無線光通信技術前景分析

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摘要：本文以無線光迅速發展為背景，在其傳輸和無線光通信系統方面做了簡要的敘述，并引見了其在2G網絡、3G網絡中的運用，分析了無線光通信中常見的問題和解決方案。

關鍵詞；無線光通信；無線光通信技術；技術應用

1無線光通信技術簡介

無線光通信技術，即寬帶無線傳輸和接入技術。系統所用的基本技術是光電轉換。無線光或者可見光通信技術也就是我們所謂的自由空間光通信技術。英文簡稱為FSO，它的出現與研究在一定程度上能解決信號傳輸受地域影響的問題。無線光通信具有寬帶高，成本低，傳輸技術速度快，接入技術精度高的特點，可以在通信領域積極開發應用空間。

2無線光通信系統的構成

FSO系統巧妙地結合了光纖通信技術和無線通信技術，主要用于寬帶。無限光通信技術可以說是現代光纖通信的改進版本技術。通過不斷的發展和研究，它具有廣泛的應用領域，包括2G、3Gnctwork、星際空間光通信和廣泛的地面無線通信應用，CTC。電信號的產生可以產生調制光發射器光源，因此通過發射光學系統，通過大氣信道傳輸，可以在接收器上接收光信號。在等待光信號收集之后，它可以成為焦點和光電探測器，然后轉換成電信號。對于不同的寬波長信號，其在大氣透過率空間內也是不同的。因此，試著選擇好的傳送帶，以利于FSO。其中，最常用的是近紅外波段的850納米光譜；此外。也可以使用1500nm波段，可以支持更大功率的系統，AMN也展示出超過100米的優勢。FSO可以在一定程度彌補光纖和微波的不足。它的容量與光纖相近，但價格卻低得多。相同距離而成本只有在地下埋設光纜的五分之一。它可以直接架設在屋頂，由空中傳送。沒有必要申請頻率許可證或鋪設管道來開采道路。

3無線光通信現有技術簡析

目前所采用的主要技術分析：數字設備和無線網絡云服務。視覺的無線通信，波長范圍從使用發光二極管(LEDs)或激光二極管已經被提出并深入研究這是傳統無線電的一項有希望的補充技術頻率(RF)傳輸系統，就像現在這樣面對過度擁擠的射頻頻譜和由此產生的容量瓶頸。無線可見光通信(VLC)系統是基于能夠提供照明的光源的部署以及數據傳輸，例如氮化鎵(GaN)發光二極管。這些系統可以受益于增加固態LED照明技術的部署。LED光源比傳統光源具有顯著的優勢照明源，即更低的功耗、更長的時間壽命和顯色能力。此外，他們顯示出幾十MHz量級的調制帶寬并且因此可以被有效地調制以提供數據傳輸能力以及它們的主要照明功能。此外，可見光在室內無線中的使用通信提供了包括成本在內的重要優勢和能效以及增強的安全性房間墻壁內的光線限制高度空間重用的潛力。因此，atto-小區光無線通信系統可以已實施，提供重要的能力增強。VLC鏈路通常部署強度調制和定向檢測(IM/DD)技術由于其簡單實現，它很好地匹配了的低成本特性發光二極管技術。(1)頻譜資源非常有限。在和微波技術的爭鋒中，無線光通信技術不僅沒有支付成本的優勢，如頻率和頻譜資源非常豐富，它的用途可以說是紅外傳輸設備，這是其他無線通信技術所遠遠不能與之比較的。(2)small的opticaluntena尺寸和系統結構可以實現非常輕的功能，這對各種航天器和衛星應用中的無線激光通信非常有益。(3)設置靈活方便。FSO設備不僅能完成各種光纖通信，而且不能完成任務。例如:可以完成地對空、水下空、空對空。等等…可以直接在低空搭建，與其他地方直接溝通；同時也不嵌入光纖，相對其他設置可節省大量時間。(4)與有線通信相比，它的信號容納量與光纖接近，相較之下價格卻要低出很多。它可以較好地填充微波技術的缺點與不足之處，比如靈活性較差，建設影響范圍較大，維護消耗高，和無法大面積推廣實行等缺點。

4無線光通信系統具有以下特征和優點

（1）頻率帶寬，高速。在現研究階段，FSO速度巔峰可穩定于2.5gbit/s，最遠距離可運輸4公里。（2）豐富的頻譜資源。FSO設備主要采用紅外光進行信息交互。它不需要申請頻率許可證以及支付頻率占用費。（3）適用于任何通信協議。通信網絡中常用的SDH、ATM、以太網和快速以太網目前可以通過，并且可以支持2.5gbit/s的傳輸速率，用于傳輸各種信息，如數據、聲音和視頻。（4）靈活方便的安裝。FSO可以直接豎立在屋頂上，在河流、湖泊和海洋上進行交流。FSO可以完成光纖通信無法完成的各種通信任務，如地對空和空對空通信。然而，在它的應用過程中也存在許多問題。這些問題的出現影響了無線光通信的發展。比如針對大樓擺動的瞄準問題；大氣中粒子散射和吸收光;提高傳輸速率問題。例如光通信的發展歷史上，從一開始希望傳輸越來越長轉變為越來越短的應用，分析原因如下：（1）成百上千公里的遠距離傳輸當然很重要，對這部分的關心并沒有減少。現在是單波100Gbps的速率，接下來要做單波400Gbps.（2）上述講的遠距離傳輸用于洲際、國際，省際間的骨干傳輸。但是量更大的是城域網光傳輸，包括城域交換機、核心路由器，用于無線網絡回傳的PTN，包括3G/4G基站上的光模塊，以及數據中心內部的。這些小于100公里的光模塊的需求量更大，當然單價比成百上千公里的要便宜很多。一般來講，2km/10km/40km/80km，隨著距離的上升，同一速率的光模塊需求量遞減。（3）在小于100公里的這個范疇內，長距離，10/20/40/80公里當然也是重點。業界要考慮到成本和產品功能的平衡。如果短距離的能滿足且便宜很多，那么就會集中精力把這部分短距離的，比如無線基站和數據中心里的，做到盡量便宜。

參考文獻

[1]丁樹義.無線光通信技術淺析[J].通信技術,2011,44(10):36-37.

[2]王勛.無線光通信技術及其應用[J].卷宗,2015,5(11):350-350.

作者:李廣生 單位:上海大學