无线光通信

出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)

　　无线光通信是指光大气、外太空或水等自由空间内可以进行通信的一种方法，有时被称为“虚拟光纤”(VirtualFiber)或者是“自由空间光通信”(FreeSpace Optical Communication)。

　　早在19世纪80年代，贝尔就利用弧光灯作为光源制作出了光电话，其原理是光束经过透镜后聚焦于话筒上的震动片，而人对着话筒开始讲话的时候，随着话音的强弱，震动片反射光的强弱做出相应的变化，这样就把话音信息转化成了光波的信息。而在接收端，接收镜把载有话音信息的光波反射到电池上，从而将光信息转换成电流，而后在转化成声音，这也就是无线光通信的基本工作原理。在无线光通信技术系统中发射系统由编码器、调制器、光源和发射天线等几个部分组成，编码器主要进行前期的纠错处理，然后把信号送至光调节器，光调节器把信号调制到一个光束上，再利用发射天线发送至接收端。接收系统主要由接收天线、光检测器、译码器等组成，其工作原理正好与发送原理相反。

　　1.信道媒介改善技术。无线光通信系统是以大气作为信号传输的信道，所以大气对光波的影响程度直接决定了整个无线光通信系统的性能好坏。光波对大气是很敏感的，能见度越低，光波的损耗也就越大，对无线光通信系统影响最大的是浓雾天气。对于这种情况引发的光波衰减可以在发射机上尽量采用功率比较高而且相对稳定的光源，接收机部分尽量选用灵敏度比较高的光检测器。大气层中由于高度和风速等的不同变化导致各点温度和密度有所不同，这样就很容易形成大气的湍流，影响通信的质量。解决这一问题通常有两个方法，一是可以采用差错编码技术，这种编码方式不仅可以纠正随机的差错，也能纠正突发的差错的。另外一种技术就是自适应光学技术，这种技术其实是一个可以实时反馈自动控制系统，可以对光波的误差进行校正。

　　2.无线光通信收发对准技术。无线光通信技术从本质上说其实是一种可视距的通信技术，所以光发射机和接收机会安置在一些比较高的建筑上面。而在一些比较高的地方常常会因为大风、震动等各种原因而产生轻微的晃动，这样会导致发射和接收装置发生偏移。为解决这一难题，无线光通信技术系统需要具备较高精度的捕获、跟踪和瞄准能力，这也就是平常所说的ATP技术，这种技术一般会包括预对准系统和跟踪系统两个部分。预对准系统主要用来控制光束，使它能够按照之前设定好的的方向到达光接收器。

　　1.光纤网络的备份。目前大多数的网络运营商通常都会铺设两条线路，这样可以确保网络通信的可靠性和稳定性。其实可以采用无线光通信技术作为备份冗余线路，这样做可以大大节省建设成本。

　　2.骨干网的扩展应用。正如前文所说，目前通信的骨干网大部分都采用光纤通信，如果从骨干网到用户仍然采用光纤通信，会使建设成本变高，而且网络的架设容易受到地理环境的影响。无线通信技术可以解决这个问题，但它需要申请频率执照，而无线光通信技术不仅频率资源丰富，而且也不需要这些繁琐程序。

　　3.局域网及特殊环境中的应用。无线光通信技术由于自身的灵活性被广泛地应用在企业单位的局域网中，尤其是在一些临时场所，例如临时的野外工作区、短期的办公区，这种情况下采用光通信技术可以保证传输容量和速率比较高，而且也不需要费时费力。

• 李冀.无线光通信关键技术研究(A).信息系统工程.2014,5