1、無線光通信傳輸和接入研究摘要：無線光通信以其獨特優勢開拓了其應用市場, 有效解決了 “最后一公里”問題。該文結合無線光通信工作 原理、應用現狀，分析無線光通信的傳輸與接入，以服務于 無線光通信研究。關鍵詞：無線光通信；傳輸；接入中圖分類號：tp393文獻標識碼：a文章編號：1009-3044 (2014) 11-2515-02無線光通信即為自由空間光通信(fso),其打破有線通 信區域限制，適應現代網絡、手機等現代通訊設備的發展要 求，以高寬帶、低成本接入技術和高速率、高準確度傳輸技 術，擴展了其在通信領域的應用空間，并有力推動著“最后 一公里”問題的解決。1無線光通信原理簡述由此可見，無線光

2、通信必須經發射、光信號傳輸及接收 三個環節；此外，該系統包括光學望遠鏡及接收與傳輸相關 功率放大設備。本系統采用光電轉換技術，在電信號對光發 射機光源進行調制后，具有天線功能的光學望遠鏡對光信號 進行傳輸，經大氣信道到達接收望遠鏡；待接收望遠鏡收到 信號后，將其聚焦于光電檢測器中，在接收機中實現光信號 向電信號的轉換，此后經調制調解器，讀取數據信息，完成 無線光信號接入。然而，不同光波長信號透過率不同，若要 提升透過率，提高系統功率，則需要選擇高性能的波段窗口, 如850nm近紅外線光譜，1500nm波長頻段；同時，由于無線 光通信系統中含有多項輔助功能系統，如atp伺服控制系統, 因此，要提

3、升光信號傳播質量，維持光通信安全、穩定，還 必須利用輔助系統對傳輸信號、路線進行定位、跟蹤、捕獲 等。2無線光通信的應用現狀2. 1無線光通信應用的支持條件無線光通信與有線光通信構成光通信，現階段有線光通 信在廣域網、城域網中廣泛應用，而近年來，在信息技術發 展及人們對通信速率高要求的刺激下，通信技術已從單一有 線光通信傳輸方式中解放出來，為用戶提供無線光通信技 術，而相對于有線光通信系統，無線光通信無需鋪設光纜， 且能夠實現光纖骨干網到用戶的“最后一公里”，由此可 見，無線光通信實現了高寬帶、低成本效益，因此，其應用 市場逐漸擴大。具體來看，無線光通信之所以能廣泛應用，主要在于： 其一，傳輸

4、速率髙。無線光通信以無線激光為主要傳輸載體, 同時結合多種波分復用技術，可提高傳輸速率至1 ogbit/s, 相對于傳統的有線光通信速率而言，無線光通信速率極高。 其二，經濟快捷。無線光通信無需光纖，且其設備能架設在 惡劣的環境中，如房頂、江河湖水上、偏遠山區等，這不但 節省了光纖鋪設時間，加快了施工進程，降低了光纖購置費 用，且一定程度上克服了通信傳輸環境限制。其三，通信安 全性高。無線光通信不需光纖，這克服了光纖故障限制，即 使在發生通信故障時，也能盡快恢復網絡工作，因此，無線 光通信可為救災、抗災等提供通信服務，為應急備戰提供了 支持，提升了通信質量。同時，由于光通信的實現建立在點 對點

5、的連接上的，其具有較好的方向性，且無線光通信的波 束較窄，因此，無線光通信安全性較高。2.2無線光通信存在的問題無線光通信作為信息化發展的必然產物，其適應了現階 段網絡、通信發展的要求，且以獨特優勢贏得了大眾的認可, 然而無線光通信不可避免的存在眾多問題。其一，受大氣環 境影響顯著。無線光通信與有限光通信根本區別在于傳輸介 質不同，由于無線光通信借助于大氣傳輸信號，因此其受制 于大氣環境的影響程度較大，若發生惡劣氣象，則無線光通 信會發生通信受阻、中斷，甚至是信號缺失，如在嚴重霧天 情況下，光信號會發生散射，雨雪天氣下，光信號衰減嚴重 其二，點對點對準連接困難。無線光通信是視距寬帶通信技 術之

6、一，也就是說，無線光通信系統中，只有具備一定的視 線傳播條件，發射機與接收機之間才能實現光信號的傳輸與 接收，若設備放置于髙建筑物、山區頂部等受環境影響巨大 的地方，則在強風、地震等外力作用下，設備較易產生晃動, 影響激光器的對準。其三，存在安全隱患。無線光通信頻譜 沒有相關許可證書，使得設計者或使用者操作沒有相關指導 說明，容易產生一些安全事故，如使用者裸視下眼睛受傷。3無線光通信的傳輸、接入及相關注意事項在信息技術發展及人們對通信速率高要求的刺激下，無 線光通信應用領域拓廣，然而由于無線光通信無穩定的光纖 傳輸介質，其受外界環境，尤其是大氣環境的影響尤為突出, 因此，要進一步提升無線光通信

7、傳輸、接收質量，必須加強 傳輸、接入過程中的控制。3. 1加強設備、機理控制無線光通信系統安全高度運行，需無線光通信發射機、 傳輸天線、接收機的聯合作用，因此，傳輸接入過程中需要 對各個組成成分進行嚴格控制。其一，控制發射機。發射機 將不同數據類型的電信號轉化為光信號，是光信號的產生部 位，由于光信號通過大氣傳輸，呈橢圓形光斑，在激光管芯 作用下產生，經光行為耦合，因此傳輸距離越遠，其耦合準 值就越高，也是就說耦合準值、光信號的傳輸距離兩者存在 呈正相關關系。由此可見，在設定耦合準值時，必須將光學 耦合效率、準直后光斑的發散角值考慮進去，避免產生光信 號設計不全造成接收性能受限。其二，控制光學

8、天線。無線 光信號不受光纖、光纜傳輸路徑的制約，在信號傳輸過程中 必定會產生發散角，加重了光信號的損耗，影響了傳輸方向 的確定。光學天線系統多由凸透鏡或是凹面鏡組成，具備聚 焦原理，因此，可減少光信號的散射，進而提升光信號傳播 質量。要注意，由于光學天線孔徑大小影響到接收增益，因 此，選擇光學天線時要遵守實際情況，并對聚光斑點尺寸進 行精準計算，以提升光信號的接收度與接收效率。其三，控 制接收機。光信號傳輸過程中多會發生碼間串擾現象，且受 自然光影響產生噪聲譜的背景光，使得光信號質量降低，從 而造成接收機所接收的光信號非常微弱；同時，由于無線光 通信的傳輸環境較為復雜，可影響光信號的因素眾多，

9、因此, 無線光通信接收機必須具備靈敏的信號接收能力、較高抗干 擾能力及較強的濾波能力，并能夠大范圍的接收動態信息。3.2加強瞄準研究為提升激光器的對準度，提升通信質量，首先必須提升 接收機的信號接收能力，控制大氣噪聲、大氣顆粒等對信號 的影響，同時，還可借助非機械裝置協助激光器快速、精確 對準。3. 3輔助系統的應用無線光通信輔助系統是提升光通信質量的重要條件，其 在瞄準、跟蹤傳輸距離長、光信號要求高的光信號方面具有 積極作用，有利于光學天線實現自動對準，因此，無線光通 信傳輸、接入時必須關注輔助系統的安置。但要注意，由于 該系統占據一定設備空間，且增加通信系統的經濟投入，因 此建議生產商將收發器與光學天線聯于一個機器，以降低成 本，節約設備空間。3.4關注安全操作光信號對人體安全產生重要影響，尤其對人眼產生危害較大，因此，無線光通信傳輸、接入過程中一定要加強安全 操作管理，提示工作者戴好眼罩，做好發射功率計算工作, 將發射功率控制在人眼安全功率范圍內，以保障人身安全。4結束語無線光通信作為一種新型寬帶技術，為用戶提供更便 捷、更快速的服務，而要保證無線光通信的進一步發展，必 須集中于無線光通信傳輸與接入研究，進一步提升光通信質 量，促使無線光通信技術最大程度上發揮其作用。參考文獻：1 陳淑