光纤通信在数控网络中的应用及其实现

张春光

摘要： 以光为传播主体的光纤技术，成为近年来发展速度最快的网络传输科技，数控网络的出现，使光纤通信技术的应用范围与普及程度有所提升，成为未来化发展的重要衡量标准，因此本文介绍了我国光纤光缆发展的基本情况与数控网络的概念，并且就光纤通信在数控网络中的应用及其实现展开探究，总结出光纤通信在数控网络中的应用及其实现。

关键词：光纤通信 数控网络 应用 实现

中图分类号：TN929.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）12-0031-01

光纤通信是传输速度最快、效率最高及最为稳定的信号传输方式，光纤通信是未来通信的主要发展方向，数控网络将光纤技术的发展推向新的高度，在现代快节奏的生活模式下，光纤通信技术使各经济模块发展的联动性有所提升，为创造现代化发展的网络环境提供了便利条件，光纤通信技术在数控网络中的应用，将使电子技术发展进入新的阶段。

1 我国光纤光缆发展的基本情况与数控网络的概念

1.1 我国光钎通讯发展情况

我国的光纤通信网络技术发展起步较晚，发展速度相对于西方发达国家还有待提升，受经济水平的影响，我国光纤通信技术发展主要集中在南部沿海地区，分布不均匀是光纤通讯技术发展的主要问题，但我国光纤通讯技术水平，与发达国家持平，始终保持着有利的技术地位。近来年，4G网络的普及使光纤通讯技术发展速度再次加快。据统计，我国2009年光纤铺设总长度达780万公里，截止2014年末，我国光纤铺设总长度已达到2046万公里，同比增产两倍以上。根据市场需求的调查，我国在2020年，光纤总需求量高达5069万公里，仅2014年至今，我国新增光纤缆线总长度，达到981.3万公里，由此可见我国光纤通信网络铺设速度随着技术的发展而不断加快。为能够加快“宽带中国”的战略发展速度，FTTH建设速度必须在现有的市场环境下不断提升，以便保障我国的信息网络产生发展能够符合“宽带中国”的战略发展目标。

1.2 数控网络的概念

数字控制技术主要起源与上世纪60年代，以电子技术为基础的电子计算机技术，不仅改变了计算机的运算方式，也对电子技术发展起到决定性作用，而后通过对硬件设备的研发的开发，数字控制技术应运而生。早期的数字控制技术，主要以人为干预的硬件设施为主，达到了半自动化控制的水平，实现了早期的数字控制的目标，随着计算机技术的不断完善，截止上世纪80年代，数字控制技术与信息网络技术的结合势在必行，数控网络的概念深入人心，应用范围随着时间的推移也越发广泛，至上世纪80年代末期，美国、德国及日本等国家，首先对数控网络技术进行开发并使用，在设备体积方面的优化最为突出，使该阶段的数字控制技术，不在依赖硬件设施而生存，软件成为数字控制的主要控制模式，硬件設施成为辅助数控网络技术的必不可少的配套设施。目前，数控网络技术已相对完善，主要的使用与研发国家多达百余个，我国对于数控网络技术的应用较晚，但发展速度相对较快，技术水平早已名列前茅，为使我国数控网络面向未来化发展提供了便利条件。

2 光纤通信的发展趋势

2.1 收发模块

收发模块是光纤信号接收与发送的主要装置，传统的收发模块成本较高，设备也相对巨大，给安装带来了一定的难度，随着科学技术的不断发展，收发模块也不断向微型化与密集化发展，同时成本方面也有所降低。但以目前的发展状况而言，光纤收发模块仍然无法市场发展的需要，依旧要向高频高速方面不断前行，利用对收发模块的改良，使其无需在特地的环境下，即可进行使用。让光纤的使用不再受到环境的限制。

2.2 新型光纤光缆

现代光纤光缆已无法满足日益壮大的网络环境，光纤的光缆需要面向未来化与规模化发展，建立起以未来信息建设普及为基础的新型光纤光缆，目前，已经使用的新型光纤光缆中，以非零色散光光纤及无水吸收峰光光纤为主，以上两种新型的光纤光缆具有不同的优势，需要根据不同的实际情况选择适宜的光缆选用。当下，光纤光缆面临主要问题是成本较高、技术相对不够纯熟、无法满足大规模客户使用等，均是新型光纤光缆面临的主要问题，解决以上问题，是推动新型光纤光缆发展的有效途径。

3 光纤通信在数控网络中的实现

不管是SERCOS还是HSB 结构的数控网络系统，当经过仲裁从站获得总线控制权后，主站跟从站的通信就是点对点的通信。所以依据数控系统中传输的数据特点， 实现点对点的高实时、高可靠光纤通信是基本环节。这一环节是在物理层来实现的。

物理层点对点通信的外围接口模型如下图1所示。

该模块是用 VHDL语言在FPGA中实现的。将在数据链路层打包好的数据帧编码后通过光纤传送到总线上去，以及从总线上接收串行的数据解码后交给数据链路层。物理层的主要工作几乎都由该模块来实现。

4 结语

目前，我国光纤使用技术的普及相对较为完善，但在数控网络中的应用，还有待提升。随着市场应用范围的不断扩大，光纤通信也将随着时间的推移，逐渐的在数控网络中得以使用。光纤技术之所以无法在现阶段广泛应用于数控网络，主要是技术较为繁琐，需要在不断的发展中进行优化与革新，摸索出适宜数控网络使用的光纤技术，为其更好的发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]王君.浅析光纤通信技术[J].中国新通信，2016（10）.

[2]关林君.基于光纤串行通信的数控底层控制器研究及实现[J].华南理工大学，2011.