?王寧
摘 要:隨著我國社會、經(jīng)濟的不斷發(fā)展,無線光通信技術已經(jīng)成為一種十分廣泛的通信技術,整體比較成熟。無線通信技術與一般通信技術相比,具有無需頻率許可證、成本更低、抗磁干擾等優(yōu)勢。如今,無線光通信技術逐漸應用于各個領域與各個行業(yè),極大地推動了社會的全面發(fā)展。因此,對無線光通信技術及其應用進行分析。
關鍵詞:無線光通信;技術;應用
通常情況下,無線光通信技術可以簡單理解為無線通信與光纖通信相結(jié)合的產(chǎn)物,主要是借助激光波在真空或者大氣中完成信息傳輸?shù)囊环N技術。
一、無線光通信的重要性
(1)無線光通信除了本身的通信作用,也發(fā)揮著備份的功能,可通信過程中,經(jīng)常作為預防服務器中斷的光纖通信或者微波通信的技術備份,在通信過程中有效減少數(shù)據(jù)丟失的風險。
(2)無線光通信作為連接移動通信基站點之間的中介,幫助每個通信站點之間建立穩(wěn)固的聯(lián)系,保障各基地站點之間的數(shù)據(jù)交流和互傳。
(3)無線光通信還常用于高速網(wǎng)的建設中,保證最后一公里的數(shù)據(jù)接入。
(4)無線光通信由于自身頻率要求不高,設備機型占地小和方便快捷的優(yōu)勢,經(jīng)常被應用于布置線纜成本較高、不宜施工和上級部門審批困難的一些區(qū)域,減少安設線纜的流程步驟,提升通信效率。
(5)一些軍事基地等秘密性要求較高的場所,通常也運用無線光通信技術,主要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臋C密性,提升數(shù)據(jù)安全程度。
二、無線光通信技術的內(nèi)容概述
無線光通信技術的研究最早來源于20世紀80年代,貝爾的光電話實驗原理,光束聚集后可以照射到話筒的震動片上,利用接受鏡,可以將承載有語音信息的光投射到硅光電池上,硅光電池可以進一步將光能轉(zhuǎn)換為電流,從而實現(xiàn)聲音的傳輸,這就是最早無線光通信技術的工作原理?,F(xiàn)如今的無線光通信技術衍生的設備主要有光學望遠鏡、激光收發(fā)器等,激光收發(fā)器在我們生活中應用也較為廣泛,主要采用的光源是LED和LD,接收器常采用PD。
三、無線光通信技術的優(yōu)勢
相比于傳統(tǒng)的光能通信技術、數(shù)字微波技術和光纖等技術,無線光通信技術在通信過程中具備以下幾點優(yōu)勢:
3.1安全性能高
良好的安全性和保密性是無線光通信技術具備的一大優(yōu)勢所在,這主要是由于無線光通信技術中的激光本身的高指向性,使得激光的發(fā)射光束非常窄,投射方向明確,準確度高。在通常情況下,激光發(fā)射的光束發(fā)散角度都在毫弧度,甚至能夠做到微弧度數(shù)量級,所以利用無線光通信技術中的激光原理,可以使傳輸數(shù)據(jù)具備很高的保密性和安全性,防止數(shù)據(jù)泄露。
3.2無需申請頻率許可證
在一般工作條件下,無線光通信的工作頻率保持在350THZ左右,并且設備在工作中不會產(chǎn)生頻率信號的干擾,所以比起傳統(tǒng)的無線通信需要申請頻率許可的煩瑣流程,無線光通信技術就顯得更為便捷,簡化使用流程,提高工作效率。
3.3應用成本較低
相較于其他類型的通信技術,無線光通信技術的應用和運營都更為節(jié)約成本,因為無線光通信技術在使用過程無須高昂成本的維護費用,它本身具備一定的穩(wěn)定性和安全性。其次,無線光通信的造價成本僅為光纖通信等技術的1/5,無論是使用成本還是維護成本,無線光通信技術都具備更高性價比。
3.4裝備架設更迅速
無線光通信在安裝上更快速方便,組網(wǎng)運行速度也更具備優(yōu)勢,在安裝過程中,只需要工作人員在各通信節(jié)點上進行相應的安裝匹配即可。一般而言,無線光通信技術的工程建設都以天或者小時為單位,大大節(jié)約了安裝時間和成本,提高應用率,光通信也較容易出現(xiàn)故障,影響人們正常的使用,無線光通信也可以作為故障后的緊急備份,臨時進行安裝和補救丟失數(shù)據(jù),減少挽回損失。
3.5享有透明公開的傳輸協(xié)議
相較于其他類型的通信技術,無線光通信技術更具備公開透明性,對任何形式的傳輸協(xié)議都可以進行迭代,且運作過程電路和數(shù)據(jù)溝通業(yè)務都更加公正客觀。
3.6裝置設備體積小
無線光通信設備體積小,安裝方便,也是其一大優(yōu)勢,無線光通信技術由于光波較短,在同樣的業(yè)務要求下,其設備尺寸可以遠比微波通信技術和光纖通信新技術更小。
四、無線光通信技術的關鍵技術
4.1 無線光通信技術的光源及高頻率調(diào)制技術
從無線光通信技術的優(yōu)勢來看,主要分為兩方面,即無線光通信技術的光源高頻率調(diào)制技術與探測技術和信號處理技術。從光源及高頻率調(diào)制技術來看,光源問題長久以來都是自由空間光通信造成困擾的主要因素。在無線光通信中經(jīng)常會受到背景光的干擾,對此需要大功率額光源以及較高的調(diào)制速率。同時,在進行光源調(diào)制時,需要借助糾錯技術減少突發(fā)的誤碼。如今,我國采用的光源主要是1 550 nm 和800 nm 兩個波段。后者的優(yōu)勢在于研發(fā)時間較早,相關的理論和經(jīng)驗都比較成熟,且能夠兼容現(xiàn)有的光纖通信系統(tǒng)。前者的優(yōu)勢則在于光源調(diào)制的素質(zhì)要更高,且波長更穩(wěn)定,能夠通過EDFA 完成功率的提升。通常在無線光通信系統(tǒng)中多會選擇強度調(diào)制直接檢測的方式,系統(tǒng)實現(xiàn)比較簡單。而選擇編碼的方式則多為開關控制,在實際使用中,接收碼率一般要低于OOK。
4.2 無線光通信技術的探測技術和信號處理技術
探測技術和信號處理技術的考量主要體現(xiàn)在無線光通信系統(tǒng)中光接收端的信號非常微弱,結(jié)合高背景噪音的干擾,會導致接收信號的信噪比過低。對此,采用新型的廣電探測器件能夠有效提高接收端的靈敏度,同時針對微弱信號進行有效處理以解決相關的問題。
五、無線光通信技術的應用探究
較傳統(tǒng)的通信方式而言,無線光通信技術涵蓋了光纖通信技術與微波通信技術的諸多優(yōu)點,并且能夠短時高效連接區(qū)域網(wǎng),完成閉路監(jiān)視系統(tǒng)的各項任務,有效提高廣播電視信號的單、雙工的傳輸使用效率,在通信過程中可以靈活地處理數(shù)據(jù)視頻業(yè)務,目前主要應用領域有以下幾個方面:
(1)無線光通信技術多用于特殊要求下的路線冗雜備份或意外情況,因為在突發(fā)的自然情況或者人為意外災害發(fā)生時,原來的通信系統(tǒng)會被破壞,數(shù)據(jù)在傳輸過程中遭到阻礙,很容易發(fā)生數(shù)據(jù)丟失和數(shù)據(jù)泄露的情況。這時立即恢復也有一定的難度,需要啟動緊急預案模式,無線光通信技術的使用就顯得尤為重要,例如在美國911襲擊事件后,通信工程行業(yè)就采用了無線光通信設備進行數(shù)據(jù)的補救,通過應急處理,完成數(shù)據(jù)信息的重新記錄。
(2)無線光通信技術也多用于室內(nèi)外和局域網(wǎng)之間的交通互聯(lián)過程,例如兩座樓宇之間的辦公場所需要數(shù)據(jù)連接和交流,采用寬帶或者線路等資源就有失成本考量,這是無線光通信技術就作為首選,能夠在短時高效解決異地存儲和備份問題,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效傳輸。
(3)有助于解決全業(yè)務網(wǎng)(FSN)的最后一公里問題,完成智能小區(qū)的寬帶接入,實現(xiàn)不同大企業(yè)之間的數(shù)據(jù)互聯(lián),例如目前我國許多學校里面的數(shù)據(jù)傳輸和連接業(yè)務,也是由無線光通信技術來輔助支撐的,同時在數(shù)據(jù)傳輸中能夠起到高效存儲作用。同時無線光通信技術也經(jīng)常應用于通信蜂窩網(wǎng)站的移動通信交流,幫助大型集會建立臨時通信等。
六、結(jié)束語
在無線光通信技術的應用與發(fā)展中,通信企業(yè)以及相關部門可通過關注行業(yè)內(nèi)人才培訓,打造專業(yè)的通信人才隊伍,制定科技推動發(fā)展、創(chuàng)新推動發(fā)展的戰(zhàn)略目標,完善通信技術的資金投入,確保資金充足,旨在從多個角度出發(fā),針對我國目前無線光通信技術應用與發(fā)展的實際情況,分析問題成因,找尋解決方法,制定科學、合理的方案策略,提高通信技術發(fā)展的效率和質(zhì)量,更好地發(fā)揮通信技術在具體行業(yè)以及整個社會前進中的帶動作用。
參考文獻:
[1]趙中原.無線光通信的傳輸和接入應用[J].網(wǎng)絡安全技術與應用,2020(02):77-78.
[2]郝建勛.無線光通信技術及其應用[J].計算機產(chǎn)品與流通,2019(05):39.