光学无线以太：在OWC系统中实现受控的动态信号传播
系统与控制
2025-08-19 v2 系统与控制
信号处理
摘要
光无线通信（OWC）利用太赫兹级光谱实现超高速数据传输，为经常拥塞的射频系统提供了一种引人注目的替代方案。然而，光信号的高度定向性及其易受遮挡的特性从根本上限制了覆盖范围和可靠性，尤其是在动态室内环境中。为了克服这些限制，我们提出了光学无线以太（OWE），这是一种将室内空间转变为动态可控光传播介质的新型框架。OWE采用分布式以太放大器（EA）网络，这些放大器作为具有可编程增益值的光放大器，通过漫反射扩展覆盖范围，同时补偿信号衰减。OWE的一个关键挑战是防止来自反馈环路的放大器饱和。我们严格推导了稳定性约束以保证系统的鲁棒性。除了覆盖范围扩展，OWE还能根据用户位置和信道条件动态调整EA增益，从而提高信噪比、平衡资源分配并抑制干扰。作为首个利用漫反射实现可控光传播的框架，我们通过解析建模、仿真和原型验证了OWE的有效性。我们的工作为鲁棒、高速的室内OWC网络奠定了基础。
引用
@article{arxiv.2502.06128,
title = {Optical Wireless Ether: Enabling Controlled Dynamic Signal Propagation in OWC Systems},
author = {Hongwei Cui and Soung Chang Liew},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.06128},
year = {2025}
}
备注
Enhanced clarity of the optical channel and noise models with refined explanations, additional figures, and equations