摘要：智能小區(qū)的研究與發(fā)展在我國(guó)受到高度重視，基于ROF技術(shù)的智能小區(qū)能夠提供多種類且高效的業(yè)務(wù).小區(qū)的多種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括城域網(wǎng)部分、小區(qū)部分、用戶部分.城域網(wǎng)(MetropolitanAreaNetwork)是在一個(gè)城市范圍內(nèi)所建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，屬寬帶局域網(wǎng)，以IP和ATM電信技術(shù)為基礎(chǔ)，以光纖作為傳輸媒介.城域網(wǎng)部分包括有線電視以及對(duì)各類信號(hào)(音頻、視頻和射頻信號(hào))進(jìn)行加工處理的視頻前端、internet及連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的路由器、電話及程控交換機(jī)和光網(wǎng)絡(luò)單元.小區(qū)部分主要負(fù)責(zé)小區(qū)間信息的交換以及管理和維護(hù)小區(qū)內(nèi)部的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，該部分有小區(qū)各類服務(wù)、管理和控制平臺(tái)、光纜交換器和寬帶接入設(shè)備.用戶部分由各種業(yè)務(wù)終端構(gòu)成，包括監(jiān)控查詢?cè)O(shè)備、智能家用電器、監(jiān)控安防設(shè)備、水電氣信息采集設(shè)備等等.在小區(qū)中，用戶部分的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可利用無(wú)線發(fā)射裝置傳輸?shù)讲贾迷谛^(qū)中的ROF基站處.基站將接收到的射頻業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，利用小區(qū)中現(xiàn)有的光纖網(wǎng)絡(luò)。

　　關(guān)鍵詞：智能小區(qū),通信技術(shù),科學(xué)發(fā)展

　　由光網(wǎng)絡(luò)單元通過(guò)光纖傳入小區(qū)控制中心的小區(qū)服務(wù)器，而需要上傳的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可經(jīng)安放在小區(qū)控制中心的中心基站處理后，通過(guò)寬帶接入設(shè)備完成數(shù)據(jù)的上傳.城域網(wǎng)部分的各種命令、控制信號(hào)傳至小區(qū)控制中心進(jìn)行分類并處理，再傳送至相應(yīng)的基站，基站最終將信號(hào)以無(wú)線的方式發(fā)送出去.光載無(wú)線技術(shù)使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)閑置的高頻波段，利用光纖進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，可為用戶以及移動(dòng)終端設(shè)備提供高速率、多種類的無(wú)線接入業(yè)務(wù)，同時(shí)光載無(wú)線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于布置和擴(kuò)展，從而降低了安裝和維護(hù)的成本.基于ROF技術(shù)的智能小區(qū)可實(shí)現(xiàn)以下的業(yè)務(wù):提供高清的體育、綜藝、電影等豐富多彩的節(jié)目以及預(yù)定或點(diǎn)播各類節(jié)目;通過(guò)有線電視上網(wǎng)、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、實(shí)時(shí)接收股市信息和行情;通過(guò)基站對(duì)小區(qū)實(shí)現(xiàn)高傳輸速率無(wú)線信號(hào)的覆蓋;通過(guò)計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話以及居民住房?jī)?nèi)安裝的家庭網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能家電的遠(yuǎn)程控制，同時(shí)當(dāng)住戶發(fā)生漏電、漏氣或火災(zāi)時(shí)，智能家電可向小區(qū)控制中心和用戶發(fā)送報(bào)警信息;小區(qū)內(nèi)安裝的各種安防探頭利用無(wú)線傳輸裝置將監(jiān)控的視頻信號(hào)傳輸?shù)洁徑荆儆苫緜髦列^(qū)的安防監(jiān)控管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)小區(qū)全面監(jiān)控;計(jì)量?jī)x表數(shù)據(jù)采集終端根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間和次數(shù)對(duì)計(jì)量?jī)x表進(jìn)行抄表，并將數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳到小區(qū)的水、電、氣管理平臺(tái)，完成計(jì)量表信息的自動(dòng)采集，用戶還可由小區(qū)服務(wù)器查詢計(jì)量表上傳的信息.智能小區(qū)包含管理與設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)傳輸網(wǎng)絡(luò)的性能有著較高的需求.而ROF技術(shù)利用無(wú)線電波的高頻段，結(jié)合光纖實(shí)現(xiàn)了大容量射頻信號(hào)的高速率傳輸和超寬帶無(wú)線接入.運(yùn)用ROF技術(shù)的智能小區(qū)將展現(xiàn)出傳統(tǒng)智能小區(qū)不可比擬的優(yōu)勢(shì)，ROF技術(shù)將在智能小區(qū)的建設(shè)中發(fā)揮重要作用.

　　目前的通信網(wǎng)絡(luò)一般進(jìn)行單業(yè)務(wù)操作，而ROF技術(shù)利用光纖代替大氣媒介進(jìn)行通信.光纖的大帶寬以及優(yōu)異的傳輸性能允許采用波長(zhǎng)交叉的波分復(fù)用的技術(shù)，使一根光纖承載多個(gè)不同的業(yè)務(wù)，不同的業(yè)務(wù)使用不同的波長(zhǎng)，在傳輸?shù)膬啥擞晒鈴?fù)用器進(jìn)行分離;多路上行信號(hào)則可通過(guò)光耦合器合成在一根光纖里進(jìn)行傳輸，從而為小區(qū)用戶提供多業(yè)務(wù)服務(wù)。中心基站由多業(yè)務(wù)接口單元、控制中心模塊、光信號(hào)產(chǎn)生模塊、光信號(hào)發(fā)射和探測(cè)模塊組成.多業(yè)務(wù)接口單元實(shí)現(xiàn)與主網(wǎng)絡(luò)之間業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息的交換，信號(hào)的處理、變頻、調(diào)制等復(fù)雜功能由中心控制模塊完成;光信號(hào)產(chǎn)生模塊產(chǎn)生出可用于上行和下行的光載波信號(hào)，并由光發(fā)射器將該光載波信號(hào)發(fā)射出去，到達(dá)目的基站后由探測(cè)裝置接收.基站由一個(gè)光信號(hào)發(fā)射和探測(cè)模塊、功率放大器以及一個(gè)射頻收發(fā)單元組成.

　　ROF鏈路將射頻信號(hào)調(diào)制到光波上進(jìn)行傳輸，鏈路可分成調(diào)制、傳輸和解調(diào)三部分.在運(yùn)用ROF技術(shù)的小區(qū)里，下行鏈路中多網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)中心基站處理后轉(zhuǎn)變?yōu)樯漕l信號(hào)，射頻信號(hào)再被調(diào)制到光信號(hào)上，不同波長(zhǎng)的光信號(hào)可使用波分復(fù)用裝置由單根光纖傳輸?shù)交?基站通過(guò)光電探測(cè)和解調(diào)技術(shù)得到所需的射頻信號(hào)，射頻信號(hào)經(jīng)功率放大器放大后直接由天線發(fā)射給用戶終端.上行鏈路中終端設(shè)備發(fā)射的射頻信號(hào)在基站內(nèi)被調(diào)制到光信號(hào)上，再由光纖傳輸?shù)街行目刂苹具M(jìn)行處理.中心基站通過(guò)光纖與基站相連，微波信號(hào)在光纖中傳輸損耗低，可輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸;同時(shí)光纖中傳輸?shù)男盘?hào)對(duì)電磁干擾、工業(yè)干擾有很強(qiáng)的抵御能力，因此光纖中傳輸?shù)男盘?hào)不易被竊聽，具有良好的保密性;而且射頻信號(hào)在光纖中的透明傳輸使系統(tǒng)的靈活性得到了提高.為避免信道的擁擠和相互間的干擾，同時(shí)增大系統(tǒng)的通信容量，ROF系統(tǒng)放棄資源緊張的低頻段，采用頻率更高的毫米波進(jìn)行通信.但毫米波傳輸損耗很大，在光纖中傳輸色散比較嚴(yán)重，如何產(chǎn)生高質(zhì)量的毫米波才能既降低系統(tǒng)成本又提高系統(tǒng)性能，是許多研究人員共同關(guān)注的問(wèn)題，各種各樣的毫米波產(chǎn)生技術(shù)也相繼出現(xiàn).在實(shí)際研究當(dāng)中常用的有直接調(diào)制技術(shù)、外部調(diào)制技術(shù)、遠(yuǎn)端光外差技術(shù).遠(yuǎn)端光外差技術(shù)在中心站產(chǎn)生兩路相位相干、偏振方向相同、不同頻率的2個(gè)光波，經(jīng)光纖傳輸后，在遠(yuǎn)端基站差拍(heterodyne)產(chǎn)生出所需頻率的毫米波.由于兩光波光譜很窄，頻率間隔可調(diào)范圍很大，并能夠克服光纖中的色散問(wèn)題，產(chǎn)生高頻的毫米波，與另外兩種技術(shù)相比更具優(yōu)越性.