光无线通信技术分析解析
无线光通信技术
无线光通信技术摘要：随着信息化社会的到来，通信技术也得到了日新月异的发展。
在过去的几年中，人们对传输速率的要求越来越高，使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增，光纤通信因为能传输高速率的数据，成为广域通信网的骨干网络，如今在广域通信网中80%以上的信息是通过光纤传输的。
但是从光纤骨干网到用户之间的"最后一英里"，如果铺设光缆，不仅花费大而且耗时；许多无线通信技术可以解决"最后一英里"的问题，但是这些技术需要向无线电管理委员会申请频率执照，不仅要使用户支付大量的频率占用费，而且申请也要花费数月的时间。
关键词：无线光通信技术高速率数据传输系统构成随着信息化社会的到来，通信技术也得到了日新月异的发展。
在过去的几年中，人们对传输速率的要求越来越高，使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增，光纤通信因为能传输高速率的数据，成为广域通信网的骨干网络，如今在广域通信网中80%以上的信息是通过光纤传输的。
但是从光纤骨干网到用户之间的"最后一英里"，如果铺设光缆，不仅花费大而且耗时；许多无线通信技术可以解决"最后一英里"的问题，但是这些技术需要向无线电管理委员会申请频率执照，不仅要使用户支付大量的频率占用费，而且申请也要花费数月的时间。
无线光通信因为无需频率申请，机型小方便架设，能够简单的解决最后一英里的问题，为宽带接入的快速部署提供一种灵活的解决方案。
无线光通信可在以下一些范围发挥重要作用：・可以作为预防服务中断的光纤通信和微波通信的备份；・可以应用于移动通信基站间的互连，无线基站数据回传；・应用于近距离高速网的建设以及最后一英里接入；・不宜布线或是布线成本高、施工难度大、经市政部门审批困难的地方；・在军事设施或其他要害部门需要严格保密的场合；・用于企业内部网互连和数据传输。
1 无线光通信系统的构成无线光通信系统是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的。
无线光通信技术的优势和问题
２ 对 无 线 光 通 信 技 术 的 未 来 畅 想
１．１ 无 线 光 通 技 术 发 展 追 溯 及 其 系 统原 理 概 述
光 通 信 技 术 在 无 线 通 信 技 术 领 域 里 开 发 ２．１ 扩 充 无 线 光 通 技 术 应 用 范 围
无线 光通 技术 具 有传 输效 率快 、便携 、 操作简单、故障少等突 出的优点 ，是所有通信 技术 中最为普及的一个 ，无线通信技术具有极
安全保障性 ，能对私人信 息进 行初步加密， 由 于其传输是光信 号，因此 不必专设频率以避免 设备 间相互干扰 。光无 线通信技术结构敏感 ， 所约束的光信号未 必是 可见光 ，因此 在夜晚其
环境因素 引信干扰 ，但我们 目前 已经掌握 了预 测大气环境 的能力 ，我们有必要在根据大气环 境 的突发变动提前采取措施 ，由于现今克服对 策思路广泛，因此对 重要 的应该是 实际的落实 ，
无 线 光 通 技 术 虽 然 技 术 明 显 ， 具 有 较 多 优 势，但 是在 现今的使用反馈中依然暴露出 了 一 些问题，这 些问题 如果不及时加 以解决和整 治，势必会影 响到无线通信技术的使用效果 ， 造成无线通信技术发展滞后 的僵局 的出现 ，因 此解决无线光通技术现今存在 的问题 是当务之 急 、刻不容缓 。根据上述可知 ，无线光通技术 有着大气 中不可抗外在环境 因素 的干扰 ，进而 导致工作效率 的降低 ，由于我们无法对大气 中
１ 无线 光通 技术 优势 以及现 今暴 露的 的 主 要 问题 的 概 括 分 析
无线 光通 技术 一方 面优 势 突出 ，一方面 问题 也较 为明显，这些 问题如不及 时加 以解 决， 后 果严峻。 由于光无线通信系统 的特殊信息传 输手段 ，其通过利用大气 中光子信号进行传输 ， 因此 大气 的环境直接影响着无线光通信 的传输 效率 。虽然现今面对大气 中环境 因素干扰 的对 策 和 方 案 都 层 出 不 穷 ， 但 实 际 落 实 情 况 却 是 差 强人意 ，这又暴 露出了监管的问题。在大气环 境干扰 中，如大气介质对 光信 号的衰减、大气 引起 的漂移都较为难克服 。除了大气环境干扰 的 问题外 ，传输距离也始 终未取 得新 的突破进 展，另外 ，传 播的定论 。
无线光通信及其应用
1无线光通信系统的构成无线光通信系统以大气作为传输媒质来进行光信号的传送。
只要在适当距离的收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率，即可实现无线光通信。
无线光通信系统的一般原理如图1所示，由激光源、掺铒光纤放大器、发射光学系统、接收光学系统和接收机等组成，具体仪器包括专用望远物镜、标准光收发机和高功率的Er/Yb光放大器等，其中望远物镜和光收发送机组合在一起。
其关键技术是多径发射和使用放大器补偿光通道损耗。
在点对点传输的情况下，每一端都设有光发射机和光接收机，可以实现全双工通信。
系统所用的基本技术是光电转换。
光发射机的光源受到电信号的调制，通过作为天线的发射光学系统，将光信号通过大气信道传送到接收机望远镜；接收机望远镜收集接收到光信号并将它聚焦在光电检测器中，光电检测器将光信号转换成电信号。
由于大气空间对不同光波长信号的透过率有较大的差别，FSO系统一般选用透过率较好的波段窗口，最常用的光学波长是近红外光谱中的850nm；还有一些FSO系统使用1500nm 波长频段，可以支持更大的系统功率。
2无线光通信系统的优点当前，虽然无线光通信技术还有待成熟，但它以独特的方式、显着的优点，拥有着巨大的市场潜能。
(1)频带宽，速率高理论上，无线光通信的传输带宽与光纤通信的传输带宽相同。
光纤通信中的光信号在光纤介质中传输，而FSO的光信号在空气介质中传输。
目前国外无线光通信系统一般使用1550nm波长(频率约为1.935x105GHz)频段，传输速率可达10Gbit/s(4x2.5Gbit/s)，即可完成12万个话路，其传输距离可达5km。
国内无线光通信系统一般使用850nm波长(频率约为3.529x105GHz)技术，速率为10Mbit/s〜155Mbit/s，传输距离可达4km。
(2)频谱资源丰富与微波技术相比，FSO设备多采用红外光传输方式，有非常丰富的频谱资源，无需向无线电管理部门申请频率执照和交纳频率占用费，也不会和微波等无线通信系统产生相互干扰。
关于电信光纤通信技术的分析
关于电信 光纤通信技术的分析
文／ 胡京哲 史 东文
在 光纤 通信 中 ，光 纤传 输具有 很低 的损 随着 科技 的 不断发展 ，电信 领 域 的媒 体 业务发 展迅 速 ，业 务 类型 和 业务种 类 不断增 多 ，多媒 体 业务也 迅速 增 长，现代 的 电信 网络 用 户 已经 开 始 面 向 多媒 体 业 务 和数据 需 求，这 一切 都 宣告 着 对 电信 光纤通 信技 术 的需 求在 不 断扩 大。本文 就将对 目前我 国 的 电信 光 纤 通 信 技 术 的 发 展 现 状 进 行 分析 ，并在 此基 础上 对 未来 的 发展趋势进行探讨。 耗率 ，一般情 况下，可以将传输损耗率控制在 Ｏ ． ２ ０ ｄ Ｂ ／ ｋ ｍ 以下。由于光纤通信 的传输损耗率
对光纤采用大幅度 的绕制 ，便于光纤成束 ，从 而形成密度较高且直径较小的光缆，方便通信 系统的铺设。
１ ． ３ ． ４光纤通信具有 良好的保密性 在 光纤通 信 中使用 的传 输介质 是光 纤 ，
量 、 以及 传 输 距 离
在 目前 的光纤 通信 技术水 平下 ，已经在 很大程度上提高 了光纤传输系统的传输速度 、 容量和距离 ，在未来光纤通信技术必然会沿着 这一方 向继续发展进步 ，实现超 高速度 、超大 容量 、超 长距离 的传输 ，这对于跨海、跨洋光 纤通信具有很高的现实意义。
继站的数量 ，为通信系统的建设 降低成本 ，同 端 ，将不同的信号集合 到一起 ，并送人单根光
纤 中进行信息的传送 ，在接 收端 的波分复用器 随着 目前科 技的不 断发展 进步 ，光纤材 再将这些承载着不同信号、不同波 长的光波进 料也将变会不 断发展完善 ，还可 以进一步降低 行 再 分 离 。 原有 的光纤传输损耗率 ，这对于提高通信系统 的运行稳定性和可靠性也具有着重要 的意义 。 １ ． ３ ． ２通信容量更大 ，频带极宽 在 光纤 通信 中的载 波频率 远高 于 电波频 率 ，再加之光 纤通信传输信息过程 的损耗率较 低 ，因此采用光纤通信技术进行信息传送 ，其 传送容量将会远远 高于微 波通信 。与此 同时，
通信技术的分类及特点解析
通信技术的分类及特点解析概述：通信技术是指通过电信设备和网络传输信息的技术手段，其应用广泛且不断发展。
通信技术的分类主要根据不同的传输媒介、传输方式和网络结构进行划分。
本文将对通信技术的分类及特点进行解析，以便更好地理解和应用通信技术。
一、根据传输媒介的分类1. 有线通信技术：有线通信技术主要通过电缆、光纤等有线媒介传输信息。
其主要特点包括信号传输稳定可靠、传输距离远、抗干扰能力强等。
常见的有线通信技术包括以太网、同轴电缆、电力线通信等。
2. 无线通信技术：无线通信技术通过电磁波传输信息，无需物理媒介连接。
其主要特点包括灵活性高、适用于移动通信、覆盖范围广等。
常见的无线通信技术包括无线局域网（WLAN）、蓝牙、移动通信等。
二、根据传输方式的分类1. 广播式通信技术：广播式通信技术是指一种点对多点的通信方式，适用于向大范围的接收者发送信息。
其主要特点包括广覆盖、低成本、信息传输速度较慢等。
常见的广播式通信技术包括电视广播、广播电台等。
2. 点对点通信技术：点对点通信技术是指一种一对一的通信方式，适用于私密的信息传输。
其主要特点包括较高的安全性、信息传输速度较快等。
常见的点对点通信技术包括电话、传真等。
三、根据网络结构的分类1. 电路交换网络：电路交换网络是指在通信开始前需要建立一条专用的传输路径，并持续占用该路径进行通信。
其主要特点包括稳定性高、实时性强、适用于语音通信等。
常见的电路交换网络包括传统的电话网络。
2. 分组交换网络：分组交换网络是指将数据进行分组，并通过共享的传输路径进行传输。
其主要特点包括灵活性高、适用于多媒体数据传输等。
常见的分组交换网络包括互联网和局域网等。
总结：通信技术的分类主要包括根据传输媒介、传输方式和网络结构的划分。
有线通信技术和无线通信技术分别利用有线和无线媒介传输信息，各具特点。
广播式通信技术和点对点通信技术分别适用于不同范围和私密性的通信需求。
电路交换网络和分组交换网络则在传输方式和网络结构上有所区别。
光无线通信系统技术
光无线通信系统技术浅析摘要：随着通讯技术的迅速发展，光无线技术得到了应有的空间，光无限技术也被称为自由空间光通讯，可作为宽带的一种接入方式，是光通讯和无线通讯技术的结合后的产物，相较于二者，具有很大的优势，容量大，速率快、价格低，在通讯领域逐渐取代原有的技术占有越来越重要的地位。
在分析光无线通信系统的技术的基础上，探析光无线通信的存在的问题。
关键词：光无线通信传输容量传输速率前言：从90年代后期开始，全球的网络通讯开始迅速的发展，从广域网的扩展到城域网的大量建设，与此同时，用户内部的局域网以及吉比特以太网快速增长。
将这些高速的局域网和吉比特以太网连接到运营商的通信网络，必须依靠容量巨大的接人网络。
由于传统的局域网、互联网、企业网都无法满足超大传输容量的要求。
1.光无线通信网的基本结构和技术光无线通讯技术是一种建立在光通信和电通信基础上的一种新的通讯技术，它的基础是光——电，电——光的转换，是一种视距的传输技术，它可以实现传统的数据传输基础上的影像和语言的传输，而且传输的媒介是大气，关于它的研究起源很早，其具有传输距离远、信道容量大、发射天线小、保密性好及抗电磁干扰等优势。
而且，相较于传统的通信传输，光电通信不需要任何的经营证件，不需要社会上的任何物质的保证，包括挖沟和铺设电缆，不需要租用线路，不需要频谱规划，建设周期短，对环境没有影响。
这是光无线通信技术得到推广的最大优势也是最大优点。
光无线通讯系统是由三部分组成的，包括发射机、信道和接收机。
三部分互相作用，保证整个光无线系统的运转，接收机接收到的光信号，之后转换成电信号，但这都是有一个前提条件的，就是可视性，在接收端和发射端之间是不可以有任何障碍的，由于不同的光波在空气中传播的速度不同，需要选用较好的波段。
光的无线系统通常使用0.85卜m或1.5卜m红外波段。
光无线通信网线通信网按照组网的结构来说，可组成点对点、星形(点到多点)、和格形(网状网)三种结构。
基于DCO-OFDM的无线光通信系统性能分析
基于DCO-OFDM的无线光通信系统性能分析【摘要】本文基于DCO-OFDM技术，针对无线光通信系统进行了性能分析。
在阐述了研究背景、研究目的和研究意义。
在正文中，首先介绍了DCO-OFDM技术的原理，然后设计了无线光通信系统架构，建立了性能分析模型，进行了仿真实验结果分析，并探讨了系统性能优化方案。
结论部分总结了基于DCO-OFDM的无线光通信系统性能分析，展望了未来研究方向。
本研究对无线光通信系统的发展具有重要意义，为提高系统性能和优化设计提供了有效方法和指导。
【关键词】无线光通信、DCO-OFDM、性能分析、系统架构、模型建立、仿真实验、性能优化、总结、展望1. 引言1.1 研究背景DCO-OFDM是一种新型的调制技术，它能够有效地提高系统的性能，并且具有较好的抗干扰能力。
将DCO-OFDM技术应用于无线光通信系统中，有望提高系统的传输速率、降低系统复杂度，并且提高系统的稳定性。
为了更好地探讨基于DCO-OFDM的无线光通信系统的性能，有必要进行相关研究和分析。
本文旨在通过对基于DCO-OFDM的无线光通信系统进行性能分析，探讨系统的优化方案，为无线光通信技术的进一步发展提供理论支持和实践指导。
通过本研究，可以更好地解决无线光通信系统中存在的问题，促进该技术在实际应用中的推广和应用。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨基于DCO-OFDM的无线光通信系统在实际应用中的性能表现和优化方案，从而提高系统的传输效率和可靠性。
通过对系统性能进行全面分析和评估，可以为未来无线光通信系统的设计和优化提供重要参考，促进该领域的研究和发展。
通过本研究的实验结果分析和性能优化方案探讨，可以为工程实践中的无线光通信系统实现提供指导，进一步推动无线通信技术的发展和应用。
本研究旨在为DCO-OFDM技术在无线光通信系统中的性能分析和优化提供具体且有实际意义的研究成果，为相关领域的研究工作者和工程师提供有益的参考和借鉴。
浅谈无线光通信技术
难的地方：
（ 在军事 设施 或其他要害 部门需要严格 保密的场合 ； 五） （ ） 于 企业 内 部 网互 连 和 数 据 传 输 六 用 二 、 无 线 光 通 信 系 统 的 构 成 无线光通信 系统是 以大气作为传输媒 质来进行光信号 的传送 的。 只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率， 就可 以进行 通信 。 个无线光通信系统包括三个基本 部分：发射机 、信道和接收机。 在点对点传输的情况下 ，每一端都设有光发射机和光接 收机 ，可 以实 现全双工的通信。系统所用的基 本技 术是光 电转换 。光发射机 的光源 受到电信号 的调制 ，通过作为天线的光学望远镜 ，将光信号通过大气 信道传送到接收机 望远 镜；在接 收机 中，望远镜收集接收到光信号并 将它聚焦在光电检测器 中，光 电检测器将光信 号转换成 电信号 。由于 大气 空间对不同光波长信 号的透过率有较大 的差别 ，可 以选用透过率 较好 的波段窗口。对基于无线光通信 的系统来说 ，最常用的光学波长 是近红外光谱 中的 ８５ ｎｍ：还有 一些基 于无线 光通信 的系统 使用 ０ １ ００ ｍ的波长 ，可 以支持更大 的系统功率 。 ｎ ５ 三 、 无 线 光 通 信 系 统 的 特 点 和 优 势 （ 一）频带 宽，速率 高 从理论上讲 ，无线光通信 的传输带宽与光纤通信的传输带宽相同， 只是光纤通信 中的光信号在光纤介质中传输，而无线光通信 的光信 号 在空气介质 中传输 。无线光通信产品 目前最高速率可达 ２ ５ ｂ ｔ Ｓ ．Ｇ ｉ／ ，
一
无 线 光 通 信 的 重 要 作 用 无线 光通 信因为机 型小方便 架设 ，为宽带接 入的快速 部署提 供 种 灵活 的解决 方案 。 无 线 光通 信 可 在 以 下 一 些 范 围 发 挥 重 要 作 用 ： （ 一）可以作为预防服务 中断的光纤通信 和微波通信 的备份； （ ） 以应 用 于 移 动 通 信 基 站 间 的 பைடு நூலகம் 连 ，无 线 基 站 数 据 回 传 ； 二 可 （ ）应 用 于 近 距 离 高 速 网 的 建 设 ； 三 （ 不宣布线或是布线成本高 、施工难度大、经市政部 门审批 困 四）
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光无线通信技术分析光无线通信技术分析林刚(南宁铁路局南宁电务段广西南宁 530003【[摘要]]光无线通信技术作为其它接入技术的补充,有其优点也有缺陷。
本文通过分析其技术特点,提出了改善其性能的解决方案,探讨这种技术的应用前景。
【关键词】】FSO 特点解决方案应用前景【收稿日期】2010-5-5【作者简介】林刚(1972—,男,广西桂林人,南宁铁路局电务段段长助理,主要从事通信技术研究.【中图分类号】TN919.5【文章标识码】】 A Research on Free Space Opti Research on Free Space Optical Communication Technology cal Communication Technology cal Communication TechnologyLin Gang( Nanning Electricity Services Department of Nanning Railway Bureau, Nanning,530003Abstract Abstract:: AS an effective and supplementary technology of communication access, Free Space Optical Communication Technology has its advantages and disadvantages. This paper analyzes characters of FSO technologies and proposes the solutions. Finally, the trends of development and the prospect of application are discussed in detail. Key words Key words ::FSO; characters; solutions;prospect of application光无线通信技术或称自由空间光通信(FSO,Free Space Optical Communication是一种采用红外激光承载高速信号的无线传输技术,是光通信和无线通信结合的产物,它利用光束信号通过大气空间,而不是通过光纤传送信号,以实现点对点或点对多点的宽带接入。
由于其设备也以发光二极管或激光二极管为光源,因此又有“虚拟光纤”之称。
1引言引言随着接入网业务的不断增多,例如视频点播(VOD、远程教育、交互式图像游戏等业务的兴起,所需的网络带宽将会越来越宽,交互性越来越强,网络接入的方式也将随之改变。
网络接入方式的结构,统称为网络的接入技术,其发生在连接网络与用户的最后一段路程,网络的接入部分是目前最有希望大幅提高网络性能的环节。
当前有很多种接入技术可供选择,如光纤、FSO、DSL 以及LMDS 等。
尽管铜缆是一种易得的传输媒介,但由于DSL 的带宽太低,使得这种基于铜缆的接入方式并不是解决“最后一公里”路程中的带宽问题的最优方案,对高性能的数据网络和因特网来说的确有些勉为其难;光纤传输因容量大、质量高、性能稳定、防电磁干扰、保密性强等特点无疑是最可靠的通信方式,但光纤到户将是一个漫长的过程,需要投入大量的资金和人力。
近年出现的无源光网络〔PON〕是很有吸引力的方式,其平均到每户的价格可大为下降。
但光纤的容量也为多用户分享,每户的实际带宽也就不能太大了,而且装设的时间与一般光纤传送没有太大的改善;LMDS 技术日渐成熟,它比FSO 的传输距离远,但这种接入方式需要高额的初始投资和频谱许可证,传送的总带宽仍受限制,常在622Mbps 以下,相对而言每户承担的价格也较高,此方式的另一个问题是容易受到大雨引起的衰落影响。
FSO 接入作为一种宽带的技术,主要的特点是能以较灵活的无线方式,在短距离内,以比现有系统低得多的投资,较短时间内获得光纤传送的容量,且无需向主管部门申请频率和许可证,作为光纤的一种补充方式,其应用前景将非常广阔。
光无线通信网按照组网的结构来说,可以有点到点、点到多点(星形和网状网三种结构,这三种结构也可以组合起来使用。
2 2 FSO FSO 技术的特点技术的特点2.1光无线通信技术与其他接入技术相比光无线通信技术与其他接入技术相比的的优点优点(1部署快速。
因为不需要埋设光纤和等待各种手续,光无线通信的无线接收器可以安装在屋顶甚至窗外,在几小时或几天内即可完成连接;无需频谱许可证,光无线通信因设备间没有相互干扰,故无需像无线电通信(如微波、LMDS那样办理频率许可证;(2带宽很宽。
如果采取点到点的组网方式,光无线通信能支持155Mb/s~10Gb/s 的传输速率,传输距离在2-4公里之间。
在点到多点的组网方式中,光无线通信能支持155Mb/s~10Gb/s 的传输速率,但传输距离为1~2公里。
如果采用网状网的组网方式则可支持622Mb/s 的传输速率,传输距离为200~400米;(3抗干扰能力强。
工作在300GHz 以上的光频段,微波等对其不会构成干扰。
而且应用在全球都不受管制,可以免费使用,惟一的要求是设备功率不能超过国际电子技术委员会规定的功率上限;(4不容易出现传输堵塞。
由于光无线通信系统收发端之间为视线传输,端到端之间的信号通道是光的形式,中间没有电转换的介入,系统内光信号的流动没有光电转换的障碍,所以信息在传输时不会出现信息堵塞现象;(4安全保密性强。
光无线通信的波束很窄,定向性非常好且非可视光,因此无法探测到链路的位置,用户到集线器之间的链路通常是加密的,不存在窃听的可能性;协议透明,以光为传输媒介,任何传输协议均可容易地叠加上去,对语音、数据、图像等业务可以做到透明传送;(5成本低。
光无线通信的成本是光纤到楼的1/10~1/3;便携性,无线通信装置可灵活拆装,适于临时、应急的通信。
2.2 2.2 光无线通信技术的不足光无线通信技术的不足光无线通信技术的不足由于光无线通信系统是利用光束信号通过大气空间来传送的,而信号在大气传递中是不够稳定的,受外在条件影响难以保证可用性。
另外,对人身安全性及传送的保密性,也存在疑虑。
实际上,经过多年的探索,问题逐渐明朗,而且也找到了办法。
3 3 FSO FSO 技术存在主要问题的解决方案技术存在主要问题的解决方案3.1选用选用合适合适合适的波长的波长的波长降低大气衰耗的影响降低大气衰耗的影响降低大气衰耗的影响对基于FSO 的系统来说,最常用的光学波长是近红外光谱中的850纳米(nm。
在这个频率上,有足够的能量将电流信号高效地转换成光信号。
除了具有快速调制能力之外,高能量密度对获得高指向性同样有帮助。
接收器负责将高容量的调制光信号高效率地转换成电子信号。
除此之外,还有一些基于FSO 的系统使用1500纳米的波长,可以支持更大的系统功率,但只有在通信距离超过1000米的情况下,才能显示出优势。
最近,人们倾向于开发能在近红外光谱之外工作的FSO 系统,例如2.2微米左右的中红外光谱,甚至包括量子级联激光(约10微米。
然而,不管使用的是什么波长,在雨雪等天气中(具有较大的悬浮物颗粒,所有基于FSO 的系统都具有类似的表现。
在大雾天气,长波系统更有优势,因为它受大气衰减的影响较小。
图3.1-a 和图3.1-b 展示了FSO 在不同波长和能见度下的衰减数值和曲线。
不同波长上的大气衰减不同波长上的大气衰减发射功率(mW系统A 系统A 系统B 系统B 接收器敏感性(dBm-45 -45 -45 -45 使用距离500 500 500 500 气候衰减(dB0 63 0 78.5 系统保留31.5 0 39 0 Reception Level -14 -45 -5.7 -45图3.1-a FSO 在不同波长上的大气衰减图3.1-b FSO在不同波长和能见度下的衰减曲线使用自动功率控制和定位跟踪技术提高稳定性3.2使用自动功率控制和定位跟踪技术提高稳定性为了开发面向未来的基于FSO的系统,使其具有更高的可用性和在线时间,需要采取全新的方式。
例如,为无线光纤系统配备自动功率控制(automatic power control,APC和自动跟踪特性。
APC允许产品的发射功率自动调节,使接收器永远不会出现过度调变的情况。
其优点在于,用户可以使用功率更高的发射器,保证无线光纤系统能在雾天使用。
在附表展示的例子中,2个基于FSO的系统相距500米部署。
其中,系统A的发射功率是1 mW,且不具备自动功率控制特性;系统B则集成了自动功率控制特性。
在这种情况下,系统B的优势是显而易见的。
由于系统A只能在1 mW的功率下工作,所以在天气晴朗的时候可能出现过度调变的情况。
相反,系统B能控制功率,一旦因为天气原因造成能见度低,它有超过15dB 的附加功率可供利用。
采用动态调节的跟踪技术克服大气引起的漂移3.3采用动态调节的跟踪技术克服大气引起的漂移在无线光纤系统中,发射器和接收器的镜头设计必须在以下几个方面取得平衡:大光圈(接收器大光圈有助于获得较大的光线入射、较短的焦距(由设备的体积决定以及更容易的调节功能。
相应地,在商业应用中,人们采取各种不同的方式来取得这种平衡。
一方面,有些基于FSO的系统使用的是Fresnel(菲涅尔镜头,它的特点是具有一个较大的接收角和镜面,但缺点在于直射光的高入射会显著影响接收器的敏感性; 另一方面,有些基于FSO的系统采用多镜头设计,它们的累积光学信号能显著增强发射质量,但是,这种系统的低发射和接收角(1~5 mrad对调节和系统稳定性提出了更高的要求,尤其是用于超出2000米的远距离通信时。
考虑到这个原因,一些FSO 产品的领先厂商(如Light Pointe进行了一项意义深远的技术革新,即“自动跟踪”,采用可以在x和y轴上移动的万向支架,可以主动调整接收器,在任何情况下都能处在一个理想的位置上。
对FSO系统进行控制的软件能够补偿1ms~10ms内的大气波动,并能在极短的1~10s内完成补偿。
4 4 FSO FSO 技术的应用技术的应用前景前景前景4.1骨干网的扩展骨干网的扩展电信运营商在骨干网建设上花费大量资金,以提升网络整体性能与快速发展的市场需求。
但是,在最后一公里的建设上,却着力不多,而其实很多网络应用的瓶颈不在骨干网上而是在最后一公里。
为了在现有的骨干网上快速进行扩展和向外延伸,光无线通信实为一种不错的选择。
4.2光纤网络的备份光纤网络的备份目前大多数电信运营商都采用两条光纤连接来保证所构建的商业应用网的安全。
现在,电信运营商无需部署两条光纤链路,可以选择光无线通信系统作为备份光纤的冗余链路,以节省投资。