无线光通信的传输和接入应用

时间：2024-09-03

（中国电信股份有限公司天津分公司天津 300385）

1 无线光通信体系结构

无线光通信顾名思义是通过光对信号进行传输的一种技术，其以空气作为媒介，在收发信机之间保持一定的发射频率，并确保传播路径视距开阔，便可实现对信息的传输。无线光通信技术的结构体系主要包括发射机、接收机、接收光学系统、光纤放大器和激光源等。光接收机的使用过程需要与望远物镜相结合。在点对点信息传输中应用无线光通信技术，需要在传输端和接收端设置发射机和接收机。在光电的转换环节，加载光发射机发射的信号需要在接收机望远镜上实现，在将接收的信号传输到光电检测器件中，从而得到电信号。无线光通信技术的优势在于运行综合成本较低，且在空间性方面十分灵活，还具有较高的稳定性。同时，其频谱资源十分丰富，减少了技术协议和申请许可证书等环节。无线光通信技术具有较强的抗干扰性，其设备可直接在水面或屋顶等位置进行架设，同时，还可以其组网方式也相对灵活，可以满足远程无线监控的使用需求，扩展性良好。

2 无线光通信的应用现状分析

无线光通信的应用需要顶尖的光通信技术为依托，无线光通信技术的信号传播速度快且应用便捷，同时其使用费用较低，有效减少了人力资源成本，具有十分广泛的发展前景。但是无限光通信的发展需要满足一定的条件，具体体现在以下方面：首先，要保证一定的信息传输速度，以满足人们对信息传播速率的使用需求，从而获得客户认可，提升该技术的市场竞争力。以往传统的通信方式的市场占有率正在下降，这是由于其成本相对较高造成的，对于偏远地区或是地形复杂的地区来说，线路的铺设难度极大且成本过高，有线传输技术的应用也在一定程度上受到了影响。而无线光通信技术的应用，无须依靠传输线路，这就有效降低了线路铺设方面的成本，并很好地解决了信号传输“最后一公里”的问题，这也使得无线光通信技术正在获得我国社会的认可和使用。与此同时，无线光通信技术的另一大优势是对于外界环境的适应能力较强，与传统的线路相比，原有的信号传输方式容易受到恶劣天气的影响，而无线网络通信技术受到天气的影响程度较低，以往信号传输中的信息终端与信号模糊等情况的出现频率也有了明显降低。

3 无线光通信传输与接入方法

3.1 传输方法

在宽带传输中，无线光传输系统与光纤通信的传输系统是相同的，其主要区别在于光纤通信系统是传输介质是光纤，无线光传输系统的传输介质是空气。就当前的发展而言，无线光传输系统的最高速率可达到2.6bit/s，传输最远距离可达到4 千米。由于是以空气为传播介质，所以无线光通信的物理层传输设备不需要依靠相关协议，且其传输的安全性较高；在无线光通信的信号传播过程中，其必须满足一定的视线传播条件，只有在传输距离在一定的范围内，信号才能被接收机正常接收。信号的传输质量在1 千米内可以实现最佳传输效果，此外，传输过程也会受到恶劣天气情况的影响而导致信号的衰减和耗散。

3.2 接入方法

光缆光纤是无线光通信的主要接入方式。光是无线光通信中信息传输的主要媒介，在光纤接入前需要预先设置公用通道，在一些地形条件恶劣的地区，这将会增加较大的成本投入。应用光缆光线接入方法的优势在于，其传输的信息量较大同时具有很好的保密性，可以实现对传输过程的安全监控。如果出现了信号中断的问题，可以应用光缆光纤及时进行查找问题。与之相比，光信号的传播过程容易受到外界干扰而导致传输质量下降的现象，例如光信号的反射和折射现象。此外，由于光信号传输是以空气为介质，所以在传输过程中光信号也会受到空气的吸收影响，降低了信号传输强度，也使信号接收效果受到了影响。对于此类问题，可以通过设置高灵敏度接收机进行缓解，此外还要注重对信号滤波的强化，将信号受到的干扰降到最低。光信号容易受到外部环境的干扰，同时接受设备如果受到外力出现了位移，也会影响信号的传输，所以在实际的光通信接入过程中，要对环境问题和设备稳定性问题进行合理分析。

4 无线光通信传输与接入应用中的控制措施

4.1 强化对相关设备的管理

在应用无线光通信传输与接入技术时，需要遵照一定的使用规范。加强对设备与机理的管控是至关重要的。无线光通信系统的运行要依靠发射机、传输天线以及接收机的共同工作实现，由此可见，强化设备的管理是十分重要的。由于无线光通信传输是通过空气而不受到光缆光纤的限制，所以其传输过程中的信号强度也会受到一定影响，所以，应选择信号强度较高的光学天线，以保证光信号的传输与接收质量。此外，还要加强对接收机的管理，接收机信号容易受到外部环境的干扰，所以，要提升其对干扰信号的辨别能力和抵抗能力，从而保证信号的传输与接入效果。

4.2 加强瞄准研究

想要有效提升无线光信号的传输质量，加强瞄准研究是至关重要的。在前文的分析中已经提到了，外部环境会对光信号的传输造成一定的影响，例如，外界信号的干扰或是较为恶劣的天气因素等，这就容易导致信号的传输质量受到干扰。想要有效解决这一问题，可以从提高信号发射与接收的瞄准精确度入手，瞄准精度高了，信号在传输途中的损耗也会降低。以目前的研究来看，通过应用非机械装置协助激光器进行对准是提升瞄准精度的主要手段，实践证明，应用这种方法可以有效提高瞄准精度，减少信号的损耗。

4.3 应用辅助系统

辅助系统是无线光通信传输与接入环节中的重要设备，辅助系统有助于信号传输精度和效率的提升。应用辅助系统时，如果对设备进行辅助系统的单独安装，不仅会浪费设备的空间，也会使设备的运维成本增加，因此，应用辅助系统的过程中，可以把光学天线和接收器结合起来，这样操作一方面使安装过程得到了简化，另一方面也使经济成本有效降低，同时也强化了无线光通信技术的整体效率。

4.4 强化安全操作

安全操作也是无限光通信技术在应用过程中需要重点关注的问题，无线光信号对于人体会造成一定程度的影响，如果直视光信号的话会在一定程度上对人眼造成伤害，所以，在进行无线光信号传输时，需要加强对安全操作知识的普及，除了对必要设备进行定期检修维护，还要做好相应的安全防护措施，例如工作人员需带好护目镜，降低光信号对眼睛造成的伤害。此外，要优化发射功率的计算，将功率控制在人体可以接受的范围以内，还要对无线光通信技术的使用过程制定专门的使用手册及使用须知，注意提示客户对安全操作的重视程度，以提升无线光信号应用的安全性。