混合激光-微波通信系統(tǒng)仿真與切換技術(shù)研究.pdf

1、激光通信是以激光為載波、大氣空間為傳輸介質(zhì)的通信技術(shù)，激光通信具有高保密、抗電磁干擾能力強(qiáng)、成本低廉、無需頻率許可、低功耗等特點(diǎn)。但其傳輸受天氣狀況的影響非常嚴(yán)重，在氣候多變的地區(qū)和季節(jié)，系統(tǒng)的可用性將因此而大大降低。無線傳輸信道主要受云、霧、雨等氣溶膠和大氣湍流的影響，它們將對(duì)激光信號(hào)產(chǎn)生吸收和散射現(xiàn)象，這一系列大氣效應(yīng)對(duì)激光通信系統(tǒng)信號(hào)傳輸造成的影響很大，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，造成通信的中斷。而微波通信穿透云霧的能力較強(qiáng)，但

2、其雨衰減較為嚴(yán)重。利用兩種系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，設(shè)計(jì)混合激光/微波通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高速率、高可用的無線通信。
　　本文首先對(duì)無線傳輸?shù)拇髿庑诺捞匦赃M(jìn)行了分析，簡(jiǎn)要介紹了大氣吸收、大氣散射和大氣湍流三種大氣現(xiàn)象對(duì)無線通信的影響。另外，本文第三章重點(diǎn)研究了主要天氣情況（如云、雨、霧等天氣）對(duì)激光和微波通信鏈路的影響。根據(jù)云、雨、霧等天氣對(duì)激光和微波通信鏈路的衰減模型，建立了具有云、雨、霧衰減特性的激光與微波鏈路模型以及混合激光/微波通信系統(tǒng)仿

3、真網(wǎng)絡(luò)。
　　為了解決在惡劣大氣環(huán)境下激光鏈路和微波鏈路之間的切換問題，本文給出了一種基于雙門限切換理論的自適應(yīng)切換方案，在確保網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量的前提下，根據(jù)大氣狀況變化導(dǎo)致的鏈路信噪比值的變化，自適應(yīng)地完成激光鏈路與微波鏈路之間的切換，最大限度地確保網(wǎng)絡(luò)的可用性。此外，考慮到網(wǎng)絡(luò)中不同業(yè)務(wù)類型對(duì)誤碼率等性能的容忍程度不同，為了盡量減少混合鏈路系統(tǒng)的切換次數(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)性能，本文進(jìn)一步研究了基于業(yè)務(wù)的自適應(yīng)切換方案，并通過仿真對(duì)其性能進(jìn)