無(wú)線光通信的傳輸和接入應(yīng)用的若干思考

劉雪華

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無(wú)線光通信的傳輸和接入應(yīng)用的若干思考

劉雪華

湖南省通信建設(shè)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410003

近年來(lái)，我國(guó)的無(wú)線光通信技術(shù)也得到了很大程度的發(fā)展，尤其是在信號(hào)傳輸方面，相比以前可靠了不少，同時(shí)還讓人們的日常通信變得非常快捷。無(wú)線光通信技術(shù)非常重要的兩部分分別是接入與傳輸。如果能將這兩部分做好，無(wú)線光通信技術(shù)就會(huì)得到非常大的提高。針對(duì)無(wú)線光通信技術(shù)的接入和傳輸這兩部分展開深入的研究與探討，希望能給其他相關(guān)的工作者一些參考。

無(wú)線光通信；傳輸；接入；應(yīng)用分析

引言

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，電子元件的各項(xiàng)水平均提升了不少，使無(wú)線光通信技術(shù)的各項(xiàng)設(shè)備成本較以前降低了很多。不僅如此，無(wú)線光通信技術(shù)具有便捷、靈活以及高效等各項(xiàng)特點(diǎn)，在幾年的時(shí)間里得到了迅速的發(fā)展，并且迅速推向全國(guó)。

1 無(wú)線光通信原理簡(jiǎn)述

無(wú)線光通信是一種超越了傳統(tǒng)通信技術(shù)線路束縛的新型通信技術(shù)。無(wú)線光通信的原理由三部分組成：（1）發(fā)射信息；（2）光信號(hào)傳輸；（3）讀取接收到的信息并完成其中包含的內(nèi)容。這是一種合理利用光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的系統(tǒng)，利用電信號(hào)開控制發(fā)射機(jī)，進(jìn)而影響光發(fā)射機(jī)發(fā)射出來(lái)的光源，然后運(yùn)用光電望遠(yuǎn)鏡來(lái)達(dá)到傳輸?shù)哪康?。傳輸?shù)奈镔|(zhì)途經(jīng)大氣信道，最后到達(dá)接收望遠(yuǎn)鏡的位置。當(dāng)信號(hào)傳到接收望遠(yuǎn)鏡以后，需要進(jìn)行聚焦、轉(zhuǎn)換、調(diào)制，最后讀取想要的信息，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)接入[1]。不過(guò)，由于光波長(zhǎng)信號(hào)多種多樣，它們的透過(guò)率也存在一些區(qū)別，因此如果想要提高透過(guò)率，就需要先提升系統(tǒng)功率。除此之外，這種系統(tǒng)還能非常穩(wěn)定與安全地進(jìn)行通信。

2 無(wú)線光通信體系的構(gòu)成以及優(yōu)缺點(diǎn)

2.1構(gòu)成

這是一種將大氣層當(dāng)作傳輸渠道的通信方式。其收發(fā)端機(jī)需要滿足的要求就是兩機(jī)間的視距路徑以及發(fā)射功率均應(yīng)達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。從整體上看，可將無(wú)線通信系統(tǒng)拆分為很多小的部分，如激光源、光學(xué)系統(tǒng)以及接收機(jī)等，然后將Er與Yb的光放大器和望遠(yuǎn)鏡二者結(jié)合在一起使用，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境里，應(yīng)在各個(gè)不同的部分都安上發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，讓在通信的整個(gè)過(guò)程里均能夠自由[2]。我們常說(shuō)的光電轉(zhuǎn)換，其實(shí)是一種應(yīng)用非常廣泛的傳輸技術(shù)。當(dāng)進(jìn)行實(shí)際操作的時(shí)候，發(fā)射機(jī)光源是比較容易被一些因素影響的，尤其是電信號(hào)，因此如果想盡量避免這種問(wèn)題的發(fā)生，就可以運(yùn)用天線反射的方法讓信號(hào)在檢測(cè)器中聚集起來(lái)。這樣一來(lái)，我們就可以開展光電信號(hào)轉(zhuǎn)換工作了。通常情況下，光波信號(hào)的類型與大氣空間的穿透率之間存在著非常密切的關(guān)系。無(wú)線光通信聚集的地方則多為具有強(qiáng)大穿透作用的波段。

2.2優(yōu)點(diǎn)

實(shí)際生活里，用得最多的兩種紅外光譜為848?nm和1498?nm，因?yàn)樗鼈冇兄谔嵘到y(tǒng)功率。除此之外，無(wú)線光通信還不用申請(qǐng)任何證書，不用依據(jù)任何技術(shù)協(xié)議，不易受到其他因素干擾，所以目前沒(méi)有一種通信技術(shù)能夠和無(wú)線光通信相提并論。這種通信技術(shù)不僅在方向上表現(xiàn)得非常優(yōu)秀，而且還十分安全可靠。就連其成本，相較于有線通信都低了很多。

2.3 缺點(diǎn)

無(wú)線光通信還有一些缺點(diǎn)，即大氣環(huán)境以及傳輸距離很容易對(duì)其傳輸質(zhì)量造成影響，因此在安裝相關(guān)設(shè)備的時(shí)候，一定要按照相應(yīng)的要求來(lái)做。

3 無(wú)線光通信的應(yīng)用現(xiàn)狀

將有線通信技術(shù)與無(wú)線進(jìn)行比較不難發(fā)現(xiàn)，后者的出現(xiàn)彌補(bǔ)了前者的不足，并對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)。因?yàn)楹笳吣芙o人們提供更加便捷、舒心的服務(wù)，因此它的應(yīng)用范圍要比前者廣泛一些。除此之外，后者還擁有更低廉的價(jià)格、更廣闊的發(fā)展前景。至于它被廣泛運(yùn)用的原因，以下這幾個(gè)因素功不可沒(méi)。

首先，它擁有驚人的信息傳輸速度。它能夠讓人們減少耗費(fèi)在等待信息傳輸上的時(shí)間，有益于提高人們的工作效率，由于LED照明基站燈安裝在天花板、公路兩旁或交通樞紐上，鋪設(shè)新的通信電纜成本太高，因此如果與電力線載波通信結(jié)合在一起，利用電力線來(lái)傳輸通信信號(hào)可大幅降低投資成本[3]。在日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已得到了廣泛應(yīng)用，南京聯(lián)通也在一些小區(qū)里開通了10 Mbps帶寬的電力線上網(wǎng)業(yè)務(wù)。

其次，它擁有非常低廉的使用成本。這樣一來(lái)，人們的生活負(fù)擔(dān)也會(huì)減輕不少，同時(shí)愿意和有能力使用它的人也因此增加了不少，比如VLC（Visible Light Communication，可見(jiàn)光通信）技術(shù)。VLC技術(shù)可為城市車輛的移動(dòng)導(dǎo)航及定位提供一種全新的方法。汽車照明基本上都采用LED燈，將光接收機(jī)安裝在道路邊或汽車上，組成汽車至交通控制中心、路燈至汽車或汽車至汽車的通信鏈路，可為夜間行駛車輛進(jìn)行導(dǎo)航、定位，并且能夠讓駕駛員即時(shí)知道各條道路的車輛流量。

最后，它對(duì)外部環(huán)境沒(méi)有較高的要求，一般情況下均能很快適應(yīng)。如果運(yùn)用的是傳統(tǒng)線路，它就很容易遭到環(huán)境的毀壞，之后就需要進(jìn)行維修，而維修過(guò)程一般非常復(fù)雜，因此給人們帶來(lái)了很多的麻煩。

4 無(wú)線光通信的傳輸、接入及相關(guān)注意事項(xiàng)

4.1 加強(qiáng)設(shè)備、機(jī)理控制

運(yùn)用無(wú)線光通信技術(shù)時(shí)，首先必須了解各項(xiàng)使用規(guī)則以及注意事項(xiàng)，然后再對(duì)設(shè)備以及機(jī)理控制進(jìn)行必要的強(qiáng)化。該系統(tǒng)如果想保持一個(gè)高速運(yùn)行的狀態(tài)，就必須將進(jìn)行傳輸?shù)母黜?xiàng)設(shè)備以及機(jī)理作為重要部分，并給予足夠的重視。在使用無(wú)線光信號(hào)的時(shí)候，由于光纜以及光纖傳輸路徑無(wú)法對(duì)其造成約束，致使它傳輸信號(hào)時(shí)很容易出現(xiàn)耗損，這時(shí)候傳輸方向不能立馬被確定出來(lái)，因此我們應(yīng)挑選一個(gè)恰當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)天線，用來(lái)盡量避免這些問(wèn)題[4]。最后，值得一提的就是對(duì)接收機(jī)進(jìn)行控制與管理是一個(gè)非常重要的過(guò)程，因此該過(guò)程會(huì)對(duì)信號(hào)的傳播質(zhì)量造成一定的影響，對(duì)其他一些方面也會(huì)有一些影響，因此必須給予足夠的重視。

4.2 加強(qiáng)瞄準(zhǔn)研究

為了提高無(wú)線光通信質(zhì)量，提高通信效率，有必要加強(qiáng)瞄準(zhǔn)研究。如果傳輸信號(hào)時(shí)，有遺失現(xiàn)象出現(xiàn)，通常應(yīng)是被環(huán)境干擾所致。當(dāng)大氣層里的無(wú)線波與環(huán)境里的信號(hào)源共同出現(xiàn)的時(shí)候，傳輸信號(hào)的質(zhì)量往往會(huì)變得很差，這時(shí)候，用戶將無(wú)法享受到優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。所以，信號(hào)的發(fā)射和接收二者間的瞄準(zhǔn)精準(zhǔn)度必須足夠準(zhǔn)確，這樣一來(lái)，無(wú)線波的傳播效果也會(huì)得到適當(dāng)?shù)奶嵘@也是我們當(dāng)前在此方面的研究方向之一。

4.3 輔助系統(tǒng)的應(yīng)用

在無(wú)線光通信的傳輸與接收過(guò)程中，輔助系統(tǒng)是必不可少的設(shè)備，輔助系統(tǒng)幫助實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞，并保證信息傳遞過(guò)程中的高速度和高精準(zhǔn)度，對(duì)無(wú)線光通信質(zhì)量具有極為重要的作用。在輔助系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，如果對(duì)設(shè)備單獨(dú)安裝獨(dú)立的相關(guān)輔助系統(tǒng)，那么不僅會(huì)造成設(shè)備空間的大大浪費(fèi)，同時(shí)也在無(wú)形之中提高了通信設(shè)備的經(jīng)濟(jì)成本，對(duì)無(wú)線光通信技術(shù)的發(fā)展較為不利，因此在應(yīng)用輔助系統(tǒng)時(shí)可以將接收器與光學(xué)天線融合在一起，起到降低經(jīng)濟(jì)成本的作用，并且由于將兩件設(shè)備融合在一起，使安裝過(guò)程更簡(jiǎn)單，易于設(shè)備的安裝和使用，也便于無(wú)線光通信設(shè)備的操作，更容易受到大眾的喜愛(ài)。只有融合輔助系統(tǒng)的功能，開發(fā)出具備更多無(wú)線光通信技術(shù)的領(lǐng)先設(shè)備，才能更好地通過(guò)輔助系統(tǒng)的應(yīng)用來(lái)幫助提高通信能力和通信質(zhì)量[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

無(wú)線光通信技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展具有無(wú)限的前景，也將會(huì)成為通信未來(lái)發(fā)展的重要方向。在發(fā)展無(wú)線光通信的過(guò)程中，做好傳輸和接入應(yīng)用的研究是最基礎(chǔ)的，也是極為重要的，需要引起相關(guān)人員的注意，并不斷探索更好的傳輸和接入方式，為無(wú)線光通信更好地發(fā)展奠定根基。

[1]劉嵩鶴，趙樹炎，孫和勤. 無(wú)線光通信的傳輸與接入分析[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2016（3）：27.

[2]荊俊偉，胡靖敏. 關(guān)于無(wú)線光通信傳輸與接入的研究[J]. 電子世界，2015（21）：151-152.

[3]楊秀清，陳海燕. 光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)光學(xué)，2014，7（6）：889-896.

[4]湯永忠. 無(wú)線光通信的傳輸與接入分析[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù)，2014，10（11）：2515-2516，2519.

[5]蘇磊. 無(wú)線光通信技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 光通信技術(shù)，2012（4）：22-25.

Some Thoughts on the Application of Wireless Optical Communication Transmission and Access

Liu Xuehua

Hunan Provincial Communications Construction Co., Ltd., Hunan Changsha 410003

In recent years, China’s wireless optical communication technology has also achieved a great degree of development, especially in the field of signal transmission, which is more reliable than before, and it also makes people’s daily communications become very fast. The two very important parts of this wireless optical communication technology are access and transmission. If these two parts can be done well, wireless optical communication technology will be greatly improved. Focusing on the two parts of the access and transmission of wireless optical communication technology, the paper carries out in-depth research and discussion, hoping to give some other relevant workers a reference.

wireless optical communication; transmission; access; application analysis

TN929.53

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