0 引言

自由空间光（FSO）通信具有带宽容量大、无需频谱许可、与射频（RF）通信兼容且易于安装等优势，有望满足下一代无线通信网络高速率和高安全性的需求[1]。然而，光信号通过大气信道进行传输时会受到大气湍流效应的影响，导致FSO通信系统性能严重恶

化[2]。此外，由于FSO通信以自由空间为传输媒介，传输光信号可能会被障碍物遮挡，造成非视距传输的问题。非对称混合双跳RF/FSO系统可以结合RF和FSO的优势，填补“最后一公里”RF接入网和FSO主干网络之间的链路缺口，从而构建覆盖范围大和带宽高的无线网络[3]。

针对路径损耗和各种衰落条件，FSO链路和RF链路可建模为不同的衰落模型，相关学者开展了不同条件下混合中继FSO/RF系统的通信性能研究。文献[4]考虑了一种混合中继FSO/RF系统，并在假设FSO链路服从Gamma-Gamma分布、RF链路服从Rayleigh分布的场景下，推导了系统的误码率，但未在大气光链路中考虑决定链路性能的指向误差问题。基于此，文献[5]考虑了FSO链路中的指向误差问题，增加了对遍历容量和高阶衰落量2个指标的分析，但Gamma-Gamma分布仅适用于模拟中强湍流大气场景。文献[6]考虑了FSO链路和RF链路分别服从更具一般性的Malaga分布和κ-μ分布场景，推导出系统的中断概率、误码率和遍历容量的闭合表达式。然而，上述研究均假设存在视距条件，未考虑FSO通信的非视距传输问题。文献[7]构建了一种新型混合三跳中继RF-FSO-FSO系统以解决城市环境中非视距传输的问题。然而，此系统的中继节点必须配备部分或完整的FSO收发链路，大大增加了系统的复杂性和安全隐患。

光智能反射面（OIRS）具有低功耗、可调控和成本效益高等优势，能有效解决FSO链路的非视距传输问题[8]。一方面，作为一种新型无源器件，OIRS是一块由大量反射单元构成的人造二维表面，每个元件能够独立地诱导入射信号的振幅或相位变化，进而控制波前相位分布，使入射光束被反射到任何期望的方向上[9-10]；另一方面，OIRS无需复杂的编译码算法，很容易集成到现有的无线通信系统中。因此，OIRS被认为是未来无线光通信中最有前景的研究方向之一[11]。为解决城市环境中非视距传输问题且降低成本，本文提出一种利用OIRS辅助的混合FSO/RF系统。

4 结束语

混合FSO/RF系统中，障碍物是导致通信中断的主要因素。因为OIRS可以等效为一个能改变反射光束相位的镜面系统对光进行异常反射，所以本文提出OIRS辅助的混合FSO/RF系统，其中OIRS辅助的FSO链路具有几何和抖动误差的Malaga衰落，RF链路服从Nakagami-m衰落，接收端采用EGC技术。本文推导并分析了该混合FSO/RF系统的中断概率和误码率。同时，为了得到更显性的结论，还仿真了中断概率的渐近结果。仿真结果表明：系统的分集度取决于指向误差参数和FSO链路的衰落参数；RF链路中的天线相关系数也会影响系统性能，相关系数越小，中断概率越低，系统整体性能越好；在4种调制方式中，CBPSK调制误码性能最优。