無線光通信的傳輸和接入應用分析

鐘有平

摘 要 隨著我國科學技術的高速發展以及信息化時代進程的不斷推進，人們對于數據傳輸技術水平的要求也越來越高。在如今這個網絡時代，無線光通信逐漸成為行業內應用最為廣泛的技術，其發展情況也得到了社會的高度關注。本文詳細闡述了無線光通信的原理及其構成，并對其傳輸和接入的注意事項進行了探討和研究，希望能在一定程度上促進無線光通信技術的發展。

關鍵詞 無線光通信;傳輸;接入;原理構成

由于我國科學技術得到了突飛猛進的發展，所以電子元件的質量水平也得到了提高，因此，無線光通信技術與其設備成本得到了大幅度的下降，再加上該技術具備靈活、便捷以及高效等諸多優點，讓相關專業領域對其進行了大力開發與研究，逐漸在我國的通信領域越來越廣泛地應用起來。

1無線光通信技術的原理及其構成

1.1 原理

無線光通信技術采用的是激光作為載體進行數據和信息的傳輸工作，并且可以將大氣作為媒介進行光信號的點對點和點對多的傳輸。在該技術系統的各端都會設置發射機和接收器來實現全雙工通信，其主要組成設備就是光學望遠鏡的接收設備以及傳輸功率的放大設備，可以利用大氣作為傳輸媒介將信號傳輸至望遠鏡處，并經過整合以及調試之后再傳輸至光電檢測器中，在接收器中實現光信號到電信號的轉變，再經過調解、讀取等工作完成無線光信號的接入。另外，在信號的傳輸過程中還需要借助相應的輔助設備進行定位，以此來提高傳輸速度和傳輸效率[1]。

1.2 構成

無線光通信技術主要由光電系統、接收機以及激光源等設備組成，并通過大氣進行光信號傳輸。由于該技術是由上述設備構成，因此，僅需確保收發器之間沒有障礙物，并且視線傳播路徑可以支持兩種發射功率條件，除了標準的光收發器之外，無線光通信設備還需要配備專用的望遠鏡和光放大器，望遠鏡和光學收發器的組合可以執行點對點傳輸。

2無線光通信技術的應用現狀

2.1 無線光通信技術應用的條件

無線光通信和有線光通信組成了光通信技術，目前有線光通信技術在廣域網以及城域網中得到了廣泛應用。然而，隨著近些年來信息技術的發展，人們對于通信速率的要求越來越高，通信技術也不僅僅局限于傳統的有線光通信傳輸方式，與其相比，無線光通信技術不需要鋪設光纜，具有高寬帶、低成本的特點，也正因如此，該技術的應用市場越來越大[2]。

無線光通信技術能夠得到廣泛應用的具體原因主要體現在三個方面，其一是無線光通信技術以無限激光作為主要的信號傳輸載體，可以有效提高信號傳輸速率;其二是無線光通信技術具備更加經濟快捷的特點，由于不需要鋪設光纜，而且可以在非常惡劣的環境中進行設備的架設，所以可以在很大程度上節省施工的時間，對于一些偏遠地區或者特殊環境下都可以開展通信服務;最后是無線光通信技術具備更高的通信安全性，因為不需要光纖所以可以在出現通信故障時能夠及時地進行修復，提升通信質量。

2.2 無線光通信技術中存在的問題

如今無線光通信技術已經獲得了廣泛的發展，其特點和優勢已經贏得了大眾的普遍認可，雖然如此，其中仍然不可避免地存在著許多問題。最顯著的問題是以大氣環境的影響為主，由于無線光通信系統與傳統的有線光通信之間的區別在于信號傳輸的載體不同[3]，無線光通信是借助大氣進行信號傳輸的，所以受大氣環境的影響特別嚴重，一旦出現一些特殊的惡劣天氣，就會導致無線通信的信號阻斷，例如一些嚴重的霧天發生光信號散射，或者是在一些雨雪天氣中發生光信號嚴重衰減的現象，具體的光信號受天氣影響衰減程度可見表1。

除此之外，由于無線光通信技術屬于視距寬帶通信，所以只有具備了一定的視線傳播條件才能實現發射機與接收機之間的信號傳輸，對于一些放置較高位置的設備，就很容易受到環境的影響，導致設備晃動，進而使其難以實現點對點對準連接。另外，還存在一部分無線廣通信的頻譜尚未取得相關的許可證，致使其設計者或者使用者得不到專業的操作指導，進而也就很容易導致安全事故的發生，造成使用者裸視下眼睛受傷。所以在無線光通信技術發展進程中還需要針對上述問題進行改進，以免出現通信質量問題甚至是人身安全事故[4]。

3無線光通信的傳輸和接入中需要注意的要點

在無線光信號傳輸的過程中需要對抗干擾問題高度重視，雖然無線光通信技術與傳統有線通信相比具備非常獨特的優勢，但是在其實際的設備安裝和信號傳輸的過程中還需要對其中出現的問題加以解決，這樣才能實現既安全又高效的信息傳輸。

3.1 加強對設備的控制

無線光通信系統能夠安全、高效地運行需要發射機、傳輸天線以及接收機等設備的聯合作用，所以需要對其各個環節進行嚴格的把控。

首先是對發射機的控制，因為其工作原理是將電信號轉換為光信號，這是需要傳輸的光信號的主要生成部分，并且光信號的傳輸以大氣為媒介 ，在激光管芯的作用下經光行為耦合，因此傳輸距離越長，耦合標準值越高，由此可見，光信號的傳輸距離與耦合準值有著非常密切地聯系[5]。因此，在設定耦合準值時需要進行多方面的考慮，避免出現光信號設計不全的問題，進而影響到其后續的接收性能限制。

其次是對傳輸天線的控制，由于無線光信號具備不受光纖等傳輸路徑的制約等特點，所以在其進行信號的傳輸時一定會產生發散角，造成光信號的損耗，進而影響確定傳輸方向。光學天線一般是由凸透鏡或者是凹面鏡組成，利用聚焦的原理來減少光信號的散射，從而提高其傳輸質量，需要格外注意的是，因為天線的孔徑大小會對接收效率產生影響，所以對于天線的選擇一定要結合實際情況對其聚光斑點的尺寸進行精確的計算，以此來提高信號的接受率。

最后是對接收機的控制，由于接收機在接收信號時會受到外界的干擾而影響信號質量，所以需要對其接收質量進行加強，全面提高接收機的抗干擾能力以及辨別信號的能力，以此來加強信號的傳輸效率和質量。

3.2 加強對信號傳輸精準度的研究

由于信號在傳輸時會出現信號丟失的現象，對于信號的接收也會受到外部的干擾，例如其他信號、大氣層無線波或者是外部的噪聲干擾等等，如果不對這些干擾源進行處理就會明顯降低接收信號的質量，進而影響用戶的使用體驗。目前，針對干擾問題的主要辦法就是加強信號傳輸的精準度，目前還需要相關研究人員進行深入的分析和研究[6]。

3.3 加強對輔助系統的應用

無線光通信輔助系統是進行信號傳輸不可或缺的設備，該系統可以保證信號的傳輸速度和精準度都得到提高。然而，單獨安裝輔助系統會占用大量的設備空間，無線光通信技術的造價成本也會大幅度提高，因此，可以將收發器與光學天線結合起來，這樣既降低了其造價成本也可以省略掉復雜的安裝環節。不過該方式的具體實施還需要與設備的生產廠家進行溝通，由工程師將意見反饋給生產廠家，廠家再根據具體要求進行后續的研發。

3.4 加強對安全操作的重視

上文中曾明確提到無線光通信技術中的光信號傳輸過程容易對人體造成傷害，嚴重的不當操作甚至會對操作者的眼睛造成嚴重損傷[7]，因此要求操作人員一定要嚴格按照國家規定佩戴眼罩進行操作，同時還需要與光信號保持安全的距離。現階段我國還沒有更加完備的光信號保護措施，希望相關的科研人員可以繼續進行深入地研究，以期未來能夠徹底解決無線光通信操作人員的人身安全問題，實現對其的無害操作。

4結束語

總而言之，無線光通信技術對于國家的經濟發展有著巨大的潛力優勢，可以有效彌補傳統有線通信的空白，如今已經成為我國通信技術領域的研究重點。然而該技術并不是十全十美的，所以相關研究人員還需要不斷對無線光通信技術進行深入研究，對其傳輸距離、速率等問題加以解決，以達到充分發揮出該技術作用的目的。

參考文獻

[1] 荊俊偉，胡靖敏.關于無線光通信傳輸與接入的研究[J].電子世界，2015，483（21）：151-152.

[2] 王曉艷.無線光通信的傳輸與接入分析[J].中國新技術新產品， 2014，277（15）：29.

[3] 呂士磊.淺析無線光通信傳輸與接入的應用研究[J].建筑工程技術與設計，2018（24）：43，52.

[4] 李扎朵.探討無線光通信的傳輸和接入應用研究[J].科研，2016 （7）：32-33.

[5] 劉鐘書.淺析無線通信網絡[J].建筑發展，2018，2（10）：79-80.

[6] 原大偉.無線光通信的傳輸和接入應用的若干思考[J].通信世界， 2017，（15）：59-60.

[7] 鄒星.無線光通信的傳輸和接入應用[J].數字通信世界，2019， 171（3）：216.