“提议的双向网络架构结合了[可见光通信] VLC接入网络和[时波分复用无源光网络] TWDM-PON。中心局（CO）；网关（GW）；移动单元（MU）；调制器 (MOD)、光电二极管 (PD)。" （大图）

（来自 Chi-Wai Chow 等人的论文摘要“双向可见光通信和无源光网络的网络架构”，网址为http://dx.doi.org/10.1109/JPHOT.2016.2566340）。

在此图中，数据包沿两个方向流动：

• 一些数据包由移动单元生成并流经系统，最终在 CO 框的左下角以“二进制数据”的形式出现。
• 一些数据包（可能由 Web 服务器生成）作为 CO 框左上角的“二进制数据”进入该系统；这些数据包流经系统并最终到达移动单元。

像往常一样，箭头表示信息流的方向。

• 每条黑色实线表示数据以电能脉冲的形式流向何处——可能沿着一对双绞铜线。
• 每条蓝色细实线表示一根光纤，其中数据以光脉冲的形式流动——可能是不可见的红外光。
• 粗蓝色箭头和粗紫色箭头表示通过露天的可见光形式的数据流（“自由空间光通信”）。

左图

左半图显示了标准波分复用通信系统，该系统通过数公里的单模光纤 (SMF) 在中心局 (CO) 和多个网关 (GW) 之间双向发送数据。

细节：

数据包（以电脉冲的形式）沿着进入每个电吸收调制器或电光调制器的铜线以一个方向流动，每个调制器调制不同颜色的激光的光。

从逻辑上讲，相同的数据（以光脉冲的形式）沿一个方向从调制器流向多路复用器，然后从多路复用器流向光环行器。

中央办公室的光环行器将那些本地产生的光子引导到数公里的光纤中到达网关。

同时，中心局的同一个光环行器将传入的数据包从网关引导到光电二极管 (PD)。

数据包通过相同的单模光纤双向流动，单模光纤长 20 公里到 40 公里。

中心局的光电二极管将来自远程网关的数据（仍以光脉冲的形式）转换为电信号以供进一步解码。

（灰色背景上包含白色文本的两个黄色框提供了更多详细信息，显示中心局在将数据发送到调制器之前使用正交频分复用 (OFDM)对数据进行数字编码，并且从远程网关接收的数据也被解码使用OFDM）。

右图

右半部分的图表提供了有关左半部分典型网关的更多详细信息，以及该网关如何与多个移动单元进行双向通信。

细节：

我对 TOF 框感到困惑。从上下文来看，我猜它是一个频率选择光学带通滤波器，调谐到中心局一个特定激光器的颜色，所以这个特定的网关可以忽略来自中心局所有其他激光器和所有其他激光器的消息在其他网关，消息（同时）通过同一根光纤。TOF 是什么意思？

来自中心局的数据包（以激光脉冲的形式）进入网关的光循环器，将它们引导到光电二极管 (PD)。来自光电二极管的数据包（现在以电能脉冲的形式）被解码，然后重新编码成一些可见光通信 (VLC) 协议。数据包被发送到一个（天花板灯？）发光二极管，该发光二极管照亮了一堆移动单元（由蓝色箭头说明）。每个移动单元都有自己的光电二极管，从网关接收数据包。

移动单元 (MU) 生成的数据包被发送到移动单元上的 LED，该 LED 将它们转换为可见光脉冲，由紫色箭头表示。该光照射在网关的光电二极管 (PD) 上。网关将可见光解码为电脉冲，然后使用单个电光调制器将来自移动单元的数据包转换为来自连续波激光器 (CW) 的光脉冲形式。数据仅沿光纤从网关的调制器到网关的光环行器的一个方向传播。网关处的光环行器将来自移动单元的数据从光纤中路由到中心局。

编辑：

发送数据的两种主要（唯一？）方式是：

• 交替打开和关闭 LED、激光或其他振荡器的电源。（“直接调制”）
• 让 LED、激光或其他振荡器连续运行（“连续波”），并在阻止来自外界的信号和让（部分）信号输出之间交替。（“外部调制”）

使用目前可用的技术，通过自由空间或通过光纤传输“低速”数据的最低成本方式是直接调制——只需打开和关闭进入 LED 或激光的电力。（我听说通过打开和关闭红色 LED 传输 3 Mbit/s 的速度，与TOSLINK一样，相对容易）。激光二极管的开启和关闭速度比 LED 快一点。

使用当前可用的技术，通过光纤以超过 1 Gb/s 传输“高速”数据的最低成本 (?) 方式——比 LED 或激光器的开关速度更快——是使用 CW 激光器产生恒定的光子束，然后使用某种光学调制器调制该光束的通过量。