基于光无线通信的传输与接入方案

光无线通信作为一种新兴的通信技术,能够有效解决传统无线通信中频谱资源短缺、传输效率低等问题。随着数字化社会的快速发展,社会各界对高速、稳定、安全的通信需求不断增加,促使光无线通信成为研究热点。主要探讨光无线传输与接入方案的关键问题,包括大气传输介质的影响、传输损耗的分析、波长和调制技术的选择、多用户接入技术、接入点部署与选择算法、多址接入与干扰管理以及通信安全性等内容。通过对这些关键问题的研究,可以为光无线通信的性能优化、应用扩展、网络安全提供有力支持,从而推动光无线通信技术的进一步发展。

混合光无线宽带接入网技术探讨

"光无线接入"是近年来才被广泛重视的研究问题,将光和无线两者结合的优势就是光无线接入最大的特点,即实现宽带灵活的信息接入。凡是以实现光和无线通信无缝对接为目标的技术都可以被纳入这一范畴。这包括混合光无线接入,自由空间光通信,光载无线等众多范围。混合光无线接入产生了混合光无线宽带接入网,本文对混合光无线宽带接入网的结构及光载无线技术在混合光无线宽带接入网中的应用进行探讨。

时变光无线信道下判决反馈自适应接收方案

针对光无线 (WOC)信道的时变特性 ,扩充红外数字协会 (IrDA)标准定义的试探分组为均衡训练序列 ,提出完成带判决反馈的WOC自适应接收方案 .利用维特比算法 (VA)进行判决 ,给出与“硬判决”自适应方案的比较结果 .通过对多种信道条件的实验比较 ,结果表明WOC的最佳均衡估计深度可取为 9,IrDA的“试探分组”取 1 0Kbits为宜 ,通信半径改善比为 1 .5 .

用于光无线局域网的通信系统设计

主要针对在点对点的光无线通信系统基础上组建而成的光无线局域网,具体描述了应用于光无线局域网的光无线通信系统的组成和原理,主要包括通信系统的光源的选择、发射电路的设计、接收光电二极管的选择、接收电路的设计以及发射和接收天线的选择。这种设计具有可靠性、数据传输速率高、成本低、抗电磁干扰能力和抗衰弱能力强、带宽高、器件尺寸小等优点。

室内漫射光无线接入的准确信道表征

室内光无线链路的表现主要受制于多径传输所导致的时延扩展效应。目前仍然缺少建模方案能够在考虑复杂反射存在的前提下高效地完成此类信道的准确表征。针对这一问题,提出了一种称为独立反射交互表征的新颖建模方案。这一新方案的核心思想是将接收器参数、发送器参数以及室内环境的相关性分离。在链路参数改变的情况下只需对相应部分进行重新计算即可完成新的建模,在很大限度上避免了重复运算。借助这一新的建模方案可以高效地获取接收信号功率以及时延扩展在整个房间的准确分布情况。

带有生存性感知的低成本光无线混合网络无线功能部署策略

光无线混合网络的生存性保障程度与部署成本之间存在矛盾。为提高网络资源利用率,该文提出一种低成本的无线功能部署策略。根据网络中无线功能部署情况,综合考虑网络生存性保障程度及部署成本两方面因素,在此基础上,提出基于向量评价的二进制粒子群算法实现其优化过程,进而,由进化得到的种群粒子不断调整光网络单元选取,以较低的成本实现较强生存性的网络部署。结果表明所提出的无线功能部署策略能有效提高网络的生存性,并大幅度的降低网络成本。

带有上行数据帧聚合的光无线融合接入网络节能机制

光无线融合接入网存在光网络单元利用率低,数据传输过程中控制开销较大的问题。该文提出一种带有上行数据帧聚合的节能机制,建立M/G/1模型分析数据帧在无线域节点及光域节点的队列时延,结合不同优先级业务的最大容忍时延,推导各优先级聚合帧在不同网络状态下的最佳长度,进而根据所得到的最佳帧长对光域节点进行休眠调度,在保障业务时延的前提下,尽可能地延长节点休眠时间长度,提高网络能量效率。仿真结果表明,所提方法在有效降低整个网络能耗的同时能够保证业务的时延性能。

基于以太网的光无线通信系统的设计与实现

介绍了一种基于以太网的光无线通信系统。该系统以高性能的以太网收发芯片IP113为核心,配以必要的外围器件,结合所研制的调制驱动电路和接收解调电路,实现了以太网借助光波进行远距离通信的系统设计。

LED可见光无线通信的现状和发展方向

LED照明具有节能、可靠、使用寿命长等特点,被认为是下一代主流照明技术。LED照明与光无线通信技术相结合,构建出LED可见光无线通信系统。简要介绍了LED可见光无线通信技术在国外的研究现状,分析了它的关键技术,并从应用角度出发阐述了LED可见光无线通信技术的发展趋势。

基于三种调制模式下的turbo码光无线通信系统分析

从分析大气对光无线通信系统的影响出发,研究了大气信道特性,建立了大气信道信噪比和能见度的关系.为降低系统误码率,提出了基于OOK、BPSK、BPPM三种调制模式的turbo码的编码方案,推导出三种不同方案对应的turbo码迭代MAP算法.应用建立的信噪比关系,分析和计算了基于三种不同方案的系统的误码率.结果表明,基于BPSK的turbo码系统比OOK和BPPM系统的信噪比降低约3dB,且在高的信噪比情况下,BPSK系统能显著降低系统的误码率.因此,基于BPSK的turbo码方案较适合光无线通信系统.

带有负载转移的光无线融合网跨域节点协同休眠机制

针对跨域节点间的协同休眠、休眠节点负载转移时导致的网络拥塞等问题,该文提出一种带有负载转移的跨域节点协同休眠机制。通过分析光网络单元(ONU)当前负载及休眠ONU与无线路由器间相关性选择休眠节点,并结合最大匹配理论确定休眠节点转移负载的目标节点,从而在保证网络连通性及业务低时延的基础上,进一步降低网络能耗。仿真结果表明,所提出的算法在有效降低整网能耗的同时不会对网络数据包时延产生显著影响。

边缘云增强光无线融合网络能效研究

针对边缘云增强光无线融合网络中节点能耗高的问题,提出一种协作休眠与调度的资源管理方案。在光域利用信令帧交互获取业务请求与云服务器缓冲区积压,采用负载水平感知的带宽分配方式制定保证业务共存的休眠时隙;同时,联合带宽配置与无线节点能耗优化,在光域节点分配时隙的过程中调度无线域节点功率状态,降低网络能耗。仿真结果表明,所提出的方案能有效降低整个网络的能量消耗。

自适应延迟感知的光无线混合宽带接入网节能机制

利用数据的延迟容忍特性,提出了一种自适应延迟感知光无线混合网络节能机制.为了充分利用数据的延迟容忍度,网关动态地感知数据的到达率,采用排队模型来分析网关能耗和数据延迟,从而自适应地选择休眠周期;同时,采用多网关均衡负载机制来减小网关休眠带来的路径重建延迟和拥塞,从而减小因休眠而增加的延迟.结果表明,所提出的机制可降低网关总能耗36%,并有效提高网关利用率,降低网络中数据的路径延迟.

基于信号检测的光无线轨道角动量复用系统研究

基于轨道角动量(OAM)的光无线复用通信技术在理想传输条件下能够大幅度提升通信系统性能,然而现实中大气湍流、孔径失配等因素会造成OAM模态间串扰导致误码率(BER)上升。为了降低光无线OAM复用系统在复杂环境中的误码率,该文首先建立了大气湍流、孔径失配场景下基于垂直分层空时码准则(VBLAST)的OAM复用通信系统(VBLAST-OAM),之后分析对比基于排序干扰连续消除检测算法(OSIC)、基于马尔科夫随机场置信度传播算法(MRF-BP)、基于OAM串扰特性的排序干扰连续消除算法(OAM-OSIC)应用于上述系统时的性能。结果表明:所提信号检测算法均能有效降低OAM复用系统在复杂环境中的误码率,其中,基于MRF-BP算法的系统性能最好;OAM-OSIC虽然属于次优算法,但在算法的运行开销方面具有较大优势。

光无线传输下隐秘图像可逆信息隐藏方法仿真

为了完善光无线传输系统的版权保护、隐蔽通信等功能,需要进行光无线传输下隐秘图像可逆信息隐藏方法研究。但是采用当前方法进行信息隐藏时,无法保障隐藏信息的完整性,存在信息隐藏精度低的问题。现提出一种基于整数变换的光无线传输下隐秘图像可逆信息隐藏方法。所提方法先利用密钥设置原始图像中每个像素的比特位,给出不同像素的波动值,选取相应的灰度像素组进行变换,并对变换后的像素组进行溢出检验,获取用于嵌入额外信息的像素组,促使信息隐藏者通过替换其对应的LSB将额外信息嵌入到加密图像中,完成对光无线传输下隐秘图像可逆信息隐藏。仿真证明,所提方法信息隐藏精度高,可以为完善光无线传输系统的版权保护、隐蔽通信等功能提供可行的依据。

光无线接入收发合一的光学系统设计

提出了一种用于光无线接入的光学系统设计方案。该系统采用偏振分光镜可实现收发合一 ,从而简化了设计 ,减小了光学系统体积。同时还对该光学系统性能进行了分析。结果表明 ,所提出的无线接入光学系统体积小、通信效率高 。

毫米波副载波在光无线通信系统中的传输性能

分析了毫米波副载波信号在ROF系统中传输时光纤色散引起的两种效应—幅度衰落和边带脉冲走离,同时模拟了这两种效应对信号性能的影响。理论分析和仿真实验表明边带脉冲的走离限制了信号传输的最大距离,幅度衰落造成了衰落节点信号幅度的减小。理论模型和仿真结果为光载毫米波信号的产生和调制提供了定性和定量分析的基础。

光无线传输下静态展品图像信息隐藏方法仿真

为了更好的保障光无线通信环境下图像信息传输的安全性与质量性,需要进行光无线传输下静态展品图像信息隐藏。但是采用当前方法进行图像信息隐藏时,无法保障图像的隐藏质量,存在图像信息隐藏误差大的问题。为此,提出一种基于LSB的光无线传输下静态展品图像信息隐藏方法。该方法先融合于同态公钥加密方法在隐藏前依据密钥选择图像需要隐藏的信息像素,采用差分扩展方法将像素的各比特数据嵌入到其它像素中,在此基础上组建图像的伪像素,在隐藏后替换需要隐藏的信息像素,采用Logstic方程设计出图像置乱的混沌序列发生器,生成随机混沌序列,依据其结果完成光无线传输下静态展品图像信息隐藏。仿真证明,所提方法图像信息隐藏质量高,为保障光无线通信环境下图像信息传输质量提供可行的依据。

城市光无线通信网络中的问题及其解决方案

在短距离通信中,城市光无线通信(urbanopticalwirelesscommunication,UOWC)网络可以提供很高的传输速率,因而越来越受到关注。UOWC的终端包括一个光发射机和一个光接收机,它们通常安装在相距几百米的大厦的顶端。UOWC具有几个显著的优点:使用简单、重量轻便、容量巨大,而且它无需向政府相关部门交纳频率使用许可费。UOWC目前还存在一些问题,比如:在恶劣的天气中或大楼摆动时它的通信性能非常差。本文提出了克服这些缺点的一些方法。

轨道交通中光无线通信系统研究

通过对轨道交通中的光无线通信系统建模,分析了车厢内、外部直道和弯道通信模型的性能指标。仿真结果表明,该光无线通信系统在达到Gb/s的传输速率时仍能满足信噪比需求。