移动光通信系统和方法技术方案

移动光通信系统（１）包括铁路（２）和车辆（３）。沿着所述铁路设置有多个漏光纤（１０）、多个光纤（２０）以及多个光接收机（２１）。漏光纤包括光泄漏部（１３）。光泄漏部间断地以不大于车辆在该车辆行进方向上的长度的间隔来设置。光接收机以不大于车辆在其行进方向上的长度的间隔来设置。沿着车辆在行进方向上的全长，以不大于预定长度的间隔来布置设置在车辆上的多个光接收机（３２）。以如下方式对设置在车辆上的两个相邻的光发射机（３６）进行设置，即，使得从这两个相邻的光发射机向光纤发射的光的光学图像在车辆行进方向上交叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及移动光通信系统和移动光通信方法，特别涉及利用光纤 的移动光通信系统和移动光通信方法。
技术介绍
本领域所公知的传统移动光通信系统具有设置在移动交通工具上以 及沿着移动交通工具的经过路径设置的漏光纤。在这种移动光纤通信系 统中，移动交通工具具有光接收单元。该光接收单元接收从沿着移动交 通工具的经过路径设置的漏光纤发送来的光信号。沿着移动交通工具的 经过路径设置有光接收单元，以便接收从设置在所述移动交通工具上的 漏光纤发送来的光信号(例如参考专利文献l)。专利文献1:日本特开2004-282685号公报然而，在传统的移动光通信系统中，光在沿着光纤的全长的各个方 向上，从漏光纤中漏出。因此存在大量的能量损失。这种能量损失必须 通过持续向漏光纤中注入超常规强度的光信号来补偿。因此，将该系统 应用到火车等的移动通信中是相当困难的。具体地讲，尽管光持续从漏光纤中沿着光纤轴的全长漏出，但是设 置在移动交通工具上的光接收器仅接受到该漏光的一小部分。尽管如此， 必须向光纤提供一定强度的光来保持合适的信噪比。在这种情况下，光 源所需要的功率估计为几瓦特。例如，当光接收单元由半导体器件构成时，该器件的光接收元件的 直径被设为0.1 mm左右。这是因为在千兆比特级的宽带通信中不能使用 尺寸更大的光接收元件。假设将该光接收元件以1米的间隔设置在移动 交通工具上，光的利用效率不会超过0.1mm/lm、或1/10000。考虑环境 光的影响，让我们也假设如下漏光率，所述漏光率使得光会在100 m之后耗尽，并且使得光接收单元必须接收到1 的光以便保持所需信噪 比。此时的输入功率必须为1 jiW/0.1mmxl00m，或者1W。自然，每隔 100 m必须对信号光进行放大。艮口，当安装有直径为0.1 mm的光接收元件的移动交通工具行进到 lOOm铁路范围内的任意一点时，所述光接收元件必须接收到至少1 的光强。假设轨道基本为直线，则光接收元件所经过的轨道的表面面积 为100mx0.1mm，或10—2m2。在l(T2 m2的面积中的任何位置上，至少 1 pW的光必须被入射在具有直径为0.1 mm (即光接收表面面积为 0.00785x10—6 m2)的光接收电路的光接收元件上。因此，即使假设从光 纤中泄漏的光没有扩散，所需要的最小输入功率也要为lpWxl0—2 m2+ 0.00785x10—6 m2=1.27 W。然而由于从光纤中泄漏的光实际上会发生空 间上的扩散，所以实际上必须输入几倍于该功率的功率。因此，必须要考虑所泄漏的光的扩散。在光从光纤中辐射出来时所 泄漏的光即在空间上扩散。信号光是按时序模式在光纤中传播的比特序 列。如果信号比特率为1Gb/s，则每隔20—30cm就要提供一个比特流。 由于空间扩散的发生等同于时间失真，因此这种扩散会增加比特差错率。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供能够通过高效光发送和光接收来降低 能量损失的移动光通信系统和移动光通信方法。为了实现上述目的，本专利技术提供一种移动光通信系统。该移动光通 信系统包括移动体和光缆。所述移动体包括多个移动体侧光接收装置。 所述光缆沿着所述移动体的移动路径铺设，并且具有多个光纤侧光发射 装置，所述多个光纤侧光发射装置发射由所述多个移动体侧光接收装置 接收的光。所述多个光纤侧光发射装置以小于或者等于所述移动体在移 动方向上的长度的间隔来布置。所述移动体侧光接收装置在所述移动体 的移动方向上以规定间隔来布置，该规定间隔小于或者等于从所述光纤 侧光发射装置向所述移动体照射的光学图像在所述移动体的移动方向上 的长度。优选的是，所述光缆是漏光缆。该漏光缆包括纤核、包层以及多 个光泄漏部。所述包层固定在所述纤核的外侧，并且具有比该纤核的折 射率低的折射率。所述多个光泄漏部在所述移动体的移动方向上间断地 形成，与所述纤核接触，并且具有比所述纤核的折射率低且比所述包层 的折射率高的折射率。所述光泄漏部用作为光纤侧光发射装置。进一步 优选的是，所述光泄漏部仅设置在所述光缆的圆周方向的一部分上。进 一步优选的是，所述多个光泄漏部中的位于所述移动体的移动方向下游 的光泄漏部比该多个光泄漏部中的位于上游的上游光泄漏部具有更高的 光泄漏率。进一步优选的是，光泄漏部的纵向长度小于或者等于相当于1 比特的传播光信号的空间长度。或者优选的是，所述光纤侧光发射装置 是光发射机。优选的是，所述移动体包括多个移动体。该多个移动体中的每一个 都具有多个对应移动体侧光接收装置。所述移动体的移动路径具有分 支位置，在该分支位置处移动路径从单一路径分成多个分支路径；以及 会合位置，在该会合位置处多个分支路径重新会合为单一路径。所述移 动体的移动路径具有多个区间，同一时刻在各区间中允许存在多个移动 体中的仅一个移动体。各分支路径用作多个区间中的一个。所述移动光 通信系统还包括与多个区间一一对应的多个基站。所述多个光纤侧光发 射装置在各区间中连接到对应的基站。本专利技术进一步提供一种移动光通信系统。该移动光通信系统包括移 动体和光缆。所述移动体包括多个移动体侧光发射装置。所述光缆沿着 所述移动体的移动路径铺设，并且具有多个光纤侧光接收装置，所述多 个光纤侧光接收装置被配置成接收从所述多个移动体侧光发射装置发射 来的光。所述移动体侧光发射装置沿着所述移动体的移动方向布置。当 所述移动体沿着移动路径移动时，从任意两个相邻的移动体侧光发射装 置朝所述移动体的移动路径照射的光学图像具有横越各个光纤侧光接收 装置的交叠区域。所述多个光纤侧光接收装置以小于或者等于所述移动 体在移动方向上的长度的间隔来布置。优选的是，从任意两个相邻的移动体侧光发射装置发射的光的波长10彼此不同。进一步优选的是，所述移动体包括多个移动体。该多个移动体的每 一个都具有多个对应的移动体侧光发射装置。所述移动体的移动路径包 括分支位置，在该分支位置处移动路径从单一路径分成多个分支路径; 以及会合位置，在该会合位置处多个分支路径重新会合为单一路径。所 述移动体的移动路径具有多个区间，同一时刻在各区间中允许存在所述 多个移动体中的仅一个移动体。各分支路径用作多个区间中的一个。所 述移动光通信系统还包括与多个区间一一对应的多个基站。所述多个光 纤侧光发射装置在各区间中连接到对应的基站。本专利技术还提供一种移动光通信系统。该移动光通信系统包括移动体、 第一光缆以及第二光缆。所述移动体包括多个移动体侧光接收装置和多 个移动体侧光发射装置。所述第一光缆沿着所述移动体的移动路径铺设， 并且具有用于发射由所述多个移动体侧光接收装置接收的光的多个光纤 侧光发射装置。所述第二光缆具有多个光纤侧光接收装置，所述多个光 纤恻光接收装置被配置用于接收从所述多个移动体侧光发射装置发射来 的光。所述多个光纤侧光发射装置以小于或者等于所述移动体在移动方 向上的长度的间隔来布置。所述移动体侧光接收装置在所述移动体的移 动方向上以规定间隔来布置，该规定间隔小于或者等于从所述光纤侧光 发射装置向所述移动体照射的光学图像在所述移动体的移动方向上的长 度。当所述移动体沿着移动路径移动时，从任意两个相邻的移动体侧光 发射装置朝向所述移动体的移动路径照射的光学图像具有横越各个光纤 侧光接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动光通信系统（１、１０１），该移动光通信系统（１、１０１）包括：　移动体（３、１０３ｘ、１０３ｙ），其包括多个移动体侧光接收装置（３２、１３２ｘ、１３２ｙ）；以及　光缆（１０、１１０ａ－１１０ｄ），其沿着所述移动体的移动路 径（２、１０２ａ－１０２ｄ）铺设，并且具有多个光纤侧光发射装置（１３、１１３ａ－１１３ｄ），该光发射装置（１３、１１３ａ－１１３ｄ）发射由所述多个移动体侧光接收装置接收的光，　其中，所述多个光纤侧光发射装置以小于或者等于所述移动体在移 动方向上的长度的间隔来设置，　其中，所述移动体侧光接收装置在所述移动体的移动方向上以规定间隔来设置，该规定间隔小于或者等于从所述光纤侧光发射装置向所述移动体照射的光学图像在所述移动体的移动方向上的长度ｄ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中嶋和利，花嶋正昭，天野嘉久，大杉晃，王浟，山内丰彦，中村共则，
申请(专利权)人：滨松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]