无线光通信传输和接入研究

1、无线光通信传输和接入研究摘要：无线光通信以其独特优势开拓了其应用市场, 有效解决了 “最后一公里”问题。该文结合无线光通信工作 原理、应用现状，分析无线光通信的传输与接入，以服务于 无线光通信研究。关键词：无线光通信；传输；接入中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：1009-3044 (2014) 11-2515-02无线光通信即为自由空间光通信(fso),其打破有线通 信区域限制，适应现代网络、手机等现代通讯设备的发展要 求，以高宽带、低成本接入技术和高速率、高准确度传输技 术，扩展了其在通信领域的应用空间，并有力推动着“最后 一公里”问题的解决。1无线光通信原理简述由此可见，无线光

2、通信必须经发射、光信号传输及接收 三个环节；此外，该系统包括光学望远镜及接收与传输相关 功率放大设备。本系统采用光电转换技术，在电信号对光发 射机光源进行调制后，具有天线功能的光学望远镜对光信号 进行传输，经大气信道到达接收望远镜；待接收望远镜收到 信号后，将其聚焦于光电检测器中，在接收机中实现光信号 向电信号的转换，此后经调制调解器，读取数据信息，完成 无线光信号接入。然而，不同光波长信号透过率不同，若要 提升透过率，提高系统功率，则需要选择高性能的波段窗口, 如850nm近红外线光谱，1500nm波长频段；同时，由于无线 光通信系统中含有多项辅助功能系统，如atp伺服控制系统, 因此，要提

3、升光信号传播质量，维持光通信安全、稳定，还 必须利用辅助系统对传输信号、路线进行定位、跟踪、捕获 等。2无线光通信的应用现状2. 1无线光通信应用的支持条件无线光通信与有线光通信构成光通信，现阶段有线光通 信在广域网、城域网中广泛应用，而近年来，在信息技术发 展及人们对通信速率高要求的刺激下，通信技术已从单一有 线光通信传输方式中解放出来，为用户提供无线光通信技 术，而相对于有线光通信系统，无线光通信无需铺设光缆， 且能够实现光纤骨干网到用户的“最后一公里”，由此可 见，无线光通信实现了高宽带、低成本效益，因此，其应用 市场逐渐扩大。具体来看，无线光通信之所以能广泛应用，主要在于： 其一，传输

4、速率髙。无线光通信以无线激光为主要传输载体, 同时结合多种波分复用技术，可提高传输速率至1 ogbit/s, 相对于传统的有线光通信速率而言，无线光通信速率极高。 其二，经济快捷。无线光通信无需光纤，且其设备能架设在 恶劣的环境中，如房顶、江河湖水上、偏远山区等，这不但 节省了光纤铺设时间，加快了施工进程，降低了光纤购置费 用，且一定程度上克服了通信传输环境限制。其三，通信安 全性高。无线光通信不需光纤，这克服了光纤故障限制，即 使在发生通信故障时，也能尽快恢复网络工作，因此，无线 光通信可为救灾、抗灾等提供通信服务，为应急备战提供了 支持，提升了通信质量。同时，由于光通信的实现建立在点 对点

5、的连接上的，其具有较好的方向性，且无线光通信的波 束较窄，因此，无线光通信安全性较高。2.2无线光通信存在的问题无线光通信作为信息化发展的必然产物，其适应了现阶 段网络、通信发展的要求，且以独特优势赢得了大众的认可, 然而无线光通信不可避免的存在众多问题。其一，受大气环 境影响显著。无线光通信与有限光通信根本区别在于传输介 质不同，由于无线光通信借助于大气传输信号，因此其受制 于大气环境的影响程度较大，若发生恶劣气象，则无线光通 信会发生通信受阻、中断，甚至是信号缺失，如在严重雾天 情况下，光信号会发生散射，雨雪天气下，光信号衰减严重 其二，点对点对准连接困难。无线光通信是视距宽带通信技 术之

6、一，也就是说，无线光通信系统中，只有具备一定的视 线传播条件，发射机与接收机之间才能实现光信号的传输与 接收，若设备放置于髙建筑物、山区顶部等受环境影响巨大 的地方，则在强风、地震等外力作用下，设备较易产生晃动, 影响激光器的对准。其三，存在安全隐患。无线光通信频谱 没有相关许可证书，使得设计者或使用者操作没有相关指导 说明，容易产生一些安全事故，如使用者裸视下眼睛受伤。3无线光通信的传输、接入及相关注意事项在信息技术发展及人们对通信速率高要求的刺激下，无 线光通信应用领域拓广，然而由于无线光通信无稳定的光纤 传输介质，其受外界环境，尤其是大气环境的影响尤为突出, 因此，要进一步提升无线光通信

7、传输、接收质量，必须加强 传输、接入过程中的控制。3. 1加强设备、机理控制无线光通信系统安全高度运行，需无线光通信发射机、 传输天线、接收机的联合作用，因此，传输接入过程中需要 对各个组成成分进行严格控制。其一，控制发射机。发射机 将不同数据类型的电信号转化为光信号，是光信号的产生部 位，由于光信号通过大气传输，呈椭圆形光斑，在激光管芯 作用下产生，经光行为耦合，因此传输距离越远，其耦合准 值就越高，也是就说耦合准值、光信号的传输距离两者存在 呈正相关关系。由此可见，在设定耦合准值时，必须将光学 耦合效率、准直后光斑的发散角值考虑进去，避免产生光信 号设计不全造成接收性能受限。其二，控制光学

8、天线。无线 光信号不受光纤、光缆传输路径的制约，在信号传输过程中 必定会产生发散角，加重了光信号的损耗，影响了传输方向 的确定。光学天线系统多由凸透镜或是凹面镜组成，具备聚 焦原理，因此，可减少光信号的散射，进而提升光信号传播 质量。要注意，由于光学天线孔径大小影响到接收增益，因 此，选择光学天线时要遵守实际情况，并对聚光斑点尺寸进 行精准计算，以提升光信号的接收度与接收效率。其三，控 制接收机。光信号传输过程中多会发生码间串扰现象，且受 自然光影响产生噪声谱的背景光，使得光信号质量降低，从 而造成接收机所接收的光信号非常微弱；同时，由于无线光 通信的传输环境较为复杂，可影响光信号的因素众多，

9、因此, 无线光通信接收机必须具备灵敏的信号接收能力、较高抗干 扰能力及较强的滤波能力，并能够大范围的接收动态信息。3.2加强瞄准研究为提升激光器的对准度，提升通信质量，首先必须提升 接收机的信号接收能力，控制大气噪声、大气颗粒等对信号 的影响，同时，还可借助非机械装置协助激光器快速、精确 对准。3. 3辅助系统的应用无线光通信辅助系统是提升光通信质量的重要条件，其 在瞄准、跟踪传输距离长、光信号要求高的光信号方面具有 积极作用，有利于光学天线实现自动对准，因此，无线光通 信传输、接入时必须关注辅助系统的安置。但要注意，由于 该系统占据一定设备空间，且增加通信系统的经济投入，因 此建议生产商将收发器与光学天线联于一个机器，以降低成 本，节约设备空间。3.4关注安全操作光信号对人体安全产生重要影响，尤其对人眼产生危害较大，因此，无线光通信传输、接入过程中一定要加强安全 操作管理，提示工作者戴好眼罩，做好发射功率计算工作, 将发射功率控制在人眼安全功率范围内，以保障人身安全。4结束语无线光通信作为一种新型宽带技术，为用户提供更便 捷、更快速的服务，而要保证无线光通信的进一步发展，必 须集中于无线光通信传输与接入研究，进一步提升光通信质 量，促使无线光通信技术最大程度上发挥其作用。参考文献：1 陈淑