光通信分為有線光通信和無線光通信兩種。其中,有線光通信即光纖通信,已成為廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)的主要傳輸方式之一;無線光通信又稱自由空間光通信(FSO,F(xiàn)reeSpaceOpticalcommunication)。近年來,隨著“最后一公里”對高帶寬、低成本接入技術(shù)的迫切需求,F(xiàn)SO在視距傳輸、寬帶接入中有了新的發(fā)展機遇,同時由于光通信器件制造技術(shù)的飛速發(fā)展,無線光通信設(shè)備的制造成本大幅下降,F(xiàn)SO得到越來越多的應用。雖然目前FSO的使用無需通過政府的頻率許可(目前無線電頻率劃分至300GHz,而光波遠遠超過該頻率),但對于無線電管理部門來說,了解這種全新的通信技術(shù)的特征和發(fā)展趨勢是大有裨益的。
WJ{hta _/W[=c 1無線光通信系統(tǒng)的構(gòu)成
l#FW#`f [3s p 無線光通信系統(tǒng)以大氣作為傳輸媒質(zhì)來進行光信號的傳送。只要在適當距離的收發(fā)兩個端機之間存在無遮擋的視距路徑和足夠的光發(fā)射功率,即可實現(xiàn)無線光通信。
XcS8{ }@*Me+ 無線光通信系統(tǒng)的一般原理如圖1所示,由激光源、摻鉺光纖放大器、發(fā)射光學系統(tǒng)、接收光學系統(tǒng)和接收機等組成,具體儀器包括專用望遠物鏡、標準光收發(fā)機和高功率的Er/Yb光放大器等,其中望遠物鏡和光收發(fā)送機組合在一起。其關(guān)鍵技術(shù)是多徑發(fā)射和使用放大器補償光通道損耗。
R|%R-J] a:oZ5PX= 在點對點傳輸?shù)那闆r下,每一端都設(shè)有光發(fā)射機和光接收機,可以實現(xiàn)全雙工通信。系統(tǒng)所用的基本技術(shù)是光電轉(zhuǎn)換。光發(fā)射機的光源受到電信號的調(diào)制,通過作為天線的發(fā)射光學系統(tǒng),將光信號通過大氣信道傳送到接收機望遠鏡;接收機望遠鏡收集接收到光信號并將它聚焦在光電檢測器中,光電檢測器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號。
K8`M~P. J{gqm 由于大氣空間對不同光波長信號的透過率有較大的差別,F(xiàn)SO系統(tǒng)一般選用透過率較好的波段窗口,最常用的光學波長是近紅外光譜中的850nm;還有一些FSO系統(tǒng)使用1500nm波長頻段,可以支持更大的系統(tǒng)功率。
;BEg"cm i4Y_5 2無線光通信系統(tǒng)的優(yōu)點
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_ ,_ XDCu @ 當前,雖然無線光通信技術(shù)還有待成熟,但它以獨特的方式、顯著的優(yōu)點,擁有著巨大的市場潛能。
|EJ&s393& (1)頻帶寬,速率高
S^GB\uJ ~h~K"GbC? 理論上,無線光通信的傳輸帶寬與光纖通信的傳輸帶寬相同。光纖通信中的光信號在光纖介質(zhì)中傳輸,而FSO的光信號在空氣介質(zhì)中傳輸。目前國外無線光通信系統(tǒng)一般使用1550nm波長(頻率約為1.935×105GHz)頻段,傳輸速率可達10Gbit/s(4×2.5Gbit/s),即可完成12萬個話路,其傳輸距離可達5km。國內(nèi)無線光通信系統(tǒng)一般使用850nm波長(頻率約為3.529×105GHz)技術(shù),速率為10Mbit/s~155Mbit/s,傳輸距離可達4km。
R;P>_ei(LK /`3^?zlu" (2)頻譜資源豐富
'oZ/fUl|7 jhWNMu 與微波技術(shù)相比,F(xiàn)SO設(shè)備多采用紅外光傳輸方式,有非常豐富的頻譜資源,無需向無線電管理部門申請頻率執(zhí)照和交納頻率占用費,也不會和微波等無線通信系統(tǒng)產(chǎn)生相互干擾。
v5|X=B>&> 9E (VU. (3)適用多種通信協(xié)議
rAdYBr=0 1Ftl1uf 無線光通信產(chǎn)品作為一種物理層的傳輸設(shè)備,可以用在SDH、ATM、以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)等常見的通信網(wǎng)絡中,并可支持2.5Gbit/s的傳輸速率,適用于傳輸數(shù)據(jù)、聲音和影像等信息。
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m p%A(5DE (4)部署鏈路快捷
=?`5n|A* GfAt-huL( FSO設(shè)備可以直接架設(shè)在樓頂,甚至可在水域上部署,能完成地對空、空對空等多種光纖通信無法完成的通信任務,其施工周期較短,可以在數(shù)小時內(nèi)建立起通信鏈路,而建設(shè)成本只有地下光纖的五分之一左右。
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