)。
(一)復(fù)用技術(shù)
光傳輸系統(tǒng)中，要提高光纖帶寬的利用率，必須依靠多信道系統(tǒng)。常用的復(fù)用方式有：時分復(fù)用(TDM)、波分復(fù)用(WDM)、頻分復(fù)用(FDM)、空分復(fù)用(SDM)和碼分復(fù)用(CDM)。目前的光通信領(lǐng)域中，WDM技術(shù)比較成熟，它能幾十倍上百倍地提高傳輸容量。
(二)寬帶放大器技術(shù)
摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術(shù)實用化的關(guān)鍵，它具有對偏振不敏感、無串?dāng)_、噪聲接近量子噪聲極限等優(yōu)點。但是普通的EDFA放大帶寬較窄，約有35nm(1530～1565nm)，這就限制了能容納的波長信道數(shù)。進一步提高傳輸容量、增大光放大器帶寬的方法有：(1)摻餌氟化物光纖放大器(EDFFA)，它可實現(xiàn)75nm的放大帶寬；(2)碲化物光纖放大器，它可實現(xiàn)76nm的放大帶寬；(3)控制摻餌光纖放大器與普通的EDFA組合起來，可放大帶寬約80nm；(4)拉曼光纖放大器(RFA)，它可在任何波長處提供增益，將拉曼放大器與EDFA結(jié)合起來，可放大帶寬大于100nm。
(三)色散補償技術(shù)
對高速信道來說，在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導(dǎo)致脈沖展寬而引起誤碼，限制高速信號長距離傳輸。對采用常規(guī)光纖的10Gbit/s系統(tǒng)來說，色散限制僅僅為50km。因此，長距離傳輸中必須采用色散補償技術(shù)。
(四)孤子WDM傳輸技術(shù)
超大容量傳輸系統(tǒng)中，色散是限制傳輸距離和容量的一個主要因素。在高速光纖通信系統(tǒng)中，使用孤子傳輸技術(shù)的好處是可以利用光纖本身的非線性來平衡光纖的色散，因而可以顯著增加無中繼傳輸距離。孤子還有抗干擾能力強、能抑制極化模色散等優(yōu)點。色散管理和孤子技術(shù)的結(jié)合，凸出了以往孤子只在長距離傳輸上具有的優(yōu)勢，繼而向高速、寬帶、長距離方向發(fā)展。
(五)光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的增加，業(yè)務(wù)種類更加豐富。人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，而且高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已得到用戶青睞。這些業(yè)務(wù)不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接人部分更是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的接入方式已經(jīng)滿足不了需求，只有帶寬能力強的光纖接人才能將瓶頸打開，核心網(wǎng)和城域網(wǎng)的容量潛力才能真正發(fā)揮出來。光纖接入中極有優(yōu)勢的PON技術(shù)早就出現(xiàn)了，它可與多種技術(shù)相結(jié)合，例如ATM、SDH、以太網(wǎng)等，分別產(chǎn)生APON、GPON和EPON。由于ATM技術(shù)受到IP技術(shù)的挑戰(zhàn)等問題，APON發(fā)展基本上停滯不前，甚至走下坡路。但有報道指出由于ATM交換在美國廣泛應(yīng)用，APON將用于實現(xiàn)FITH方案。GPON對電路交換性的業(yè)務(wù)支持最有優(yōu)勢，又可充分利用現(xiàn)有的SDH，但是技術(shù)比較復(fù)雜，成本偏高。EPON繼承了以太網(wǎng)的優(yōu)勢，成本相對較低，但對TDM類業(yè)務(wù)的支持難度相對較大。所謂EPON就是把全部數(shù)據(jù)裝在以太網(wǎng)幀內(nèi)傳送的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?，F(xiàn)今95％的局域網(wǎng)都使用以太網(wǎng)，所以選擇以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于對IP數(shù)據(jù)最佳的接入網(wǎng)是很合乎邏輯的，并且原有的以太網(wǎng)只限于局域網(wǎng)，而且MAC技術(shù)是點對點的連接，在和光傳輸技術(shù)相結(jié)合后的EPON不再只限于局域網(wǎng)，還可擴展到城域網(wǎng)，甚至廣域網(wǎng)，EPON眾多的MAC技術(shù)是點對多點的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術(shù)。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
對光纖通信而言，超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標(biāo)，光纖到戶和全光網(wǎng)絡(luò)也是人們追求的夢想。
(一)光纖到戶
現(xiàn)在移動通信發(fā)展速度驚人，因其帶寬有限，終端體積不可能太大，顯示屏幕受限等因素，人們依然追求陸能相對占優(yōu)的固定終端，希望實現(xiàn)光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬，它是解決從互聯(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。隨著技術(shù)的更新?lián)Q代，光纖到戶的成本大大降低，不久可降到與DSL和HFC網(wǎng)相當(dāng)，這使FITH的實用化成為可能。據(jù)報道，1997年日本NTT公司就開始發(fā)展FTTH，2000年后由于成本降低而使用戶數(shù)量大增。美國在2002年前后的12個月中，F(xiàn)TTH的安裝數(shù)量增加了200％以上。在我國，光纖到戶也是勢在必行，光纖到戶的實驗網(wǎng)已在武漢、成都等市開展，預(yù)計2012年前后，我國從沿海到內(nèi)地將興起光纖到戶建設(shè)?？梢哉f光纖到戶是光纖通信的一個亮點，伴隨著相應(yīng)技術(shù)的成熟與實用化，成本降低到能承受的水平時，F(xiàn)TTH的大趨勢是不可阻擋的。
(二)全光網(wǎng)絡(luò)
傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了節(jié)點間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點處仍用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康奶岣?，因此真正的全光網(wǎng)絡(luò)成為非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點代替電節(jié)點，節(jié)點之間也是全光化，信息始終以光的形式進行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進行，而是根據(jù)其波長來決定路由。全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性，并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，組網(wǎng)非常靈活，可以隨時增加新節(jié)點而不必安裝信號的交換和處理設(shè)備。當(dāng)然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并不可能獨立于眾多通信技術(shù)，它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動通信網(wǎng)等相融合。目前全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但已顯示出良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成未來光通信發(fā)展的必然趨勢，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級別，更是理想級別。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞：光纖 通信 信息 技術(shù)
光纖通信就是利用光導(dǎo)纖維傳輸信號,以實現(xiàn)信息傳遞的一種通信方式。光導(dǎo)纖維通信簡稱光纖通信。可以把光纖通信看成是以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。實際上光纖通信系統(tǒng)使用的不是單根的光纖,而是許多光纖聚集在一起的組成的光纜。隨著信息科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,光纖通信技術(shù)越來越受到人們的重視,并逐步地開始普及。究竟什么是光纖通信呢？簡單地說,光纖通信就是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。和以往的通信方式不?光纖的材料是玻璃的,因其是電氣絕緣體,不需要擔(dān)心接地回路,所以光纖之間的串繞非常小;光纖通信系統(tǒng)的通信載體是光波,它的頻率要比以往的電波高得多,再加上光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍,光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,因此光纖通信的傳輸系統(tǒng)所占空間較小,很好地解決了地下管道擁擠的問題;另外,光波在光纖中傳輸,還不會因為光信號泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽,可謂好處多多。
1、光纖通信的發(fā)展歷程
1966年,美籍華人高錕同霍克哈姆發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文,這篇論文具有劃時代的意義,它奠定了利用光纖進行通信的基礎(chǔ),指明了利用光纖進行通信的可能性。1970年,美國康寧公司成功了研制出了損耗20dB/km的石英光纖。促使光纖通信研究的進一步發(fā)展。1976年,NTT公司繼續(xù)將光纖損耗度降低,達到了0.47dB/km。1977年,美國首先推出了用多模光纖進行光纖通信實驗。實現(xiàn)了第一代光纖通信系統(tǒng)。1981年,實現(xiàn)了第二代光纖通信系統(tǒng)。1984年,實現(xiàn)了第三代光纖通信系統(tǒng)。80年代后期,實現(xiàn)了第四代光纖通信系統(tǒng)。而后,利用光波分復(fù)用提高速率,利用光波來增長傳輸距離的系統(tǒng),即第五代光纖通信系統(tǒng)。
2、光纖通信技術(shù)的特點
2.1 大容量、高速度
光纖通信的第一特點就是容量大,光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,雖然現(xiàn)在的單波長光纖通信系統(tǒng)由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢,但是經(jīng)過一系列的技術(shù)處理,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量也在大幅增加,目前,光纖的傳輸速率一般在2.5Gbps 到10Gbps,還有很大的擴展空間。
2.2 損耗低
和以往的任何傳輸方式相比,光纖傳輸?shù)膿p耗都是最低的,目前,商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km,隨著科技的進步,將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,那么,它的損耗可能更低,這就意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離,這無疑就減少了中繼站數(shù)目,成本也就可以大幅降下來。
2.3 保密性好
大家都知道,電波傳輸時容易出現(xiàn)電磁波的泄漏,保密性差,而光波在光纖中傳輸,光信號被完善地限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中,泄漏的射線則被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收,不會出現(xiàn)泄漏,因而光纖通信不會造成串音,也不會被竊聽,保密性非常好。
2.4 抗電磁干擾能力強
光纖材料由石英制成的,不僅絕緣性好,抗腐蝕,更重要的是抗電磁干擾能力強,它既不受雷電、電離層和太陽黑子的變化和活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,可以與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜,也特別適合于軍事應(yīng)用。
另外,光纖還有很多其他的優(yōu)點,比如光纖徑細、輕柔、易于鋪設(shè),其原料資源豐富,成本低,其自身溫度穩(wěn)定性好、壽命長等等,這些特點決定了光纖將在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
3、光纖通信技術(shù)的應(yīng)用
3.1 光纖通信技術(shù)的分類
(1)光纖傳感技術(shù)。因為光纖傳感器具有耐腐蝕、寬頻帶、防爆性、體積小、耗電少的優(yōu)點,所以其可分為功能型傳感器和非功能型傳感器;(2)波分復(fù)用技術(shù)。根據(jù)每一信道光波的頻率不同,利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大寬帶資源,可以將光纖的低損耗窗口劃分成為若干個信道,采用分波器來實現(xiàn)不同光波的耦合與分離;(3)光纖接入技術(shù)。光纖接入技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛,已經(jīng)應(yīng)用到千家萬戶。光纖接入技術(shù)不僅僅可以解決窄帶的業(yè)務(wù),也可以解決多媒體圖像等業(yè)務(wù)。
3.2 光纖通信技術(shù)的現(xiàn)實應(yīng)用
現(xiàn)今,我國的光纖通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速,尤其是廣播電視網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)、電力通信網(wǎng)等發(fā)展極其迅速,使得對于光纖光纜的需求量急劇地增加。因為廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴大和系統(tǒng)的復(fù)雜難度的提升,讓我們在對于全網(wǎng)的管理和維護以及設(shè)備故障的判定等問題上存在著很大的難度。為了解決以上存在的問題,采用了ATM+或者是SDH+光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。對于這個傳輸網(wǎng),我們可以采用環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng),也可以采用鏈路系統(tǒng)或者是用它們組成的各種不同形式滿足不同需要的符合網(wǎng)絡(luò)。我們可以采用寬帶傳輸系統(tǒng),可以將通道設(shè)置為廣播的方式,這樣的話,可以讓人們在任何地方都可以對同樣的電視節(jié)目進行下載,也可以讓工作人員對下載的權(quán)限進行統(tǒng)一設(shè)置,更有利于管理。在全國各地目前已經(jīng)具有基本規(guī)模的有線電視網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò)是比較容易實現(xiàn)的。我們可以通過數(shù)據(jù)通道或者是電信網(wǎng)中的語音通道來形成上行信號,也可以通過語音接入系統(tǒng)來完成上行信號的傳送。
4、光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢
4.1 向超高速、超大容量發(fā)展
目前10Gbps系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡(luò),在理論上,基于時分復(fù)用的高速系統(tǒng)的速率還有望進一步提高,例如在實驗室傳輸速率已能達到4OGbps,然而,采用電的時分復(fù)用來提高傳輸容量的作法已經(jīng)接近硅和鎵砷技術(shù)的極限,電的40Gbps系統(tǒng)在性能價格比及在實用中是否能成功也還是個未知因素,可以說采用電的時分復(fù)用系統(tǒng)的擴容潛力已盡,然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1％,99％的資源尚待發(fā)掘。于是人們將目光轉(zhuǎn)向波分復(fù)用,采用波分復(fù)用系統(tǒng)可以將光纖容量迅速擴大幾倍乃至上百倍,可以大大降低成本,可以方便快捷的引入寬帶新業(yè)務(wù),有望實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng),基于此,近幾年波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速,預(yù)計不久實用化系統(tǒng)的容量即可達到1Tbps的水平。
4.2 實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)的全面發(fā)展
盡管波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)有諸多好處,但依舊是以點到點通信為基礎(chǔ)的系統(tǒng),其靈活性和可靠性還不夠理想,如果在光路上也能實現(xiàn)類似SDH 在電路上的分插功能和交叉連接功能的話,無疑將增加新一層的威力。根據(jù)這一基本思路,光的分插復(fù)用器（OADM）和光的交叉連接設(shè)備（OXC）均已在實驗室研制成功,并已投入商用。實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)的基本目的是:(1)實現(xiàn)超大容量光網(wǎng)絡(luò);(2)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴展性,允許網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)和業(yè)務(wù)量的不斷增長;(3)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可重構(gòu)性,達到靈活重組網(wǎng)絡(luò)的目的;(4)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的透明性,允許互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號;(5)實現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)恢復(fù),恢復(fù)時間可達100ms。光聯(lián)網(wǎng)的全面發(fā)展將對21世紀(jì)的中國產(chǎn)生重要的影響。
4.3 新一代的光纖
近幾年來隨著IP 業(yè)務(wù)量的爆炸式增長,傳統(tǒng)的單模光纖已暴露出力不從心的態(tài)勢,目前已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖,即非零色散光纖（G.655光纖）和無水吸收峰光纖（全波光纖）。
4.3.1 新一代的非零色散光纖
非零色散光纖（G.655光纖）的基本設(shè)計思想是在1550 窗口工作波長區(qū)具有合理的較低色散,足以支持10Gbps的長距離傳輸而無需色散補償,從而節(jié)省了色散補償器及其附加光放大器的成本;同時,其色散值又保持非零特性,具有一起碼的最小數(shù)值（如2ps/（nm.km）以上）,足以壓制四波混合和交叉相位調(diào)非線性影響,適宜開通具有足夠多波長的DWDM系統(tǒng),同時滿足TDM和DWDM兩種發(fā)展方向的需要。
4.3.2 全波光纖
與長途網(wǎng)相比,城域網(wǎng)面臨更加復(fù)雜多變的業(yè)務(wù)環(huán)境,要直接支持大用戶,因而需要頻繁的業(yè)務(wù)量疏導(dǎo)和帶寬管理能力,顯然開發(fā)具有盡可能寬的可用波段的光纖成為關(guān)鍵。全波光纖就是在這種形勢下誕生的,全波沒有了水峰,光纖可以開放第5 個低損窗口,從而使可復(fù)用的波長數(shù)大大增加,使元器件特別是無源器件的成本大幅度下降,從而降低了整個系統(tǒng)的成本;另外上述波長范圍內(nèi),光纖的色散僅為1550nm 波長區(qū)的一半,因而,容易實現(xiàn)高比特率長距離傳輸。
5、結(jié)語
在新世紀(jì)的信息技術(shù)發(fā)展中,光纖通信技術(shù)將成為重要的支撐平臺,光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流,光纖通信有著巨大的潛力等待人們的開發(fā)。
參考文獻
[1]蘇賜民.從光纖通信技術(shù)的發(fā)展中看前景[J].工業(yè)設(shè)計,2011(05).
[2]李中滿.我國光纖通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2010(24).
一、光纖通信的概況
光纖通信技術(shù)的誕生給通信領(lǐng)域帶來了一場革命。學(xué)者C﹒K﹒Kao和HC﹒A﹒Hock在1966年發(fā)表傳遞新概念的論文，才建立光纖通信的基礎(chǔ)，光纖通信學(xué)習(xí)使用方面的發(fā)展是非常快的。技術(shù)是不斷革新，應(yīng)用范圍不斷擴大，現(xiàn)在新技術(shù)的光通信仍然是新興不斷，現(xiàn)在光通信追求的目標(biāo)是超長距離的高速和廣闊的能力，主要是利用放大器延長傳輸距離，它是依靠單波長時分復(fù)用（etdm）來提高利率的，利用密集波分復(fù)用（DWDM）以改善單一光的纖傳輸能力，并采取了一些新的技術(shù)，如新形式的調(diào)節(jié)，利用光電技術(shù)以改善裝備的性能，以促進不同更新的光纖通信系統(tǒng)。
二、光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀
1.波分復(fù)用技術(shù)。波分復(fù)用技術(shù)可以充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源。根據(jù)每一信道光波的頻率(或波長)不同，將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，把光波作為信號的載波，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器(合波器)，將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳輸。在接收端，再由一波分復(fù)用器(分波器)將這些不同波長承載不同信號的光載波分開。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨立(不考慮光纖非線性時)，從而在一根光纖中可實現(xiàn)多路光信號的復(fù)用傳輸。
2.光纖接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)是信息高速公路的“最后一公里”。實現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的應(yīng)用，統(tǒng)稱FTTx。FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。目前，國內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業(yè)用戶來說，是比較理想的接入方式。
三、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.向超高速系統(tǒng)的發(fā)展。從過去20多年的電信發(fā)展史看，網(wǎng)絡(luò)容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對主要矛盾。傳統(tǒng)光纖通信的發(fā)展始終按照電的時分復(fù)用(TDM)方式進行，每當(dāng)傳輸速率提高4倍，傳輸每比特的成本大約下降30％～40％：因而高比特率系統(tǒng)的經(jīng)濟效益大致按指數(shù)規(guī)律增長，這就是為什么光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率在過去20多年來一直在持續(xù)增加的根本原因。目前商用系統(tǒng)已從45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年時間里增加了2000倍，比同期微電子技術(shù)的集成度增加速度還快得多。高速系統(tǒng)的出現(xiàn)不僅增加了業(yè)務(wù)傳輸容量，而且也為各種各樣的新業(yè)務(wù)，特別是寬帶業(yè)務(wù)和多媒體提供了實現(xiàn)的可能。
2.向超大容量WDM系統(tǒng)的演進。采用電的時分復(fù)用系統(tǒng)的擴容潛力已盡，然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1％，99％的資源尚待發(fā)掘。如果將多個發(fā)送波長適當(dāng)錯開的光源信號同時在一極光纖上傳送，則可大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復(fù)用(WDM)的基本思路。采用波分復(fù)用系統(tǒng)的主要好處是：①可以充分利用光纖的巨大帶寬資源，使容量可以迅速擴大幾倍至上百倍；②在大容量長途傳輸時可以節(jié)約大量光纖和再生器，從而大大降低了傳輸成本：③與信號速率及電調(diào)制方式無關(guān)，是引入寬帶新業(yè)務(wù)的方便手段；④利用WDM網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換和恢復(fù)可望實現(xiàn)未來透明的、具有高度生存性的光聯(lián)網(wǎng)。
3.實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)。上述實用化的波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點到點通信為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現(xiàn)類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無疑將增加新一層的威力。根據(jù)這一基本思路，光的分插復(fù)用器(OADM)和光的交叉連接設(shè)備(OXC)均已在實驗室研制成功，前者已投入商用。實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)的基本目的是：①實現(xiàn)超大容量光網(wǎng)絡(luò)；②實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴展性，允許網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點數(shù)和業(yè)務(wù)量的不斷增長；③實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可重構(gòu)性，達到靈活重組網(wǎng)絡(luò)的目的；④實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的透明性，允許互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號；⑤實現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)，恢復(fù)時間可達100ms。鑒于光聯(lián)網(wǎng)具有上述潛在的巨大優(yōu)勢，發(fā)達國家投入了大量的人力、物力和財力進行預(yù)研。光聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為繼SDH電聯(lián)網(wǎng)以后的又一新的光通信發(fā)展。
4.新一代的光纖。近幾年來隨著IP業(yè)務(wù)量的爆炸式增長，電信網(wǎng)正開始向下一代可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展，而構(gòu)筑具有巨大傳輸容量的光纖基礎(chǔ)設(shè)施是下一代網(wǎng)絡(luò)的物理基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應(yīng)上述超高速長距離傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要方面已暴露出力不從心的態(tài)勢，開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。目前，為了適應(yīng)干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要，已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖，即非零色散光纖(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。
【關(guān)鍵詞】傳輸技術(shù)；通信工程應(yīng)用；發(fā)展趨勢
信息社會的不斷發(fā)展進步，人們對通信的要求不再僅僅是手機和其他一些簡單的方法，尤其是在最近幾年各種通信業(yè)務(wù)都在不斷的進步。如何探索目前新業(yè)務(wù)成為市場競爭中的成功或失敗的關(guān)鍵因素。傳輸業(yè)務(wù)進行各種基于業(yè)務(wù)的物理平臺，得到比較平穩(wěn)的發(fā)展。更為靈活，安全，高效，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等業(yè)務(wù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要工作。
1. SDH和DWDM技術(shù)現(xiàn)狀
最近兩年普遍應(yīng)用的基于單波道的最高傳輸容量一直停留在SDH9.9Gb/s。459.9Gb/s仍然在繼續(xù)應(yīng)用。但它在一些方面存在的問題還沒有很好的解決，比如在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、系統(tǒng)的性能價格以及節(jié)點技術(shù)等方面存在的問題。影響459.9Gb/sSDH系統(tǒng)走向商用的原因是因其存在著具有部分可替代性的解決方案，例如DWDM，DWDM技術(shù)提高光傳送容量的最高水平基本上都保持在 10Tb/s 。根據(jù)OFC2001和OFC2002 報導(dǎo)光纖傳輸系統(tǒng)最高傳輸容量的記錄已達到9.9Tb/s 而OFC2003 報導(dǎo)的光纖傳輸系統(tǒng)最高傳輸?shù)挠涗泝H為6.3 Tb/s。
2.SDH傳輸技術(shù)的原理
SDH 是新數(shù)字傳輸網(wǎng)體制，它是在SONET的標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上形成，主要是針對光纖傳輸，信號固定的地方是幀結(jié)構(gòu)中，以一定的速度在光纖上傳送，帶著信號的光纖再通過光纖分配架進入 ADM時信號必須要通過 O/E 轉(zhuǎn)換和設(shè)備上的支路卡，這時才能形成基本電信號，然后通過數(shù)字配線架和通信電纜接到用戶接口。SDH 傳輸系統(tǒng)在國際上有著統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)，數(shù)字的傳輸有著標(biāo)準(zhǔn)的光路接口以標(biāo)準(zhǔn)速率，它可以使網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)相互聯(lián)通，所以SDH 系統(tǒng)有著很好的橫向兼容特性，它還可以和已存在的PDH完全兼容，并且可以容納各種新的業(yè)務(wù)信號，形成一個全球完全統(tǒng)一的數(shù)字傳輸體制的標(biāo)準(zhǔn)，以此提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
3.當(dāng)前通信傳輸應(yīng)用技術(shù)的熱點
小型化：小型化的直觀體現(xiàn)就是產(chǎn)品外型的減小，比如信號延伸類傳輸產(chǎn)品、光纖收發(fā)器現(xiàn)在已經(jīng)可以做到比巴掌還要小，產(chǎn)品的高度不會超過1.5個U。產(chǎn)品外形的縮小會給制造商帶來很多方面的好處，材料成本會降低，運輸費用也會減少，這對提高產(chǎn)品的性能價格比帶來了空間。
一體機：傳輸?shù)囊惑w機技術(shù)可以將各個同速率的單板機集成為一體，使多臺設(shè)備共用一框，方便實施統(tǒng)一的監(jiān)控管理，可以分散供電也可以集中供電。這種設(shè)備不是簡單的物理集合，一套監(jiān)控管理系統(tǒng)使他們成為有機的整體，還可以在重要的路由器上設(shè)備備用系統(tǒng)，方便及時的控制倒換的實施。
多功能：多功能也就是多業(yè)務(wù)傳輸。小型化是多業(yè)務(wù)傳輸?shù)幕A(chǔ)，把過去分由各個獨立設(shè)備傳送的信號，或者實現(xiàn)的功能集中到一臺設(shè)備上，這將大減少了對光纜芯數(shù)的占用，而且還提高了傳輸線路容量的利用率，這也會因此而增加了同一對線纜傳送的業(yè)務(wù)類別。多功能的優(yōu)勢特性主要是它能使過去純粹用于傳送信號的設(shè)備具有了直接的接入功能。提高了設(shè)備的技術(shù)含量，給傳輸設(shè)備提供了增值業(yè)務(wù)的能力。
4.本地傳輸網(wǎng)與長途干線傳輸網(wǎng)的應(yīng)用
4.1本地傳輸網(wǎng)
本地傳輸網(wǎng)是的主要節(jié)點都是在一些縣市中心，進入市區(qū)后的光纜一般都是以管道形成敷設(shè)，SDH急需要解決的問題就是如何利用光纖資源。本地傳輸網(wǎng)容量相對比較小，采用DWDM的經(jīng)濟價值會比較高。 做到一個環(huán)網(wǎng)的連接甚至不需要 EDFA 就可以，數(shù)量中等的波長的設(shè)備本身也是升級、備份、管理等方面，這些方面都有潛力可挖。在價格方面也更容易接受一些。
4.2長途干線傳輸網(wǎng)
早期的 SDH一直都是以其強大的網(wǎng)管和同步復(fù)用能力得到用戶的好評，但是SDH 產(chǎn)品在反射、色度色散以及偏振膜色散方面的要求的太高，因此受到限制，導(dǎo)致擴大網(wǎng)絡(luò)容量成本比較高。假如使用WDM與SDH結(jié)合的系統(tǒng)只需要新開幾個波長的信號就可滿足要求，不必增加光纜和對設(shè)備升級，它們結(jié)合后可形成Nx2.5Gb/s的光通道，傳輸容量可以擴大到幾倍到幾十倍。EDFA 的商用化還可以在省去大量的SDH中繼設(shè)備后依然完成超長距離的傳輸，這將大在節(jié)約成本。
使用ASON 加DWDM組網(wǎng)方式，利用DWDM系統(tǒng)的長途傳輸能力和寬帶容量，以及ASON 節(jié)點的靈活調(diào)度能力和寬帶容量建成一個功能強大的網(wǎng)絡(luò)，在骨干匯聚層面ASON 可以完成傳統(tǒng) SDH設(shè)備所能完成的一切功能，而且還可以提供更大的節(jié)點寬帶容量和靈活快捷的電路高度能力。ASON 節(jié)點提供的單節(jié)點交叉容量能緩解網(wǎng)絡(luò)節(jié)點關(guān)鍵問題。
5.傳輸技術(shù)在通信工程中的發(fā)展趨勢
5.1發(fā)展ASON傳輸技術(shù)
ASON技術(shù)將WDM高容量同SDH系統(tǒng)的保護能力相互結(jié)合，能夠同智能網(wǎng)絡(luò)進行交接；其能能自動搜索可用的網(wǎng)絡(luò)資源；并滿足客戶多樣化的通信需求，構(gòu)建暢通的通信網(wǎng)絡(luò)。所以SAON通信技術(shù)在未來通信傳輸系統(tǒng)建設(shè)時，發(fā)展?jié)摿艽蟆?/p>
5.2通信設(shè)備體積小型化
隨著城市現(xiàn)代建設(shè)進程的不斷深入，大量的建筑設(shè)施占據(jù)城市大量的土地資源，人們居住的城市也更加擁擠，通信建設(shè)小型化是未來通信技術(shù)發(fā)展必然趨勢。在保持將通信設(shè)備功能的同時，盡可能的控制設(shè)備積體，有利于設(shè)備運輸、安裝，降低設(shè)備制作材料的消耗。目前通信設(shè)備小型化的發(fā)展在很大程度上促進了通信傳輸技術(shù)推廣和使用，顯著的降低了通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)周期，更加有效的利用城市緊缺的土地資源。
5.3通信技術(shù)的多功能化
通信技術(shù)的多功能化也是該領(lǐng)域發(fā)展的一個主流趨勢，通常基于設(shè)備小型化的發(fā)展，普通大小的通信設(shè)備上，往往能夠集成多個功能各異的獨立通信設(shè)備，也就可以提升傳輸線路的使用效率，降低通信成本。通信設(shè)備多功能化的另一優(yōu)勢在于，可以讓傳統(tǒng)的信號傳輸?shù)脑O(shè)備具有接受和傳輸?shù)亩喾N功能，提高了通信傳輸設(shè)備開展增值業(yè)務(wù)的能力，也更有利于通信網(wǎng)絡(luò)的接入以及通信傳輸。
6.結(jié)束語
隨著進步的時代，技術(shù)驅(qū)動型企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器方向的業(yè)務(wù)發(fā)展勢頭越來越明顯。在這個領(lǐng)域，如何實現(xiàn)更好的創(chuàng)新自己的業(yè)務(wù)，其新穎性和實用性構(gòu)建企業(yè)的競爭力，以不斷滿足客戶的需求，市場競爭已成為不可忽視的一個熱點。
參考文獻：
[1] 漆強.SDH 和DWDM傳輸技術(shù)在江西網(wǎng)通省內(nèi)長途傳輸網(wǎng)上的工程應(yīng)用[ D ].碩士學(xué)位論文.2009.
論文摘要:隨著計算機技術(shù)的廣泛普及與計算機遠程信息處理應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信應(yīng)運而生，它實現(xiàn)了計算機與計算機之間，計算機與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過了不同的發(fā)展歷程。
數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”為業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)是預(yù)先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀(jì)50年代隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展，以及兩者之間的相互滲透與結(jié)合而興起的一種新的通信方式，它是計算機和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計算機技術(shù)的廣泛普及與計算機遠程信息處理應(yīng)用的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信應(yīng)運而生，它實現(xiàn)了計算機與計算機之間，計算機與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過了不同的發(fā)展歷程。
1通信系統(tǒng)傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸，易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制，通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量，可在40M頻道內(nèi)傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸?shù)奶匦赃M行的，具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸，并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長波激光器和單模光纖，每路光纖通話路數(shù)超過萬門，光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來，光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速，并有各種設(shè)備應(yīng)用，接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前，成熟技術(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時分多路及時分多址。
移動通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯編碼和數(shù)字話音編碼。
2 數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數(shù)字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)組成，如果傳輸信道為模擬信道，DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM)，它的作用是進行模擬信號和數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道，DCE的作用是實現(xiàn)信號碼型與電平的轉(zhuǎn)換，以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外，還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過呼叫過程建立連接，通信結(jié)束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
3 數(shù)據(jù)通信的分類
3.1 有線數(shù)據(jù)通信
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路，即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的，但實際上也有普通電纜和雙絞線，但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的，所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲——轉(zhuǎn)發(fā)方式，將用戶送來的報文分成具用一定長度的數(shù)據(jù)段，并在每個數(shù)據(jù)段上加上控制信息，構(gòu)成一個帶有地址的分組組合群體，在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點是在一條電路上同時可開放多條虛通路，為多個用戶同時使用，網(wǎng)絡(luò)具有動態(tài)路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能，但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來的。幀中繼技術(shù)是把不同長度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi)，加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
3.2 無線數(shù)據(jù)通信
無線數(shù)據(jù)通信也稱移動數(shù)據(jù)通信，它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸，因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的，因而有可能實現(xiàn)移動狀態(tài)下的移動通信。狹義地說，移動數(shù)據(jù)通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)，把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴展到移動和便攜用戶。
4網(wǎng)絡(luò)及其協(xié)議
4.1計算機網(wǎng)絡(luò)
計算機網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork)，就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯(lián)的集合。通過網(wǎng)絡(luò)各用戶可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，如文檔、程序、打印機和調(diào)制解調(diào)器等。計算機網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分，可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng);廣域網(wǎng)一般指連接一個國家內(nèi)各個地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間;城域網(wǎng)又稱為都市網(wǎng)，它的覆蓋范圍一般為一個城市，方圓不超過10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對較小，如一棟建筑物，或一個單位、一所學(xué)校，甚至一個大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計算機網(wǎng)絡(luò)，一個單位可使用多個局域網(wǎng)，如財務(wù)部門使用局域網(wǎng)來管理財務(wù)帳目，勞動人事部門使用局域網(wǎng)來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺計算機之間進行網(wǎng)絡(luò)對話所使用的語言，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多，有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議，還有面向字節(jié)計數(shù)的協(xié)議，但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點是具有開放體系結(jié)構(gòu)，并且非常容易管理。
TCP/IP實際上是一種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是有關(guān)協(xié)議的集合，它包括傳輸控制協(xié)議(Transport Control Protocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù)，IP協(xié)議用于在程序與主機之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺性，現(xiàn)已成為Internet的標(biāo)準(zhǔn)連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負(fù)責(zé)接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點之間的通信;傳輸層:負(fù)責(zé)起點到終端的通信;應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機，數(shù)據(jù)需經(jīng)過上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
目前的IP協(xié)議是由32位二進制數(shù)組成的，如202.0.96.133就表示連接到因特網(wǎng)上的計算機使用的IP地址，在整個因特網(wǎng)上IP地址是唯一的。
紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發(fā)送端將基帶二進制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進行解調(diào)，還原為二進制數(shù)字信號后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過脈沖串之間的時間間隔來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈時調(diào)制（PPM）兩種方法。
簡而言之，紅外通信的實質(zhì)就是對二進制數(shù)字信號進行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進行傳輸；紅外通信接口就是針對紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。
2.紅外通訊技術(shù)的特點
紅外通訊技術(shù)是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術(shù)，被眾多的硬件和軟件平臺所支持：
⑴通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā);
⑵主要是用來取代點對點的線纜連接；
⑶新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn)；
⑷小角度（30度錐角以內(nèi)），短距離，點對點直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強；
⑸傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)。
3.紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的用途
紅外通訊技術(shù)常被應(yīng)用在下列設(shè)備中：
⑴筆記本電腦、臺式電腦和手持電腦；
⑵打印機、鍵盤鼠標(biāo)等計算機設(shè)備；
⑶電話機、移動電話、尋呼機；
⑷數(shù)碼相機、計算器、游戲機、機頂盒、手表；
⑸工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備；
⑹網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器。
4.紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的缺點
⑴通訊距離短，通訊過程中不能移動，遇障礙物通訊中斷;
⑵目前廣泛使用的SIR標(biāo)準(zhǔn)通訊速率較低（115.2kbit/s）;
⑶紅外通訊技術(shù)的主要目的是取代線纜連接進行無線數(shù)據(jù)傳輸，功能單一，擴展性差。
5.紅外通信技術(shù)對計算機技術(shù)的沖擊
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)有可能使大量的主流計算機技術(shù)和產(chǎn)品遭淘汰，包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預(yù)計，執(zhí)行紅外通信標(biāo)準(zhǔn)即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s。
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標(biāo)準(zhǔn)。目前，惠普移動計算分公司正在開發(fā)內(nèi)置式端口，所有擁有支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的筆記本計算機和手持式計算機的用戶，可以把計算機放在電話機的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機、手持式計算機和紅外通信連接全都是數(shù)字式的，故不需要調(diào)制解調(diào)器。
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的廣泛兼容性可為PC設(shè)計師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式，如掌上計算機、筆記本計算機、個人數(shù)字助理設(shè)備和桌面計算機之間的文件交換；在計算機裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機和其它設(shè)備。
6.紅外通信技術(shù)開辟數(shù)據(jù)通信的未來
目前，符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)要求的個人數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)助理設(shè)備、筆記本計算機和打印機已推向市場，然而紅外通信技術(shù)的潛力將通過個人通信系統(tǒng)(PCS)和全球移動通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數(shù)字式的，所以在筆記本計算機中不需要調(diào)制解調(diào)器。便攜式PC機有一個任選的擴展插槽，可插入新式PCS數(shù)據(jù)卡。PCS數(shù)據(jù)卡配電話使用，建立和保持對無線PCS系統(tǒng)的連接；擴展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統(tǒng)和筆記本計算機之間容易實現(xiàn)無線通信。由于PCS、數(shù)字電話系統(tǒng)和筆記本計算機之間的連接是通過標(biāo)準(zhǔn)的紅外端口實現(xiàn)的，所以PCS數(shù)字電話系統(tǒng)可在任何一種PC機上使用，包括各種新潮筆記本計算機以及手持式計算機，以提供紅外數(shù)據(jù)通信。而且，由于該系統(tǒng)不要求在計算機中使用調(diào)制解調(diào)器，所以過去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運行所需電壓的手持式計算機，現(xiàn)在也能以無線方式進行通信。紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)者還在設(shè)想在機場和飯店等地點使用步行傳真機和打印機，在這些地方，掌上計算機用戶可以利用這些外設(shè)而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機)也可以采用紅外接口裝置。
預(yù)計在不久的將來，紅外技術(shù)將在通信領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，數(shù)字蜂窩電話、尋呼機、付費電話等都將采用紅外技術(shù)。紅外技術(shù)的推廣意味著膝上計算機用戶不用電纜連接的新潮即將到來。由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強，故國外軍事通信機構(gòu)歷來重視這一技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。這一技術(shù)在軍事隱蔽通信，特別是軍事機密機構(gòu)、邊海防的端對端通信中將發(fā)揮出重要的作用。正如前面所述，它還將對計算機技術(shù)產(chǎn)生沖擊，對未來數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。
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原有的實踐教學(xué)環(huán)境與現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展不能同步高等院校的實踐教學(xué)環(huán)境不能完全滿足業(yè)內(nèi)技術(shù)人員的素質(zhì)要求，行業(yè)與技術(shù)、技術(shù)與實際、理論與實踐的脫節(jié)相當(dāng)嚴(yán)重．通信技術(shù)的幾次更新?lián)Q代，現(xiàn)存的孤立的各個實驗箱根本無法承擔(dān)起通信類專業(yè)的實踐教學(xué)任務(wù)．如果從運營商的角度來分析傳輸網(wǎng)絡(luò)的人才需求，電信傳輸網(wǎng)是通信行業(yè)的命脈，隨著業(yè)務(wù)的需求，通信網(wǎng)絡(luò)寬帶化的發(fā)展，傳輸網(wǎng)絡(luò)在不斷擴大，對建設(shè)和維護的人才需求增大，通信運營商(中國電信、中國移動、中國聯(lián)通)需要大量的機線維護人員、放線員、線路的施工人員、機房巡檢員(機務(wù)員)、設(shè)備維護工程師等諸多崗位，而在學(xué)校里僅僅接觸孤立的幾門課(通信原理、光纖通信、程控交換、移動通信等)的實驗箱的學(xué)生遠遠滿足不了企業(yè)對人才的需求．通信類相關(guān)專業(yè)的高校應(yīng)從中國網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用現(xiàn)狀出發(fā)，為學(xué)生設(shè)計一個完整的現(xiàn)網(wǎng)運營模擬方案，使學(xué)生能夠更好地認(rèn)識電信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，并通過完成各個實驗的二次開發(fā)內(nèi)容掌握主要知識點的應(yīng)用方法，提高技術(shù)開發(fā)能力．缺乏具有實踐創(chuàng)新意識和經(jīng)驗的教師要培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的學(xué)生，首先必須有一定數(shù)量的具有實踐創(chuàng)新意識和經(jīng)驗的教師．目前很多院系通信類專業(yè)的教師大部分是剛從學(xué)校畢業(yè)的碩士和博士，一出校門就走上講堂，他們本身沒有機會接觸實際的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實踐經(jīng)驗少，雖然理論講的很好，動手能力不一定強，在一定程度上影響了實驗教學(xué)的質(zhì)量．通信類學(xué)生實踐類課程比例大，學(xué)生忙于應(yīng)付實驗報告目前通信類學(xué)生的培養(yǎng)計劃中實踐類課程所占的比例逐年提高，以我校2012年的本科人才培養(yǎng)方案為例，工科類專業(yè)的實踐課程比例要求不低于35%．為達到這個比例要求，實驗課程的安排實行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，即每門課程的實驗部分安排為0.5學(xué)分18課時，以每個實驗3學(xué)時計，共6個實驗．學(xué)生大部分的課余和周末時間用來做實驗，并且每次實驗都要求有實驗報告，學(xué)生疲于應(yīng)付撰寫實驗報告．其實每門課程的實驗內(nèi)容可以根據(jù)課程需求靈活設(shè)置，應(yīng)結(jié)合通信技術(shù)的發(fā)展與需求，從培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神出發(fā)，構(gòu)建以能力培養(yǎng)為主線的實驗教學(xué)體系，才是提高學(xué)生動手能力的最佳方案途徑．
教師參與實驗設(shè)備的研制或自制實驗設(shè)備在確認(rèn)購買廠家的設(shè)備之前，相關(guān)課程的教師可與廠家協(xié)商共同研制實驗設(shè)備，把本課程的重點內(nèi)容體現(xiàn)在實驗箱的實驗內(nèi)容中．在一定的條件下，教師可以申請自主研發(fā)實驗設(shè)備，使實驗內(nèi)容可以和課堂內(nèi)容更好地吻合．同時由于自制的實驗設(shè)備成本較低，同樣的資金投入可以購買多套設(shè)備，以緩解實驗設(shè)備不足的現(xiàn)狀．另外由于教師和實驗室技術(shù)人員參與實驗設(shè)備的研制，也提高了他們的系統(tǒng)知識水平，調(diào)動了他們參與教學(xué)改革的積極性，同時儀器出現(xiàn)問題后可以自行排除故障，不再依靠廠家的應(yīng)付性維修，便于實驗教學(xué)效果的改進和實驗室的管理［2—3］．建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺通信網(wǎng)絡(luò)實驗平臺是通信工程及相關(guān)專業(yè)的重要實驗、實習(xí)基地，學(xué)生通過在實驗平臺上的動手操作，加深其對通信網(wǎng)絡(luò)的基本原理的理解和掌握，使他們掌握的知識與社會應(yīng)用同步．同時可以提高學(xué)生對通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、對通信網(wǎng)絡(luò)實驗的設(shè)計、對通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自我配置與調(diào)試等方面的綜合能力，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐的思想意識，鍛煉學(xué)生科研與工程實踐的技能，培養(yǎng)學(xué)生在通信工程網(wǎng)絡(luò)調(diào)試方面的動手能力．
以中興網(wǎng)絡(luò)通信(networkandcommunica-tion，NC)認(rèn)證網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)基地為例［4］，其根據(jù)中國電信網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)網(wǎng)的運行狀態(tài)，通過簡化、匯集、典型性的研究，對各種NC實訓(xùn)室進行了最大程度的模擬現(xiàn)網(wǎng)運行，其基礎(chǔ)通訊教育包括程控交換、光傳輸、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等電信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，高端技術(shù)教育包括GSM無線移動、TD-SCDMA第三代移動通信技術(shù)．以以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò)(ethernetpassiveopticalnetwork，EPON)實訓(xùn)室為例，它是一種應(yīng)用于接入網(wǎng)，局端設(shè)備(opticallineterminal，OLT)與多個用戶端設(shè)備(opticalnetworkterminal，ONT)之間通過無源的光纜、光分/合路器等組成的光分配網(wǎng)絡(luò)．從internet網(wǎng)絡(luò)傳送來的數(shù)據(jù)在送給終端用戶時，途經(jīng)的線路終端和光網(wǎng)絡(luò)單元之間沒有任何有源電子設(shè)備．該實訓(xùn)室利用現(xiàn)網(wǎng)運營中的設(shè)備，真實地模擬出設(shè)備調(diào)試及維護的各個場景．通過校企合作等多種渠道，提高教師工程實踐能力作為迅速發(fā)展的通信技術(shù)，實踐校企合作的現(xiàn)代辦學(xué)模式十分必要．學(xué)?？梢愿鶕?jù)不同專業(yè)學(xué)科的實際情況，有計劃地安排青年教師利用寒暑假到相關(guān)企業(yè)參觀、實習(xí)，了解行業(yè)發(fā)展前沿．企業(yè)可以結(jié)合本行業(yè)的發(fā)展趨勢，移植本公司的員工培訓(xùn)項目，由企業(yè)提供設(shè)備對教師進行培訓(xùn)，培養(yǎng)教師在實驗設(shè)備上進行再開發(fā)的能力，保證教師的知識體系結(jié)構(gòu)和行業(yè)最新的技術(shù)發(fā)展同步．另外可以充分利用學(xué)院系內(nèi)現(xiàn)有人才資源，在充分尊重學(xué)科帶頭人、課題負(fù)責(zé)人和教師意愿的基礎(chǔ)上，將相關(guān)教師編入相應(yīng)學(xué)術(shù)團隊，承擔(dān)研究任務(wù)，開展學(xué)術(shù)活動．協(xié)調(diào)改進本科生培養(yǎng)方案，調(diào)整實驗課程內(nèi)容實驗課程的安排應(yīng)采取靈活的機制，根據(jù)課程內(nèi)容調(diào)整實驗項目的設(shè)置和實驗時間的安排．將驗證性實驗內(nèi)容整合，同時加大綜合性和創(chuàng)新性實驗項目的比例，創(chuàng)新性實驗的實驗報告可以采取論文形式，鼓勵學(xué)生通過創(chuàng)新性實驗發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，引導(dǎo)學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)．
高校應(yīng)以內(nèi)涵建設(shè)為依據(jù)，依托通信行業(yè)的發(fā)展需求，使通信專業(yè)的學(xué)生掌握現(xiàn)代通信系統(tǒng)的基本原理和技術(shù)，并具有較強的工程實踐能力，這其中實踐教學(xué)是落實高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵．只有創(chuàng)辦適合社會需求的辦學(xué)模式，才能使學(xué)生就業(yè)狀態(tài)良好，同時獲得持續(xù)發(fā)展的機會．
作者：王麗麗 邱相艷 李艷玲 程月波 劉姝延 馬秋明 單位：信息與電氣工程學(xué)院
【關(guān)鍵詞】照明光源；無線網(wǎng)絡(luò)；智能控制
1.前言
目前我國照明用電量占建筑用電的20%-30%，智能照明電氣公司生產(chǎn)的場景控制器和調(diào)光產(chǎn)品基本上都采用開環(huán)控制，根據(jù)區(qū)域要求打開光源并調(diào)節(jié)光的輸出，這樣很難達到該環(huán)境最合理的照度，通常調(diào)節(jié)好一個照度水平后，不會再根據(jù)該環(huán)境的光線強度來改變照度。這種不合理的控制光源方法，增加了用電量，造成大量污染。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是本世紀(jì)最具影響力的技術(shù)之一，如果將無線傳感技術(shù)應(yīng)用到照明控制系統(tǒng)中，不僅會大大減少成本，而且節(jié)約資源，避免不必要的浪費。
本文提出的照明控制系統(tǒng)主要利用短距離無線通信和CAN總線技術(shù)，應(yīng)用于小環(huán)境光源照明控制，由無線通信基站、無線通信從站和終端節(jié)點組成。本方案適合小環(huán)境光源控制，克服了自動化程度低、管理比較混亂、控制相對分散的傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)的缺點，為人們生活提供一個更加智能化的環(huán)境。
2.原理及技術(shù)
本研究方案主要應(yīng)用到短距離無線通信技術(shù)和CAN總線技術(shù)。其中，短距離無線通信技術(shù)采用低功率短距離無線通信技術(shù)，采用nRF905無線射頻收發(fā)芯片。無線通信基站由STC89C52和nRF905無線收發(fā)器組成。STC89C52為改基站的控制芯片，用來產(chǎn)生控制信號，并對從站返回的狀態(tài)做出反應(yīng)，確保照明光源運轉(zhuǎn)正常；nRF905無線收發(fā)器為基站信號發(fā)送設(shè)備，通過nRF905完成對控制信號的發(fā)送和對從站發(fā)送的照明光源狀態(tài)信號的接收。
2.1 短距離無線通信
隨著通信和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，短距離無線通信技術(shù)的應(yīng)用步伐不斷加快，正日益走向成熟。一般意義上，只要通信收發(fā)雙方通過無線電波傳輸信息且傳輸距離限制在較短范圍（幾十米）以內(nèi)，就可稱為短距離無線通信。短距離無線通信技術(shù)的工作頻段為ISM頻段，使用這類頻段不需要任何許可證，通常只要求發(fā)射不超過一定的功率（通常低于1W），只要不干擾其它頻段即可。目前常見的短距離無線通信經(jīng)常應(yīng)用于以下幾個ISM頻段：27MHz頻段；2.4GHz頻段和315MHz；433MHz和868MHz等頻段。
2.2 CAN總線
CAN總線是德國BOSCH公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。通信速率可達1MBPS。CAN總線是具有通信速率高、容易實現(xiàn)、且性價比高等諸多特點的一種已形成國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線，是最有前途的現(xiàn)場總線之一。
3.選用部件
本方案所用設(shè)備主要為PHILIPS半導(dǎo)體生產(chǎn)PCA89C250收發(fā)器、SJA1000控制器和挪威Nordic公司nRF905無線收發(fā)器。
PCA82C250是CAN控制器的物理接口，其主要作用是：給BUS提供差動發(fā)送信號，給CAN控制器提供差動接受信號。該芯片采用5V直流電供電，PCA82C50是針對汽車中高速通訊的應(yīng)用而設(shè)計，符合ISO11898標(biāo)準(zhǔn)。
SJA1000是一種CAN獨立控制器，通常用于自動化領(lǐng)域，用來控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制。SJA1000與控制器Basic CAN最主要的不同在于SJA1000提供了Pelican的全新工作模式，在該模式下，CAN總線符合全部的CAN2.0B協(xié)議。
挪威Nordic公司的nRF905芯片主要應(yīng)用于小面積區(qū)域。nRF905在無線數(shù)據(jù)通信、無線報警及安全系統(tǒng)、無線監(jiān)測、無線開鎖、家庭自動化和玩具等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
4.系統(tǒng)硬件
4.1 nRF905通訊模塊
nRF905與STC89C52單片機硬件接口如圖1所示。
4.2 CAN控制收發(fā)器
本方案用到的PCA82C250芯片是為CAN協(xié)議配置的物理總線接口，能夠為CAN總線提供差動發(fā)送能力，為SJA1000提供差動接收能力。圖2為SJA1000與PAC82C250組成的硬件圖。
5.系統(tǒng)軟件
硬件操作需要通過軟件來實現(xiàn)。軟件的基本操作包括初始化和常規(guī)服務(wù)兩部分。初始化服務(wù)包括SJA1000和nRF905兩個芯片的初始化，SJA1000發(fā)送和接收的配置，nRF905的發(fā)送和接收的配置；常規(guī)服務(wù)包括：無線通信基站、無線通信從站、無線終端節(jié)點之間的通信。
5.1 CAN總線操作
初始化SJA1000芯片，配置SJA_MOD寄存器，進入復(fù)位模式，確定驗收濾波器模式；配置SJA_CDR0寄存器，選擇PeliCAN模式，禁止SJA1000的CLKOUT引腳；配置總線定時寄存器波特率設(shè)置為125Kbps，配置輸出控制寄存器為正常輸出模式，TX0為下拉，TX1為下拉；配置命令寄存器釋放接收緩沖器，配置驗收濾波寄存器。
5.2 無線數(shù)據(jù)操作
初始化nRF905，nRF905所有配置都是通過SPI接口進行，SPI接口由5個寄存器組成，只有在掉電模式和Standby模式是激活的。置高PWR_UP，置低TRX_CE使nRF905工作于Standby模式。SPI接口包括5個內(nèi)部寄存器：狀態(tài)寄存器、RF配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送有效數(shù)據(jù)寄存器、接收有效數(shù)據(jù)寄存器。通過配置RF配置寄存器可使nRF905正常運行。
5.3 CAN總線數(shù)據(jù)發(fā)送
CAN發(fā)送：發(fā)送緩沖器配置分為描述符區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，描述符區(qū)第一個字節(jié)是幀信息字節(jié)，它說明了幀格式（標(biāo)準(zhǔn)幀格式或擴展幀格式）、遠程或數(shù)據(jù)幀和數(shù)據(jù)長度。標(biāo)準(zhǔn)幀格式有兩個字節(jié)的識別碼，擴展幀格式有4個字節(jié)的識別碼，數(shù)據(jù)長度最長為8個字節(jié)，發(fā)送緩沖器長13個字節(jié)。配置發(fā)送緩沖器工作在擴展幀格式，發(fā)送數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)長度為8個字節(jié)，識別碼與下位機匹配，發(fā)送數(shù)據(jù)為nRF905無線接收的數(shù)據(jù)。檢測狀態(tài)寄存器，接收狀態(tài)位為0、發(fā)送完成狀態(tài)位為1且發(fā)送緩沖器狀態(tài)位為1，則將發(fā)送緩沖器數(shù)據(jù)放入TX緩沖器，命令寄存器SJA_CMR發(fā)送請求位置1，發(fā)送數(shù)據(jù)。
5.4 CAM總線數(shù)據(jù)接收
CAN接收：中斷寄存器SJA_IR接收中斷位置高，開始接收RX緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)，存儲完成后接收緩沖器位置高釋放RX緩沖區(qū)；釋放仲裁丟失捕捉寄存器和錯誤捕捉寄存器。
5.5 無線數(shù)據(jù)發(fā)送
nRF905發(fā)送：TRX_CE=0，TXEN=0，nRF905處于SPI編程；CSN置低，SPI等待一條指令W_TX_PAYLOAD=“00100000”，寫TX有效數(shù)據(jù)，寫操作從字節(jié)0開始；發(fā)送TX緩存存放數(shù)據(jù)；CSN置高；CSN置低，SPI等待一條指令，W_TX_ADDRESS=“00100010”，寫TX地址，全部寫操作從字節(jié)0開始；發(fā)送TX緩存存放地址；CSN置高；TRX_CE置高開始發(fā)送；發(fā)送完成后TRX_CE置低。
5.6 無線數(shù)據(jù)接收
nRF905接收：TRX_CE=1，TXEN=0，nRF905處于接收狀態(tài)；DR=1&&TRX_CE==1&&TXEN==0是否為1，判斷是否有新數(shù)據(jù)傳入且數(shù)據(jù)接收完成，TRX_CE=0進入Standby模式；CSN置低，SPI等待一條指令，R_RX_PAYLOAD=“00100100”，讀RX有效數(shù)據(jù)，讀操作從字節(jié)0開始；CSN置高；TRX_CE=1。
5.7 無線通信基站控制
常規(guī)服務(wù)即無線通信基站工作包括：在完成對nRF905芯片的初始化后使TXEN和TRX_CE引腳置低，nRF905處于SPI編程，將nRF905所發(fā)地址及數(shù)據(jù)寫入緩存，置高TRX_CE和TXEN引腳，發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送不成功則重新發(fā)送，如果成功，置低TRX_CE，等待下一個數(shù)據(jù)發(fā)送。
6.系統(tǒng)測試
將CAN收發(fā)器單片機的串行接口與PC機串口相連，利用PC機串口通信程序?qū)?shù)據(jù)通過串口發(fā)送給CAN接收器，實現(xiàn)CAN節(jié)點的收發(fā)數(shù)據(jù)測試。串行通信的參數(shù)設(shè)置為：串口端口號：1；波特率：9600bps；數(shù)據(jù)位：8位；停止位：1位。
在使用串口時先要打開串口，然后將數(shù)據(jù)傳給CAN節(jié)點單片機。發(fā)送數(shù)據(jù)中要包含無線控制器的下位機地址和其他控制信息，如在實驗中使用的節(jié)點地址為0x00020406、其他控制數(shù)據(jù)為34。34對應(yīng)的二進制數(shù)據(jù)為00110100。實驗表明，本方案給出的無線與有線混合的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)工作正常。
無線通信基站發(fā)送0X34到無線通信從站，從站接收信號后通過CAN總線發(fā)送至終端節(jié)點，終端節(jié)點接收并在數(shù)碼管顯示接收數(shù)據(jù)，并控制下面LED燈相應(yīng)的暗滅，顯示正常發(fā)送RXOK信號通過CAN總線傳輸至無線通信從站，從站將信號發(fā)送至基站，基站接收信號并將數(shù)碼管置零，等待下一個發(fā)送信息。
7.小結(jié)
該系統(tǒng)能利用有線與無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合完成對光源的控制，取得了較好的效果，綜合了有線和無線網(wǎng)絡(luò)的各自優(yōu)點，使得網(wǎng)絡(luò)控制成本更低、網(wǎng)絡(luò)利用率更高、系統(tǒng)智能化更強，便于網(wǎng)絡(luò)的管理和應(yīng)用，適合學(xué)校、家庭、政府、企業(yè)等場所應(yīng)用，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將具有可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。
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