光无线通信结构关键技术探索

（辽河石油勘探局通信公司，辽宁 盘锦 124010）

光无线通信结构关键技术探索

刘雪莲

（辽河石油勘探局通信公司，辽宁 盘锦 124010）

通信技术一直是向着扩大通信距离、增大通信容量和提高传输能力的方向发展的。光无线通信在我国的发展前景非常好，在许多领域具有重要的应用。

光无线通信；结构；关键技术

1 光无线通信技术的发展

移动通信的特征在于“移动的系统”，而目标是移动过程中不间断的“通信连接”。所以研究移动通信的荃本目标就是通过各种技术手段的发明和应用，在通信〔通话）期间，保持两个或多个川户之间不间断的联系或者连接∶而在停止通信（通询期间.应能保持系统与用户之间的不间断的联系，实现控制信息的传递，为在任何时问和信号覆盖空问可能发生的通信要求，建立最新的用户信息。民用无线通信，由点对点通信到多点通信，移动通信，进一步发展成移动通信网，由地面通信，海洋通信，空中通信，进一步发展成空间的综合业务数据通信网.因此，要求无线通信由单信道向多信道大容量方向发展。于是出现了无线通信网的多信道共用的问题。在信道的控制和管理上，由固定的手控方式发展到自动的顺序接入方式和随机选址方式。与之相适应，在信令方面，由简单地选择呼叫发展到传递复杂的指令和数据。尤其在移动通信中，要完成传递大量的信令信息，象位置登记、跨区切换，以及对移动用户的呼叫等等。

另一方面，随着无线通信的发展和应用范围的扩大，移动通信所占用的频段，已发展到甚高频和超高频段，还有向更高频带发展的趋势。为了充分利用现有频率资源，也要求采用共用信道的方法以利提高信道利用率。新技术的发展和人们对无线通信使用要求的增加，要求传递更加复杂的信息，即除了话音外，还要求传送数字信息、各种图象信息以及计算机数据信息等等。这同时也要求控制和信令系统更加完善。在光频段进行通信有以下优点：

（1）信息容量大，传输速率高

激光的波长极短，通常使用的激光器的波长为在 0.63μm（He-Ne 激光器）至10.6μm（CO2 激光器）的范围，比较典型的有 0.85μm，1.3μm，或 1.55μm等，其频率可高达1014Hz 以上。对于任何通信系统，传输的信息量大小直接和载波的调制带宽有关。通常，调制带宽只是载波频率的一个固定百分比，增加载波频率理论上可以增大可利用的传输带宽，也就增加了整个系统的信息容量。特别是在大容量信息传输时，光波通信相对具有巨大的优势。

（2）信道隐蔽性好，保密、抗干扰能力强，电子对抗能力强

移动通信网包括接入网和核心网两部分，而系统的核心网络又包括了电路域和分组域，不同的部分面临的威胁也不同。

接入刚面临的威胁主要来自空个接口。由于其信息通过天线信道传输，很容易被截获，如果被解调和解密，将产生多种问题：传令信息被获取和修改，特使用户和网络之间无法建立正常的连接；话音信息泄漏；用户号码被盗用或用户数据信息被截取的技术和原理，使用简单的无线收发设备就uJ以实现以卜入侵。此外，如果入侵者有足够的投入，甚至建立伪基站，骗取特定用户和它进行连接，从而取得用户的秘密信息。

（3）系统功耗小、体积小、重量轻、相对性价比高

OFDM技术是一种特殊的多载波传送方式，其主要思想是在频域内将指配的信道分成若干正交子信道，在每个子信道上进行窄带调制和传输，信号带宽小于信道的相关带宽。高速串行的用户数据信号被转换成并行的低速子数据流，每个子数据流子信道上使用一个子载波进行窄带调制，对各个子载波可以采用不同的调制方式，各个子载波相互正交，并行传输。

OFDM技术变高速串行数据为低速并行数据，因此其符号周期显著增长，增强了OFDM符号抗多径时延的能力。更进一步地，通过在OFDM符号的前端加大于最大多径时延的保护间隔（GI），则可以完全消除由多径时延引起的符号间干扰0SI），因此大大简化了接收端的均衡。

OFDM技术允许各载波间部分频谱互相混叠，采用基于载波频率正交的FFT调制，由于各个载波的中心频点处没有其他载波的频谱分量，所以能够实现各个载波的正交。解决了传统的并行FDMA系统以牺牲频谱利用率来换取避免不同信道互相干扰的问题。

2 信道空间特性的刻画和建模

在无线移动通值系统中，多径衰落现象广泛存在。由于不同传播路径之间存在相互干扰.频谱资源有限，而用户又越来越多，如何提高移动通信系统的通信容全始终是移动通信发展中的焦点问题。为了解决这一问题，一方面要开辟和启用新的频段，另一方面要研究各种新技术和新措施，以压缩信号所占用的频带宽度，提高频谱的利用率。而这些措施都是与传输信道环境有密切联系的，所以，在研究OFDM无线移动通信系统关键技术之前，首先要讨论无线移动通信信道传拍模塑。

3 无线通信展望

随着技术的进步和人们对信息传输速率的要求日益提高，特别是多媒体技术和移动通信发展，现今对1路信息的传输速率要求已达若干Mbit/s，并且传输信道可能是在大城市中的多径衰落严重的无线信道。为了解决这个问题，并行调制的体制再次受到重视。正交频分复用就是在这种形势下得到发展的。OFDM也是一类多载波并行调制的体制。OFDM的缺点∶对信道产生的频率偏移和相位噪声很敏感。信号峰值功率和平均功率的比值较大，这将会降低射频功率放大器的效率。目前，已经较广泛地应用于非对称数字用户环路（ADSL）高清晰度电视（HDTV）信号传输、数字视频广播（DVB）、无线局域网（WLAN）等领域，并且开始应用于无线广域网（WWAN）和正在研究将其应用在下一代蜂窝网中.IEEE的5 GE∶的无线局域网标准802. 11. a和2-11 GH∶的标准802. 16. a均采用OFDM作为物理层标准。欧洲电信标准化组织（ETSI）的宽带射频接人网标准也把OFDM定为它的调制标准技术。

[1] 张艳萍.水声通信信道盲均衡理论与算法[M]气象出版社，2009.06第1版

[2] 李丽君.光纤通信[M].北京∶北京大学出版社，2010.09第1版

[3] 徐明远.MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用[M]西安∶西安电子科技大学出版社，2010，05.

TN92 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

A