光纤传输速率

光纤传输速率（通用6篇）

光纤传输速率 篇1

据IBM公司透露,该公司研究人员已创造了多模光纤数据传输速度的新纪录。多模光纤是通常用于单建筑物内或校园内连接邻近电脑的线缆。该研究成果表明,短距离传送数据的标准及现有技术应该能够在十年内满足服务器、数据中心及超级计算机不断增长的市场需求。

基于VCSEL(vertical-cavity surface-emitting laser)激光器、57米线缆,研究人员实现了64 Gb/s的传输速率。它比以往记录快14%,是当前典型商业技术的2.5倍。

为了发送数据,研究人员使用了标准的非归零(NRZ,non-return-to-zero)码调制。据美国纽约IBM TJ Watson研究中心的研究人员Dan Kuchta透露,NRZ调制并不会超越32Gb/s的传输速度。许多研究者认为,要实现更高的传输速率,需要求助于更复杂的调制类型,如脉冲振幅调制4(PAM-4,pulse-amplitude modulation-4)。

然而,由于Kuchta和他的同事们利用NRZ调制获得了较快的传输速度,NRZ技术至少还有一两个产品周期。Kuchta将于3月9日至13日在美国加利福尼亚州旧金山莫斯康展览中心举办的2014光纤通讯研讨会及展览会(OFC 2014,Optical Fiber Communication Conference & Exhibition2 0 1 4 )上展示这些研究结果。他的演讲题目为 " 6 4 G b / sTransmission over 57m MMF using an NRZ Modulated850nm VCSEL"。

为了实现高速,研究人员采用了瑞典查尔姆斯理工大学研制的VCSEL激光器和IBM研究中心开发定制的硅锗(Si Ge)芯片。Kuchta称,接收器芯片的设计是独一无二的。它同时在速度和灵敏度方面超越了当前的商业产品。驱动器芯片通过传输均衡技术加宽了光链路带宽。虽然这种方法在电气通信领域非常典型,但是它在光通信领域还是相对较新的。

这种较快的传输速度只能达到57米的距离,因此该技术并不适合跨洲发送数据。它最合适用在建筑物内传输数据。数据中心约80%的线缆及用于典型超级计算机的大多数电缆的传送距离都在50米以内。目前这项新技术目前已具备商用条件。

摘自: http://www.cnii.com.cn

光纤传输速率 篇2

TCP协议面向连接的特性让它的传输速率不像UDP协议那样简单直观, 以一条50Mbps带宽的专线电路为例, 使用UDP的实际传输速率一般可以逼近线路带宽, 而TCP传输速率则很可能偏慢, 甚至与带宽相差甚远。不论是应用程序开发者还是网络管理员, 在分析TCP传输速率慢的原因时往往从限速、其他流量影响、qos设置、线路质量问题等方面考虑, 但TCP协议不同于UDP协议, 即使不加限速并排除其他流量干扰, 实际传输速率也不一定能逼近带宽, 因为还存在其他制约因素。

1 TCP传输速率计算公式

TCP协议有一套完备的确认机制以保证所有数据包都被正确送达, 在TCP传输过程中, 发送方在发送了一定数量的数据包后, 必须等待接收方发回一个确认包, 只有确认接收正常以后, 发送方才能继续发送。发送方在收到确认包之前允许传输的未经确认的最大数据量是由一个值决定的, 即tcp拥塞窗口 (cnwd) , 而等待这个确认包需要一定的时间开销, 与往返时延 (RTT) 关系密切。

假设接收方处理能力足够的前提下, TCP传输速率符合如下计算公式:

传输速率= 拥塞窗口大小/ 往返时延

2 TCP传输速率影响因素分析

从传输速率计算公式可见影响TCP传输速率的两大因素——拥塞窗口大小和往返时延, 但这两者并非一成不变, 以下分别对两者进行具体分析。

2.1拥塞窗口

根据TCP传输速率的计算公式, 当往返时延一定时, 拥塞窗口大小与TCP传输速率成正比关系, 拥塞窗口越大, 传输速率越快。拥塞窗口并不是一成不变的, 为了避免网络过载的问题, TCP采用了慢启动机制。拥塞窗口的初始值往往比较小, 如果数据包一直被接收方顺利确认, 下一次发送的拥塞窗口将变为前一次的两倍大, 不过拥塞窗口的大小并不会无限制增加。不论是Windows还是Linux操作系统, 用于表示拥塞窗口大小的字段是用两个字节表示的, 即拥塞窗口的默认最大值为64K字节, 换言之, 即使网络通畅稳定, 没有丢包, TCP发送方每次传输的最大数据量被限制在64KB。

拥塞窗口的默认上限将对TCP实际传输速率产生限制, 以一条往返时延为30毫秒网络链路为例, 按照传输速率计算公式, 可以计算出此时TCP的极限传输速率:

64KB/30ms=65 535*8bit/0.03s=1 747 266bps=17.47Mbps

由上可见, 即使这条链路的带宽达到50Mbps甚至100Mbps, 也不存在任何丢包, TCP传输过程中的最大速率也无法超过17.47Mbps。

用这个拥塞窗口默认上限值带入传输速率计算公式, 可以计算达到指定的传输速率所需的时延, 以目前网络建设的主流千兆及万兆链路为例, 要实现千兆和万兆的TCP传输速率, 要求时延分别达到如下值:

RTT (千兆) =拥塞窗口最大值/1024Mbps=64KB/128KB=0.5ms

RTT (万兆) =拥塞窗口最大值/8 192Mbps=64KB/1024KB=0.062 5ms

当网络质量不佳或发生拥塞时, 会发生丢包, 丢包对拥塞窗口有很大影响, 发送方不仅要重传之前的拥塞窗口内容, 而且每次丢包后拥塞窗口大小都会减半, 同时在随后的再次扩大过程中, 拥塞窗口将不再采用指数式成倍扩大, 而是以加法方式缓慢地线性增长, 以避免再次发生丢包, 这种机制决定了发生丢包时TCP传输速率必然会极大降低。

表1为不同往返时延下, 零丢包和2% 丢包率时TCP的实际传输速率测试数据。

2.2往返时延

根据TCP传输速率的计算公式, 当拥塞窗口大小一定时, 往返时延与TCP传输速率成反比关系, 时延越大, 传输速率越小。

往返时延由发送时延、传播时延、排队时延、处理时延四个部分组成。

发送时延:主机或路由器从发送数据帧的第一个比特算起, 到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间。

传播时延:电磁波在信道中传播一定的距离所需的时间。

排队时延:分组进入路由器后要先在输入队列中排队等待处理, 在路由器确定转发接口后, 还要在输出队列中排队等待转发, 这些过程所需时间为排队延时, 排队延时通常取决于网络当时的通信量。

处理时延:主机或路由器在收到分组时分析分组首部、 从分组中提取数据部分、进行差错检验、查到适当路由等产生的时延。

根据网络的不同情况, 有些时延可以忽略不计, 如在局域网中, 传播时延很小可以忽略不计, 而当网络没有拥塞时, 分组在各个结点的排队时延也可以忽略不计。

在广域网链路中, 往返时延主要由传播时延组成, 由于光速有限, 无法超越, 因此在长距离网络链路中, 传播时延不可避免地会随着距离的增加而增加。

3 TCP传输速率优化方法

根据对上述TCP传输速率两大影响因素的分析, 可以采取一些有针对性的方法优化TCP传输速率。

3.1增大TCP拥塞窗口

虽然TCP拥塞窗口大小默认用两个字节表示, 但通过使用TCP Window Scaling技术, 可以优化TCP参数, 让拥塞窗口突破64KB的默认限制, 这样做能增加发送方每次传输的数据量, 提高TCP传输速率。不过这种方法也有一些缺点, 首先, 拥塞窗口变大意味着一旦丢包需要重传更多的数据量; 其次, 更大的拥塞窗口需要占据服务器更多的内存资源;再次, 修改参数的操作比较繁琐, 需要对每一台发送方的计算机进行参数更改, 有时甚至不具有可行性。

3.2广域网加速设备

由于光速无法超越, 直接减少传播时延以提升TCP传输速率的做法无法实现, 不过可以通过部署广域网加速设备来 “欺骗”发送方, 达到类似的效果。部署在长距离链路两端的网络加速设备会各自向本地端的服务器发送TCP确认包, 让服务器以为接收方非常近, 从而以局域网级别的时延对应的速率进行TCP数据的传输。值得一提的是除了TCP优化, 广域网加速设备还有其他一些加速手段, 包括数据缓存、数据压缩等, 它也成为企业提升广域网传输速率的最常用手段。

3.3分块并发式传输

由于单TCP连接的传输速率受两大因素影响, 可以通过增加并发的连接数, 分块传输数据来提升TCP传输速率, 很多专业下载工具如网际快车Flash Get等都使用了分块下载技术以提升传输速率。

以上三种方法在实现的技术难度、成本预算和实际效果方面各有不同, 用户可以根据自己的实际情况选择合适的方法提升TCP传输速率。

4结语

本文从TCP协议机制出发深入分析了TCP传输速率影响因素, 并在此基础上提出了几种在实际应用中优化TCP传输速率的方法, 对于应用程序开发人员和网络管理员理解、 分析、优化TCP传输速率具有一定的参考借鉴作用。

摘要：TCP协议是目前网络上绝大多数应用程序使用的传输层协议, 由于具有较为复杂的流量及拥塞控制机制, 分析其实际传输速率具有一定难度。笔者从TCP协议机制出发, 深入剖析了TCP传输速率的主要影响因素, 并在此基础上提出了几种优化传输速率的方法。

光纤传输速率 篇3

随着移动通信的不断发展, 各种无线业务不断丰富, 也对未来无线通信的频谱利用率提出了更高的要求。MIMO (Multiple Input and Multiple Output, 多输入多输出) 系统通过在收发两端安装多个天线, 可以在不增加系统带宽与功率的情况下成倍提高用户的传输速率, 因此受到了广泛的关注[1,2,3]。但是在很多情况下, 由于体积和功耗限制, 无法在移动通信终端安装多个天线以使其相互之间达到MI-MO系统进行空分复用 (Spatial Multiplexing) 所要求的波长距离。协同通信的出现, 无疑为解决这一问题提供了有效的方法途径。协同通信通过在各个不同的通信终端节点上独立非天线阵列的相互协同, 来达到虚拟MIMO, 也即虚拟天线阵列的效果, 在未来通信系统要求大容量、高速率、体积小、功耗低的背景下具有更实用的发展前景[4,5]。

协同通信中目前比较流行译码转发协议[6], 通过协同节点对源信号接收、译码和再编码, 最后再发送给目的节点。译码转发协议可以避免协同过程中的噪声累积, 减小了目的节点进行信号合并的难度, 且容易得到中断概率的闭式解[7], 但是译码转发过程较复杂, 系统整体性能受协同节点译码质量的影响较大, 且分集效率较低。而放大转化实现简单, 不受制于源节点与协节点之间的信道质量, 同时在不损失频谱利用率的情况下可以达到接近全分集的效果 (Full diversity) 。

本文基于协同通信系统的放大转发协议, 建立了半双工的时分系统模型, 通过把每个工作时隙进一步分为前后两个子时隙来建立等效并行的信道, 在此基础上分析了协同节点的放大系数范围, 最后利用等效的向量形式, 借助MIMO中的容量理论, 推导了采用放大转发协议的协同通信系统最大传输速率。

1 系统模型

考虑由一个源节点、一个目的节点和一个协同节点组成的通信系统, 系统带宽为WHz, 如图1所示。源节点Ts发送信息xs到目的节点Td, 并通过协同节点Tr来辅助传输。所有节点均只安装单根天线, 这样在实际应用中, 由于接收信号的衰耗和射频电路制作工艺限制, 每个节点无法通过一根天线同时收发信号。因此可假设每个节点均为时分的半双工 (half-duplex) 工作方式, 系统的每个时隙有N (其中N2W) 个采样点, 且整个系统可以达到理想的各级同步, 这样在离散时间信道模型下, 直接传输 (无视协同节点存在) 与协同传输的利用信道方式如图2所示。

因此, 对应图2 (a) 情况, 源节点Ts到目的节点Td的直接传输可以等效为:

其中, yd[n]是目的节点Td的接收信号, xs[n]是源节点Ts的发送信号, h1为Ts到Td之间的信道衰落系数, 其在每个时隙内保持不变, 在时隙与时隙之间呈独立分布。zd[n]为Td接收端的干扰噪声, 假设为零均值的独立循环对称复高斯随机变量, 且方差为N0, 另设节点Ts和Tr的功率限制分别为Ps和Pr。

对于协同传输来说, 由于采用时分的半双工工作方式, 对应图2 (b) 情况, 在前半个子时隙内有:

其中, yr[n]表示Tr在前半时隙的接收信号, h2是Ts到Tr之间的信道衰落系数, zr[n]为Tr接收端的干扰噪声。

在后半个子时隙, 系统有:

其中, xr[n]是协同节点接收yr[n]后经过一定处理的发送信号, h3是Tr到Td之间的信道衰落系数。本文假设所有信道衰落系统h1, h2, h3同分布且包含了路径损耗、阴影衰落和多径衰落, 且协同节点Tr和目的节点Td均可以通过信道估计准确地获得相应的信道衰落系数, 另假设所有噪声同分布。

2 放大转发协议

对于放大转发协议来说, 在每个时隙的前半部分时间, 源节点Ts发送信息xs到目的节点Td和协同节点Tr, 与此同时, 协同节点Tr对收到的来自Ts的信息包括噪声zr进行放大处理, 即乘以加权系数β, 得到xr:

由于Ts和Tr的发送信号均须满足各自的发射功率限制, 从而有:

由 (6) 式可得,

β在一个时隙内为大于零的常数, 即β的取值范围为

由于已假设节点Tr可以获知h2的信道状态信息 (CSI) , 所以可以根据源节点与协同节点之间的信道状况在每个时隙动态地调整放大系数β。

结合图1可以看出, 放大转发的协同方案可以等效成通过两个独立发信机来进行重复编码 (Repetition coding) 的系统, 只不过节点Tr在转发源节点信息的同时也放大转发了自身接收端的噪声zr。在目的节点接收端处, Td可以采用最大比合并法 (Maximum-ratio combing) 对接收信号yd[n], n=1, 2, …, N进行解码。

3 放大转发协议的最大传输速率

由于Ts和Tr均采用时分半双工工作方式, 将系统每个时隙分为前后两部分后, 可以把基于放大转发协议的协同通信系统等效成有噪声叠加的虚拟2×2MIMO系统, 前半时隙和后半时隙接收的yd相当于MIMO系统中两根不同接收天线接收的信号, 因此由式 (2) - (4) 可以得到系统收发信号的向量形式为:

因为:

所以,

这样,

当其他值在一个时隙内均为定值时, 取, 则有:

所以g (β) 是β的增函数, 所以要想获得最大传输速率, 放大系数应取其最大值:

将 (11) 式代入 (10) 式, 得到:

对多项式中第三项的分子分母除以N02, 得到:

所以 (8) 式可以转化为:

其中, SNR1为源节点Ts到目的节点Td接收端的信噪比, SNR2为协同节点Tr到Td接收端的信噪比, 函数f (a, b) 表达式为:

注意到尽管在系统模型中假设Tr与Td的接收端噪声均具有相同的方差, 但以上的推导也适用于各点噪声具有不同方差的情况。

4 结束语

协同通信系统可以通过各个节点之间的协作来获得类似于MIMO系统的分集增益或复用增益。本文基于协同通信的放大转发协议, 建立了半双工的时分系统模型, 通过把每个工作时隙进一步分为前后两个子时隙来建立等效并行的信道, 在此基础上分析了协同节点的放大系数范围, 最后利用等效的向量形式, 借助MIMO中的容量理论, 推导了采用放大转发协议可获得的最大传输速率。所得结论为下一步研究协同通信的中断概率提供了理论支撑。

参考文献

[1]KALTENBERGER F, GESBERT D, KNOPP R, et al.Correlation and capacity of measured multi-user MIMO channels[C].IEEE 19th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, Sept.2008:1-5.

[2]KALBASI R, FALCONER D D, BANIHASHEMI A H, et al.A Comparison of Frequency-Domain Block MIMOTransmission Systems[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2009, 58 (1) :165-175.

[3]李晓阳.WiFi技术及其应用与发展[J].信息技术, 2012 (2) :196-198.

[4]VAN E, KWAKKERNAAT R, PLEG J, et al.Cooperative Competition for Future Mobility[J].IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2012, 13 (3) :1018-1025.

[5]KAIBIN H, Rui Z.Cooperative Precoding with Limited Feedback for MIMO Interference Channels[J].IEEE Transactions on Wireless Communications, 2012, 11 (3) :1012-1021.

[6]JAIN A, KULKARNI S R, VERDU S.Minimum Energy per Bit for Wideband Wireless Multicasting:Performance of Decode-and-Forward[C].IEEE INFOCOM 2010 Proceedings, 2010:1-9.

光纤传输速率 篇4

微电子机械系统(Microelectro-mechanical Systems,缩写为MEMS)是21世纪的一项革命性新技术。它的发展是关系到国防安全的至关重要的技术。MEMS技术的产生、发展将带动众多交叉学科与高新技术产业的发展[1]。作为MEMS的一个重要组成部分,微传感器发展较为迅速,现在已经形成产品和正在研究中的有压力、加速度、速度、微陀螺、位置、流量、电量、温湿度等。微机电陀螺作为微传感器的一种,它是采用微机械加工方法制作的耦合谐振式陀螺仪,用它可以测量目标方位的变化[2]。在对某型火炮炮控系统主要性能指标检测中采用了微机电陀螺速率传感器进行测试试验。

2 微机电陀螺速率传感器传输特性测试

2.1 测试目的

微机电陀螺传感器会产生时漂,某些参数可能发生变化,从而影响依据其初始标定数据建立的输入-输出特性,最终会造成测量误差。因此在进行测试之前,需要对传感器进行传输特性测试。

2.2 测试过程

采用单轴转动平台式陀螺检测仪对微机电陀螺速率传感器进行测试。转台旋转速率选择:±1±3±5±8±10±15(°/s)。为了求的数据的真实性,进行两次测试。测试如图1:

2.3

测试结果经过测试得到数据如表1。

2.4 测试数据分析根据数据得到折线图(图2)。

在利用输入、输出信号对传感器进行标定时,为了最大限度减少误差,保证传感器的精度,本文采用了回归分析法对角速率传感器标定。

回归分析是一种统计分析方法,它用来研究变量之间的关系,这种关系一般是相互依赖的定量关系。简单来说,回归分析就是通过规定的因变量和自变量来确定变量之间的因果关系,建立回归模型,并根据实测数据来求解模型的各个参数,然后评价回归模型是否能够很好地拟合实测数据,如果能够很好地拟合,则可以根据自变量作进一步预测[3]。

为了确定传感器的输入输出关系,设角速率为自变量x,电压为因变量y,则建立回归模型为:

其中,α,β为待定参数,ε表示各随机因素对输出y的影响,服从正态分布的随机参量。求线性函数得:

用最小二乘法估计,得到一元线性回归方程:

式中,y赞是E(y)的统计估计,α赞,β赞分别是α,β的统计估计值。则残差为:

应用最小二乘法求解回归系数,就是残余误差平方和为最小的条件下求回归系数α赞,β赞用矩阵形式表示,则:

则上式可以表示为:

由于测得的值y精度相等,根据最小二乘原理,回归系数的矩阵解为:

其中,C=(XTX)-1,B=XTY

将表1的数据带入式(3)得到回归方程为:

将回归方程式(8)代入表1中,可得图2。由于该速率陀螺基准电压范围2.5±0.045V,实测电压值2.482V作为输出基准电压,符合指标要求,验证回归方程式(8)满足检验要求,传感器良好。

由图(2)和式(8)可得线性拟合后的数据图表及直线公式如图3。

角度与密位的换算关系为360°=6000mil

所以,用密位表示角速度的关系式为:

得:

在使用该速率陀螺传感器对某型火炮的调炮速率进行测试时,检测仪测出速率陀螺的输出电压,根据公式(10)可得出炮身运动的角速度。

3 结论

在MEMS速率陀螺传输特性测试中,用单轴转动平台式陀螺检测仪对该速率陀螺进行了标定。通过使用最小二乘法、曲线拟合等方法对测试数据进行了处理,为该速率陀螺传感器建立了角速度与电压关系公式。该速率陀螺传感器可以作为标准计量仪器,用于测量火炮角速度及其它数据。

摘要：随着现代科技的发展,传感器技术已经成为一门现代科技的前沿技术。在国防和军事领域,随着微电子技术、通信技术和计算机技术,特别是MEMS技术的迅速发展,军用传感器技术水平以惊人的速度在不断提升,它在航空、航天、火炮炮控系统、军用智能机器人等领域被广泛的应用。由于传感器会产生时漂,某些参数可能发生变化,从而影响依据其初始标定数据建立的输入-输出特性,最终会造成测量误差。本文引入微机电陀螺速率传感器技术,在使用该传感器之前,对该速率陀螺传感器进行传输特性研究。

关键词：MEMS,传感器,传输特性,研究

参考文献

[1]高国伟.MEMS-压力传感器的革命性新技术[J].传感器世界,1997,(3):2-6.

[2]范茂军.传感器技术———信息化武器装备的神经元[M].北京:国防工业出版社,2008,9.

光纤传输速率 篇5

据最新的统计表明, 我国的网络用户数量已经突破5亿, 如此庞大的用户群体对于网络运营商来说, 是一个巨大的机遇, 同时也是一个很大的挑战。如何能够获取更多的市场空间, 为用户提供优质的网络服务, 已经成为了现在网络运营商面对的主要问题。由于我国的人口较多, 地域面积较大, 平均网络传输效率目前处于世界较低水平, 与我国的其他行业发展不符, 因此近年来我国非常重视网络基础设施建设, 运营商投入了大量的资金, 对相关的技术和设备也进行了深入的研究和开发。

2 网络资源的共享简述

2.1 网络资源共享的概念

网络资源共享的概念可以分成狭义和广义的。狭义上的资源共享, 就是指分享一些计算机中存储的数据, 如一些音乐、图片和视频等, 而广义上的资源共享, 是建立在P2P数据传输模式下, 由于目前影响网络发展的主要因素是带宽, 而我国总体的带宽水平较低, 在上网的高峰时间段, 经常会出现网络延迟等问题, 为了使下载的速率稳定, 出现了很多下载软件, 这些软件都采用了一定的下载技术, P2P技术就是其中的一种。这种技术主要就是建立在网络资源共享的条件下, 考虑到网络上的很多文件, 会有很多人同时进行下载, 这样对服务器会造成较大的压力, 利用P2P技术, 使每个下载的用户都会进行一定的上传, 将下载的数据不断的分享给其他用户, 这样就提高了网络资源共享的效率。

2.2 网络资源共享的特点

随着互联网自身的发展, 现在的数据共享只是网络的一部分, 尤其是互联网内容的丰富, 使得互联网的用途越来越多, 但是从本质上来看, 要想实现互联网的不同功能, 都是在数据共享的基础上进行。如视频点播业务, 如果用户和视频网站之间, 不能够进行视频的传输, 那么人们也就无法观看网站内的视频。由此可以看出, 网络资源共享是互联网发展的基础, 而网络资源共享最大的特点就是自由性, 只要计算机能够进行工作, 那么分享的时间就没有限制, 对于分享的内容也没有要求, 只要转化成特定的存储格式, 其他用户就可以通过网络, 获取到这些数据。

3 影响网络传输效率的因素分析

3.1 用户的数量

对于网络的使用来说, 影响用户体验的主要因素就是传输效率, 从连接到互联网中开始, 就需要不断地进行数据传输, 尤其是下载一些大型文件, 网络传输的速率直接影响下载所需要的时间。目前网络内容的发展较快, 各种视频网站和网络游戏不断出现, 用户在日常的使用中, 对网络传输速率的要求也越来越高。通过实际的调查发现, 虽然我国的网络用户数量比较多, 但是上网的时间段也相对集中, 只有在这个时间段内, 网站传输速率才会受到较大影响, 会导致每个人的带宽减小, 甚至会出现传输延迟的情况。在其他空闲的时间中, 网络的传输效率比较稳定。受到我国用户数量过多影响, 目前我国的平均网络传输效率, 在世界上排到了90多名。

3.2 线路建设

在所有能够影响网络传输效率的因素中, 网络基础线路是最主要的一个因素, 由于线路可以决定网络带宽, 而网络传输效率主要受到带宽的影响, 如果带宽足够大, 那么数据的传输延迟就可以控制到很小。在传统的网络线路建设时, 数据传输主要利用电话网进行, 随着用户的增加和网络内容的丰富, 电话网已经无法满足数据传输的需要, 因此开始使用光纤来取代同轴电缆, 这样极大的提高了网络传输的效率。但是由于我国经济发展不平衡, 在网络线路建设上, 对于经济水平较低的西北地区, 目前使用的大多还是电话网, 所以严重影响了我国网络传输效率的水平。

4 网络资源的共享与传输速率的制衡关系

4.1 网络资源的共享对传输速率的促进作用

通过前面的分析可以知道, 影响网络传输速率的因素中, 用户数量是一个重要的因素, 正是大量的网络用户, 使得网络间的数据交换比较繁忙, 而总体的网络带宽有限, 每个用户能够使用的带宽就会变小, 在实际使用的过程中, 这么多人同时使用, 对服务器也是一个巨大的考验。如果采用网络资源共享的理念, 就可以将每个计算机都当作一个节点, 从而减缓网络服务器的压力。目前使用比较广泛的P2P模式, 就是在其他用户进行下载时, 如果计算机中也下载了相应的资源, 就可以利用空闲的网络, 上传一些其他用户没有下载的数据, 在不影响自己使用的情况下, 提高整个网络的传输速率。由此可以看出, 网络资源的共享对于传输效率来说, 如果利用的好, 就可以起到一定的提升作用。

4.2 网络资源共享对传输速率的限制

网络资源共享虽然可以通过一定的方式, 提高网络传输的速率, 但是应用的不当, 或者是因为网络中的其他因素, 也会降低网络传输速率, 如在网络资源共享之前, 需要将这些数据上传到网络, 这也需要一定的带宽, 会对整体的传输速率造成一定的影响。使用P2P进行资源共享, 服务器需要对每个节点用户的信息进行处理, 服务器会承受巨大的压力, 严重时甚至会导致系统的崩溃。为了避免这种现象发生, 很多局域网中, 都限制了P2P等资源共享技术的使用, 尤其是校园网等公共网络中。由此可以看出, 网络资源共享不仅对传输速率有促进作用, 同时也有一定的限制作用。

5 结束语

通过全文的分析可以知道, 用户数量的增加和基础设施建设的落后, 在一定程度上限制了网络传输速率的发展, 而网络资源共享可以很好地解决用户数量和基础设施之间的矛盾, 利用P2P技术, 可以提高网络传输的效率, 但是在实际使用的过程中, 这种网络资源共享技术会对服务器形成巨大的压力, 在一定程度上降低了网络传输效率。

摘要：本文在网络资源共享的概念和特点的基础上, 结合影响网络传输速率的因素, 对网络资源的共享与传输速率的制衡关系进行了深入的研究。

关键词：网络资源,传输效率,制衡关系,分析

参考文献

[1]王杨, 王汝传, 徐小龙, 严远亭.资源共享P2P网络的进化博弈激励模型[J].计算机工程, 2011 (11) :19-21.

[2]李端戎, 吴松, 石宣化, 范珂, 赵娜.面向复杂异构网络环境的服务聚合系统[J].华中科技大学学报 (自然科学版) , 2011 (S1) :38-41.

光纤传输速率 篇6

此次实验, 使用了光纤芯径间光信号泄漏大幅削减的七芯径光纤 (以下简称七芯光纤) 和光纤连接装置。在技术上解决了光纤中七芯径间泄漏的信号互相干涉, 和光纤芯径连接时纤芯偏离等技术难题, 传输试验取得满意结果。此次进行的大容量实验, 使光通信的传输速率比现在大大提高了。日本在产官学积极推动下, 多芯径光纤 (以下简称多芯光纤) 实用化值得关注。

该试验成果已于2011年3月6日～10日, 在美国召开的光纤通信国际学术会议 (OFC/NFOEC2011) 上, 作为与会论文宣布。

单芯光纤容量发展出现瓶颈

目前的光纤通信, 是在细如头发丝大小光纤的纤芯上实现的。单芯光纤和七芯光纤的光纤横断面, 见图1。

图1中黄色部分是光纤芯径。众所周知, 光纤的外径仅125μm (微米) , 在同样外径的条件下, 均匀配置7个9μm的芯径, 这比原来只有一个芯径的光纤实现难度大很多。

众所周知, 光信号 (激光) 都是集中在直径9μm的光纤芯径上, 进行传送的, 纤芯的能量密度比太阳表面还高。光纤能注入的光信号功率有限, 加大发送光功率, 输出的光信号由于非线性光学效果, 会使光信号产生畸变;加大的激光能量还会在光纤中引起热破坏作用, 见图2。

由于在光纤中产生的非线性光学效果, 用提高光功率的办法, 很难提高传输容量。世界光传输系统的开发历史, 年复一年地在持续增加光纤传输速率, 但从2001年开始, 光纤传输速率增长, 就到了缓慢增长期, 见图3。

1980年以后, 由于时分复用技术地采用, 大大提高了单波段光纤传输速率, 到1990年以后, 由于WDM (波分复用) 技术地采用, 使光纤传输容量取得急速发展, 但到2001年之后, 光纤传输速率的提高, 进入到缓慢期, 如图3。

另外, 在目前的光纤通信开发中, 进一步提高传输速率, 已经到了必须考虑把光纤变成复数内核 (芯径) 不可的阶段。开发复数内核 (芯径) 的光纤, 其关键技术是如何防止同光纤中各个内核中光信号泄漏所产生的光信号互相干扰问题, 以及在光纤连接时光纤中各内核偏离等技术问题。

七芯光纤试验取得突出成绩

此次实验解决了技术上非常困难的复数内核 (芯径) 光纤拉制问题, 同时使用这种光纤用109Tbit/s传输速率, 使传输距离达到了16.8km, 全部7个纤芯上的光信号, 都取得良好的通信品质。本次试验的关键产品是, NICT和OPTOQUEST株式会社开发的既存7根光纤和一根光纤7个芯径同时连接的装置, 以及由住友电工开发的、纤芯间光信号泄露大幅削减的7个内核的光纤, 详见图4。

试验系统使用的光接收机与发送机, 由NICT与住友电工共同开发, 采用了超高速相位调制技术。本次试验突破了现在一根多芯径光纤上传输100Tbit/s的物理极限, 在世界上首次完成了传输109Tbit/s的试验。本技术的确立, 为光纤传输系统进一步大容量化奠定了基础。另外, 本技术如果和其他光通信技术进行组合, 可以将目前的光传输速率提高1000倍以上。