[论文解读] Transmission Performance Analysis of Digital Wire and Wireless Optical Links in Local and Wide Areas Optical Networks

Abd El Naser A. Mohammed, M. M. El‐Halawany+2 more|arXiv (Cornell University)|Aug 7, 2009

Advanced Photonic Communication Systems参考文献 11被引用 9

一句话总结

本文通过建模关键参数并对比光纤、有线和无线光传输系统，分析了本地和城域光网络中数字有线与无线光链路的传输性能。研究确定了最大传输距离和可实现的比特率，突出显示无线光通信作为光纤的低成本替代方案，具有高带宽潜力。

ABSTRACT

In the present paper, the transmission performance analysis of digital wire and wireless optical links in local and wide areas optical networks have been modeled and parametrically investigated over wide range of the affecting parameters. Moreover, we have analyzed the basic equations of the comparative study of the performance of digital fiber optic links with wire and wireless optical links. The development of optical wireless communication systems is accelerating as a high cost effective to wire fiber optic links. The optical wireless technology is used mostly in wide bandwidth data transmission applications. Finally, we have investigated the maximum transmission distance and data transmission bit rates that can be achieved within digital wire and wireless optical links for local and wide areas optical network applications.

研究动机与目标

• 评估本地和城域光网络中数字有线与无线光链路的传输性能。
• 从关键性能指标角度，对比光纤、有线和无线光链路。
• 确定有线和无线光链路可实现的最大传输距离和数据速率。
• 评估光学无线通信作为光纤系统低成本替代方案的可行性。
• 研究各种参数对数字光网络系统性能的影响。

提出的方法

• 使用基本系统方程对数字有线与无线光链路的传输性能进行建模。
• 对广泛范围内的关键影响参数进行参数化研究。
• 利用推导出的性能方程，对数字光纤链路与有线及无线光链路进行对比分析。
• 应用基本方程评估比特率和传输距离的限制。
• 系统评估光学无线技术在高带宽数据传输场景中的表现。
• 对本地和城域部署下不同网络条件下的性能进行仿真与分析。

实验结果

研究问题

• RQ1 在本地和城域网络中，数字有线与无线光链路可实现的最大传输距离是多少？
• RQ2 在不同系统参数下，有线与无线光链路能维持的数据传输比特率是多少？
• RQ3 在可靠性与带宽方面，无线光链路与光纤和有线光链路的性能相比如何？
• RQ4 哪些关键参数显著影响光学无线系统的传输性能？
• RQ5 光学无线技术在光网络中在多大程度上可作为光纤链路的低成本替代方案？

主要发现

• 光学无线通信系统为有线光纤链路提供了高成本效益的替代方案。
• 确定了有线和无线光链路的最大传输距离和可实现的数据速率。
• 光学无线技术特别适用于高带宽数据传输应用。
• 参数化分析揭示了受系统参数影响的关键性能权衡。
• 数字无线光链路可实现高比特率，使其适用于城域网络部署。
• 对比研究证实，无线光链路在特定场景下具备匹配或接近光纤性能的潜力。