《Optical Switching and Networking》：Adaptive Transmission Technologies for Optical Wireless Communications: A Review
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•综述了MIMO模式切换和自适应发射器配置。•评估了信道状态信息（CSI）时延、预测误差、复杂度与能耗之间的权衡关系。•讨论了AI辅助控制以及空天地一体化链路方面的未来发展趋势。引言近年来，随着物联网和人工智能等技术的快速发展，全球数据流量需求呈现爆炸式增长。无线通信领域面临
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综述了MIMO模式切换和自适应发射器配置。
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评估了信道状态信息（CSI）时延、预测误差、复杂度与能耗之间的权衡关系。
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讨论了AI辅助控制以及空天地一体化链路方面的未来发展趋势。
引言
近年来，随着物联网和人工智能等技术的快速发展，全球数据流量需求呈现爆炸式增长。无线通信领域面临着日益紧缺的频谱资源，难以满足6G网络对新频谱资源的迫切需求[1]、[2]。为应对这一挑战，光无线通信（OWC）作为一种新兴的无线通信技术应运而生，以满足日益增长的通信速率和容量需求。OWC具有抗电磁干扰能力强、方向性好、安全性高、传输容量大以及免授权频谱资源等优势[3]、[4]、[5]。自由空间光通信（FSO）和可见光通信（VLC）是OWC的两个主要分支[6]、[7]、[8]。
随着星地激光通信技术的发展，FSO系统的传输距离不断延长，稳定性不断提升。得益于无线通信的灵活性和光通信的高速优势，FSO已成为当前通信技术研究与应用领域的热点。然而，在实际工程应用中，FSO系统以大气作为传输介质，使得通信环境极为复杂且高度随机[9]。当激光信号在大气中传播时，会受到多种不利因素的影响。大气中温度和气压的变化会引起折射率的变化，导致传输信号快速波动，即大气湍流闪烁效应[10]。对于空中、车载、卫星等动态平台，平台运动和机械扰动可能导致光束抖动以及收发端失准。光束在自由空间中传播时还可能受到大气吸收、散射或偏折的影响，从而降低信号质量，这被称为大气传输损耗。链路质量稳定性受多种因素的共同影响，导致信号强度波动和衰减，严重影响通信可靠性和数据传输速率[11]。为应对这一挑战，研究人员开始研究影响大气信道的因素及其缓解方法[12]、[13]。自适应传输技术提供了一种可行的解决方案，用以抵御多种大气因素对激光信号传输的影响，并在各种信道条件下提升系统性能[14]、[15]。其基本原理是接收端估计信道状态信息（CSI），并通过反馈链路将其发送给发射端，使系统能够在信道发生显著变化之前及时调整传输参数。
本综述以FSO系统为主要研究对象，重点关注MIMO空间自适应，并在底层自适应控制机制具有可比性的情况下选择性纳入了部分VLC研究。首先，综述了当前链路参数自适应的方法，重点探讨在时变信道条件下如何平衡可靠性、传输效率和能耗。其次，总结了针对指向误差、光束漂移和波前畸变等传播损伤的光束和空间模式自适应技术。接着，讨论了多参数联合自适应和跨层传输。最后，探讨了自适应传输技术的未来发展。
章节摘要
OWC自适应传输的关键问题与研究进展
OWC自适应传输的基本思想是根据接收端感知、估计或预测的信道状态和业务需求，动态调整系统传输参数，使链路在可靠性、传输效率、能耗和时延之间达到平衡。根据系统架构中是否存在反馈回路，自适应传输技术可分为开环和闭环两类。开环链路
未来挑战与发展趋势
OWC技术具有频谱资源丰富、传输时延低、抗电磁干扰能力强等显著优势。在众多OWC技术中，FSO主要面向长距离、空地之间、星地之间以及星间光通信场景。地面链路、开放空间链路和地星链路容易受到大气湍流、衰减和指向误差的影响，而星间链路则提出了更为严格的要求
CRediT作者贡献声明
刘书婷：撰写——初稿。陈丹：撰写——审稿与编辑
数据可用性
支持本研究结论的数据可向通讯作者（陈丹）请求获取。数据不公开，因为它们可能侵犯研究参与者的隐私同意。
利益冲突声明
? 作者声明不存在任何已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能影响本论文所报告的工作。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金（项目编号：62371390）和陕西省重点研发计划（项目编号：2026CY-YBXM-070）的支持。
刘书婷|陈丹
