對(duì)無(wú)線光通信技術(shù)分析及其應(yīng)用的思考

王洋

摘 要 隨著光器件制造技術(shù)在現(xiàn)代化信息時(shí)代下的飛速發(fā)展，隨著市場(chǎng)特殊地域?qū)νㄐ盘岢龅耐ㄐ判枨螅瑸闊o(wú)線光通信創(chuàng)造了良好的發(fā)展條件。但是由于技術(shù)的限制，比如：天氣、傳輸距離等問(wèn)題的影響，導(dǎo)致無(wú)線光通信技術(shù)發(fā)展受阻。目前，相比國(guó)外的先進(jìn)水平，國(guó)內(nèi)對(duì)于無(wú)線光通信的研究還存在一定的距離，所以，做好相應(yīng)的研究意義非凡。文章針對(duì)無(wú)線光通信的基本工作原理，分析其常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施，最后闡述其應(yīng)用，希望能夠?yàn)闊o(wú)線光通信創(chuàng)造更加廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞 無(wú)線光通信；工作原理；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN913 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）04-0007-01

作為一種寬帶接入技術(shù)，無(wú)線光通信恰好將光纖和無(wú)線通信兩種技術(shù)相互結(jié)合，成為現(xiàn)代光纖通信的強(qiáng)力補(bǔ)充。相信，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，無(wú)線光通信技術(shù)的推廣應(yīng)用效果也會(huì)更加的明顯。

1 無(wú)線光通信基本的工作原理

無(wú)線光通信技術(shù)光信號(hào)的傳送主要是依靠大氣進(jìn)行，只要收發(fā)兩個(gè)端機(jī)部件沒(méi)有視距上的遮擋以及擁有足夠的光反射功率，那么就能夠進(jìn)行相應(yīng)的通信。對(duì)于無(wú)線光通信系統(tǒng)而言，主要包含了光學(xué)天線、光發(fā)射端機(jī)。接受端機(jī)以及光路。在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸進(jìn)行過(guò)程中，每一段都設(shè)立了光發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，能夠開(kāi)展雙工的通信。由于電信號(hào)會(huì)對(duì)光發(fā)射機(jī)光源產(chǎn)生調(diào)制，所以通過(guò)發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)了大氣信道的傳送，就可以在接收機(jī)望遠(yuǎn)鏡上接受到光信號(hào)；等待光信號(hào)收集之后，就可以將其聚焦與光電檢測(cè)器上，從而轉(zhuǎn)變成為之后的電信號(hào)。針對(duì)不同的廣波長(zhǎng)信號(hào)，其在大氣空間內(nèi)部的透過(guò)率也存在區(qū)別。因此，盡量選擇擁有良好透過(guò)率的波段，才有利于無(wú)線光通信的傳送。其中，最為常用的是近紅外光譜中的850 nm；另外，1500 nm波長(zhǎng)頻段也可以使用，可以支持更大的系統(tǒng)功率，但是優(yōu)勢(shì)的顯示要超過(guò)1000 m才可以。

2 無(wú)線光通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 頻譜資源非常豐富

相比微波技術(shù)，無(wú)線光通信不僅頻譜資源豐富，并且還不需要交納頻率占用費(fèi)用。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及光天線尺寸做的輕小

這樣使得其體積與重量相對(duì)而言也會(huì)輕小很多。這對(duì)于在航天器、衛(wèi)星上使用非常有利。

2.3 架設(shè)靈活簡(jiǎn)便

無(wú)線光通信設(shè)備不僅可以完成光纖通信無(wú)法完成的任務(wù)，同時(shí)也不用埋設(shè)光纖，這樣對(duì)于在極短時(shí)間內(nèi)搶占市場(chǎng)的寬帶運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是非常有利的。

2.4 經(jīng)濟(jì)效益高

無(wú)線光通信系統(tǒng)不需要勘察、設(shè)計(jì)、施工等工作，就能夠在光城域網(wǎng)之外提升寬帶的連接，相比光纖通信、衛(wèi)星站，所花費(fèi)的費(fèi)用更少。

所以，在航天器、衛(wèi)星、軍事等諸多領(lǐng)域中，無(wú)線光通信技術(shù)的應(yīng)用前景都非常廣泛。

3 無(wú)線光通信中問(wèn)題及改善措施

作為自由空間中處于視距范圍內(nèi)的激光傳輸技術(shù)，無(wú)線光通信技術(shù)必定會(huì)存在問(wèn)題：比如大氣媒介對(duì)其產(chǎn)生的影響、傳輸距離對(duì)其產(chǎn)生的影響、收發(fā)對(duì)準(zhǔn)對(duì)其產(chǎn)生的影響，都有可能影響其可靠傳輸。

3.1 大氣媒介的影響

在大氣中裸露傳輸?shù)臅r(shí)候，光信號(hào)必定會(huì)受到大氣媒介的影響，甚至是大氣中的塵埃、粒子等都可能影響到起準(zhǔn)確性。但是在晴朗的天氣下和在天氣相對(duì)惡劣的情況下，光信號(hào)的衰耗也存在一定差異，前者每一千米的衰耗在1 dB，而后者每一千米的衰耗達(dá)到了50 dB-300 dB，并且工作距離也會(huì)受到嚴(yán)格的影響。由于接收點(diǎn)是相對(duì)固定的，所以，光信號(hào)的強(qiáng)度也存在一定的差異，就可能存在干擾。目前，縮小傳輸距離、增大功率是針對(duì)這一問(wèn)題有效解決的方式之一，對(duì)于大氣媒介對(duì)光信號(hào)產(chǎn)生的影響有一定的改善作用。

3.2 傳輸距離的影響

可以說(shuō)，傳輸?shù)目煽啃允艿絺鬏斁嚯x的影響最大，傳輸距離越大，其光束就會(huì)越寬，所接受到的質(zhì)量也會(huì)越差。所以，增大激光器的發(fā)射功率，將接收機(jī)的靈敏度提高，就有利于傳輸距離與速率的提升，也可以確保傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

3.3 收發(fā)端對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題

作為一種可視距寬帶通信技術(shù)，無(wú)線光通信技術(shù)主要是將設(shè)備安裝在建筑物上，但是因?yàn)榈卣?、熱脹冷縮等各個(gè)方面的影響，就可能影響到設(shè)備的穩(wěn)定性，從而影響到激光器，導(dǎo)致接收機(jī)工作無(wú)法正常進(jìn)行。

所以，不難看出，系統(tǒng)光鏈路兩端激光束的對(duì)準(zhǔn)和跟蹤才是解決無(wú)線光通信技術(shù)缺陷的關(guān)鍵所在。因此，采取多束法、動(dòng)態(tài)跟蹤法就有利于收發(fā)端步伐對(duì)準(zhǔn)問(wèn)題的解決。多束法的使用有利于接收端能量密度的提升，也可以擴(kuò)大接受面積，最關(guān)鍵的是在接收處可以讓無(wú)線光通信得到一個(gè)相互重疊并且較大的激光光斑。目前隨著信息技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)的問(wèn)題都可以得到相應(yīng)的解決。

4 無(wú)線光通技術(shù)的應(yīng)用

由于無(wú)線光通信技術(shù)具備諸多優(yōu)點(diǎn)，因此，在企業(yè)網(wǎng)、城域網(wǎng)、通信網(wǎng)等領(lǐng)域都得到了廣泛的推廣；可以成為備份，預(yù)防光纖通信和微波通信的服務(wù)中斷；可以在移動(dòng)通信基站之間進(jìn)行互連應(yīng)用，也可以用于無(wú)線基站的數(shù)據(jù)回傳；在布線成本較高、不宜布線、施工存在難度等地方不宜使用；對(duì)于要害部門或者是軍事設(shè)施上要嚴(yán)格保密。其中，移動(dòng)通信是當(dāng)今最活躍、發(fā)展最快的通信領(lǐng)域，同樣也是對(duì)社會(huì)發(fā)展和人們生活產(chǎn)生極大影響的技術(shù)領(lǐng)域。目前隨著移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的推廣，移動(dòng)電話用戶迅猛增長(zhǎng)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)就需要更大的容量與帶寬。第二代通信系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足這一要求，使得3G成為電信業(yè)的熱點(diǎn)，伴隨著4G時(shí)代的來(lái)臨，如何才能夠利用現(xiàn)階段有限的資源，在最快速度要求、最低成本投入要求的前提下，讓無(wú)線光通信技術(shù)更好的幫助移動(dòng)通信過(guò)度，就成為最值得關(guān)注的問(wèn)題之一。作為一種接入技術(shù)，無(wú)線光通信技術(shù)憑借自身在成本、施工、帶寬等方面的諸多優(yōu)勢(shì)與優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為運(yùn)營(yíng)商首選的方案之一。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線光通信技術(shù)已經(jīng)成為眾所周知的技術(shù)之一。作為一種寬帶技術(shù)，憑借靈活、短距離內(nèi)所需要的投資較少，能夠獲取光纖傳送容量等熱點(diǎn)。在氣候條件良好的城市高層建筑之間、軍事、校園內(nèi)都得到了廣泛的應(yīng)用。考慮到現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)帶寬網(wǎng)絡(luò)的具體情況，很多機(jī)構(gòu)與企業(yè)還不具備光纖線路，但是又需要較高的速率，所以，無(wú)線光通信技術(shù)就成為一種良好的解決措施。所以，只要合理的使用無(wú)線光通信技術(shù)，就能夠做好與其余技術(shù)的相互協(xié)作，才能夠真正實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的寬帶接入。

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