摘要：智能小區(qū)的研究與發(fā)展在我國受到高度重視，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)是在一個城市范圍內(nèi)所建立的計算機通信網(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各類信號(音頻、視頻和射頻信號)進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、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)控查詢設(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)信號轉(zhuǎn)換為光信號，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、控制信號傳至小區(qū)控制中心進行分類并處理，再傳送至相應(yīng)的基站，基站最終將信號以無線的方式發(fā)送出去.光載無線技術(shù)使用無線網(wǎng)絡(luò)閑置的高頻波段，利用光纖進行遠距離傳輸，可為用戶以及移動終端設(shè)備提供高速率、多種類的無線接入業(yè)務(wù)，同時光載無線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于布置和擴展，從而降低了安裝和維護的成本.基于ROF技術(shù)的智能小區(qū)可實現(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)定或點播各類節(jié)目;通過有線電視上網(wǎng)、遠程學(xué)習(xí)、實時接收股市信息和行情;通過基站對小區(qū)實現(xiàn)高傳輸速率無線信號的覆蓋;通過計算機、移動電話以及居民住房內(nèi)安裝的家庭網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)對智能家電的遠程控制，同時當(dāng)住戶發(fā)生漏電、漏氣或火災(zāi)時，智能家電可向小區(qū)控制中心和用戶發(fā)送報警信息;小區(qū)內(nèi)安裝的各種安防探頭利用無線傳輸裝置將監(jiān)控的視頻信號傳輸?shù)洁徑荆儆苫緜髦列^(qū)的安防監(jiān)控管理平臺，實現(xiàn)小區(qū)全面監(jiān)控;計量儀表數(shù)據(jù)采集終端根據(jù)預(yù)先設(shè)定的時間和次數(shù)對計量儀表進行抄表，并將數(shù)據(jù)自動上傳到小區(qū)的水、電、氣管理平臺，完成計量表信息的自動采集，用戶還可由小區(qū)服務(wù)器查詢計量表上傳的信息.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)，對傳輸網(wǎng)絡(luò)的性能有著較高的需求.而ROF技術(shù)利用無線電波的高頻段，結(jié)合光纖實現(xiàn)了大容量射頻信號的高速率傳輸和超寬帶無線接入.運用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，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)一般進行單業(yè)務(wù)操作，而ROF技術(shù)利用光纖代替大氣媒介進行通信.光纖的大帶寬以及優(yōu)異的傳輸性能允許采用波長交叉的波分復(fù)用的技術(shù)，使一根光纖承載多個不同的業(yè)務(wù)，不同的業(yè)務(wù)使用不同的波長，在傳輸?shù)膬啥擞晒鈴?fù)用器進行分離;多路上行信號則可通過光耦合器合成在一根光纖里進行傳輸，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、光信號產(chǎn)生模塊、光信號發(fā)射和探測模塊組成.多業(yè)務(wù)接口單元實現(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;光信號產(chǎn)生模塊產(chǎn)生出可用于上行和下行的光載波信號，并由光發(fā)射器將該光載波信號發(fā)射出去，到達目的基站后由探測裝置接收.基站由一個光信號發(fā)射和探測模塊、功率放大器以及一個射頻收發(fā)單元組成.

　　ROF鏈路將射頻信號調(diào)制到光波上進行傳輸，鏈路可分成調(diào)制、傳輸和解調(diào)三部分.在運用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，射頻信號再被調(diào)制到光信號上，不同波長的光信號可使用波分復(fù)用裝置由單根光纖傳輸?shù)交?基站通過光電探測和解調(diào)技術(shù)得到所需的射頻信號，射頻信號經(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)射的射頻信號在基站內(nèi)被調(diào)制到光信號上，再由光纖傳輸?shù)街行目刂苹具M行處理.中心基站通過光纖與基站相連，微波信號在光纖中傳輸損耗低，可輕松實現(xiàn)遠距離傳輸;同時光纖中傳輸?shù)男盘枌﹄姶鸥蓴_、工業(yè)干擾有很強的抵御能力，因此光纖中傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽，具有良好的保密性;而且射頻信號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)注的問題，各種各樣的毫米波產(chǎn)生技術(shù)也相繼出現(xiàn).在實際研究當(dāng)中常用的有直接調(diào)制技術(shù)、外部調(diào)制技術(shù)、遠端光外差技術(shù).遠端光外差技術(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個光波，經(jīng)光纖傳輸后，在遠端基站差拍(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.