�(wú)線光纖英文簡(jiǎn)�(chēng)為FSO(Free Space Optical譯為�(wú)線光通信),工作在10�40GHz微波頻段,頻譜資源豐富,可以支持高速率的數(shù)�(jù)�(yè)�(wù),�(wú)線光纖技�(shù) (FSO)由于成本低,能快速部�,所以能在城域網(wǎng)和局域網(wǎng)中為光纖�(wǎng)�(luò)提供有益的補(bǔ)充�
目前,無(wú)線光纖技�(shù)在中�(guó)以及全世界的電信行業(yè)已被廣泛地采�。原因很�(jiǎn)�,:�(wú)線光纖技�(shù)(FSO)可以在城域光網(wǎng)之外提供高帶寬連接,而其成本只有地下埋設(shè)光纜的五分之一,而且不需要等6�(gè)月才能拿到施工許可證。此�,F(xiàn)SO�(shè)備的重新部署非常�(jiǎn)�,因此有線運(yùn)�(yíng)商可避免光纜的安裝資金滯留在某一�(gè)建筑上的�(fēng)�(xiǎn)。對(duì)于無(wú)線運(yùn)�(yíng)�,在昂貴的E1/T1租用線路和帶寬較低的微波解決方案之外,F(xiàn)SO在流量回輸方面提供了一�(gè)�(jīng)�(jì)的替代選�。在目前這�(gè)�(jìng)�(zhēng)激烈的�(huán)境中,F(xiàn)SO�(wú)疑為電信�(yùn)�(yíng)商以較低的成本加速網(wǎng)�(luò)部署,提高“服�(wù)速度�,并降低�(wǎng)�(luò)操作�(fèi)用提供了可能�
可是目前在中�(guó),無(wú)線光纖技�(shù)在廣大的企業(yè)及事�(yè)單位用戶中還�(méi)有被廣泛�(yīng)�。主要原因是一般的行業(yè)用戶�(duì) FSO 技�(shù)了解不多,很多人甚至�(méi)有聽(tīng)�(shuō)�(guò)。另外一些對(duì) FSO 技�(shù)的使用存在著一定的誤解和疑�;其中包括:
� FSO 的可用性和�(wǎng)�(luò)在線�(shí)間比較差�
� FSO技�(shù)�(duì)于天氣比較依賴:大氣的分子吸�、折射率�(huì)造成的射束偏�(zhuǎn)
� �?yàn)榇髿夥肿雍蛻腋☆w粒而發(fā)生的散射(霧、雨、雪�
� 由于飛鳥(niǎo)、吊塔或者其他高空障礙物而造成的射束中�
近年,F(xiàn)SO 技�(shù)已被廣泛采用,技�(shù)方面也有較大的突破。對(duì)于大氣衰�,穩(wěn)定性等�(wèn)題可通過(guò)以下幾點(diǎn)解決�
選用適合的波�(zhǎng)-�(duì)于基于FSO的系�(tǒng)�(lái)�(shuō),最常用的光�(xué)波長(zhǎng)是近紅外光譜中的850納米(nm�。在這�(gè)頻率�,有足夠的能量將電流信號(hào)高效地轉(zhuǎn)換成光信�(hào)。除了具有快速調(diào)制能�,高能量密度�(duì)獲得高指向性同樣有幫助。接收器�(fù)�(zé)將高容量的調(diào)制光信號(hào)高效率地�(zhuǎn)換成電子信號(hào)�
除此之外,還有一些基于FSO的系�(tǒng)使用1500納米的波�(zhǎng),可以支持更大的系統(tǒng)功率,但只有在通信距離超過(guò)1000米的情況�,才能顯示出�(yōu)�(shì)�
如今,人們傾向于�(kāi)�(fā)能在近紅外光譜之外工作的FSO系統(tǒng),例�2.2微米左右的中紅外光譜,甚至包括量子級(jí)�(lián)激光(�10微米)。然�,不管使用的是什么波�(zhǎng),在雨雪等天氣中(具有較大的懸浮物顆粒),所有基于FSO的系�(tǒng)都具有類(lèi)似的表現(xiàn)。在大霧天氣,長(zhǎng)波系�(tǒng)更有�(yōu)�(shì),因?yàn)樗艽髿馑p的影響較小。表1展示了不同波�(zhǎng)和能�(jiàn)度下的衰減曲��
�1: 不同波長(zhǎng)上的大氣衰減(來(lái)源:Modus Technologies, Inc.�
使用自動(dòng)功率控制和定位跟蹤技�(shù)提高�(wěn)定� -為了�(kāi)�(fā)未來(lái)的基于FSO的系�(tǒng),使其具有更高的可用性和在線�(shí)間,需要采取全新的方式。例�,LightPointe是為其無(wú)線光纖系�(tǒng)配備一�(gè)自動(dòng)功率控制(automatic power control,APC)和自動(dòng)跟蹤特性的首批公司之一。APC允許�(chǎn)品的�(fā)射功率能自動(dòng)�(diào)節(jié),使接收器永�(yuǎn)不會(huì)出現(xiàn)�(guò)度調(diào)變的情況。其�(yōu)�(diǎn)在于,用戶可以使用功率更高的�(fā)射器,保證無(wú)線光纖系�(tǒng)能在霧天使用。在�2展示的例子中,兩�(gè)基于FSO的系�(tǒng)相距500米部�。其中,系統(tǒng)A的發(fā)射功率是1 mW,且不具備自�(dòng)功率控制特�。系�(tǒng)B則集成了自動(dòng)功率控制特性。在這種情況�,系�(tǒng)B的優(yōu)�(shì)是顯而易�(jiàn)�。由于系�(tǒng)A只能�1 mW的功率下工作,所以在天氣晴朗的時(shí)候可能出�(xiàn)�(guò)度調(diào)變的情況。相反,系統(tǒng)B能控制功�,一旦因?yàn)樘鞖庠蛟斐赡芤?jiàn)度低,在這�(gè)例子�,它有附加的超過(guò)15 dB附加功率可供利用�
�2: 有和�(méi)有APC的系�(tǒng)�(duì)�
在無(wú)線光纖系�(tǒng)�,發(fā)射器和接收器的鏡頭設(shè)�(jì)必須在以下幾�(gè)方面取得平衡:大光圈(接收器大光圈有助于獲得較大的光線入射)、較短的焦距(由�(shè)備的體積決定)以及更容易的調(diào)節(jié)功能。相�(yīng)�,在商業(yè)�(yīng)用中,人們采取各種不同的方式�(lái)取得這種平衡。一方面,有些基于FSO的系�(tǒng)使用的是Fresnel(菲涅爾)鏡頭,它的特點(diǎn)是具有一�(gè)較大的接收角和鏡�,但缺點(diǎn)在于直射光的高入射(�(huì)顯著影響接收器的敏感性)。另一方面,有些基于FSO的系�(tǒng)采用多鏡頭設(shè)�(jì),它們的累積光學(xué)信號(hào)能顯著增�(qiáng)�(fā)射質(zhì)�。但�,這種系統(tǒng)的低�(fā)射和接收角(1-5 mrad)對(duì)�(diào)節(jié)和系�(tǒng)�(wěn)定性提出了更高的要�,尤其是用于超出2000米的�(yuǎn)距離通信�(shí)??紤]到這�(gè)原因,F(xiàn)SO�(chǎn)品的廠商LightPointe�(jìn)行了一�(xiàng)意義深遠(yuǎn)的技�(shù)革新,即“自�(dòng)跟蹤�。采用可以在x和y軸上移動(dòng)的萬(wàn)向支�,可以主�(dòng)�(diào)整接收器,在任何情況下都能處在一�(gè)理想的位置上。對(duì)FSO系統(tǒng)�(jìn)行控制的軟件能夠�(bǔ)�1-10 ms�(nèi)的大氣波�(dòng),并能在極短�1 - 10 s�(nèi)完成�(bǔ)��
性能卓越�
頻帶�,速率高,容量��
快速部署:
FSO可以�(yuǎn)�(shè)郊外、翻山越嶺、在江河湖海上�(jìn)行通信,可完成地對(duì)�、空�(duì)空等多種光纖通信�(wú)法完成的通信任務(wù)。系�(tǒng)架設(shè)方便,施工簡(jiǎn)��
低成本應(yīng)用:
激光技�(shù)的�(jìn)步已�(jīng)使耐用可靠的器件成本降�,在不損失性能的情況下降低了FSO�(shè)備的造價(jià),為用戶帶來(lái)�(shí)��
支持任何一種協(xié)議傳輸:通信�(xié)議透明,任意傳輸協(xié)議均易疊加上�,對(duì)�(yǔ)�、數(shù)�(jù)、圖像等�(yè)�(wù)可透明傳送,適用于任何一種通信�(xié)��
�(wú)需頻譜許可證:
不受頻譜管制的束�,因?yàn)闊o(wú)線光通信其設(shè)備間�(wú)信號(hào)的相互干�,故�(wú)需像無(wú)線電通信(如微波、LMDS)那樣申�(qǐng)頻率許可證�
保密性好�
FSO的波束很�,定向性非常好,并且用戶到集線器之間的鏈路通常是加密的,形成通信鏈路后很難發(fā)�(xiàn),安全保密性較�(qiáng)。適用于軍隊(duì)保密通信系統(tǒng)及商�(yè)商務(wù)保密通信系統(tǒng)�
體積較小�
�(jī)�、艦載、衛(wèi)星承載均十分理想。若使FSO與定位系�(tǒng)和激光跟蹤系�(tǒng)相結(jié)�,有望實(shí)�(xiàn)“動(dòng)中通�。滿足短距離和長(zhǎng)距離�(yīng)用符合眼部安全標(biāo)�(zhǔn)
軍事通信的部署:符合軍事�(zhàn)�(zhēng)�(duì)通信�(shè)備的要求,設(shè)備輕�、靈�、便�,架�(shè)與使用方��
局域網(wǎng)的擴(kuò)展:可用于擴(kuò)展已有的城域�(wǎng)或連到新網(wǎng)�(luò),這些鏈路通常不到�(dá)最終用�,而是為網(wǎng)�(luò)核心服務(wù)�
企業(yè)�(yīng)用:FSO的靈活性使它可以應(yīng)用于許多企業(yè)和學(xué)�,例如企�(yè)LAN到LAN的連接及校園網(wǎng)的連接�
作為光纖的補(bǔ)充:目前大多�(shù)電信�(yùn)�(yíng)商都采用兩條光纖連接�(lái)保證所�(gòu)建的商業(yè)�(yīng)用網(wǎng)的安�?,F(xiàn)在,�(yùn)�(yíng)商無(wú)需部署兩條光纖鏈路,可以選擇FSO系統(tǒng)作為備份光纖的冗余鏈�,以節(jié)省投��
接入�(yīng)用:FSO也可用在接入�(wǎng)中,例如吉比特以太網(wǎng)接入。業(yè)�(wù)提供商可以使用FSO去旁路本地環(huán)路系�(tǒng),或�(dāng)作LMDS或蜂窩網(wǎng)的回程鏈��
DWDM�(yè)�(wù):想要構(gòu)建屬于自己的光纖�(wǎng)�(luò)的獨(dú)立運(yùn)�(yíng)商,可以�(jié)合使用WDM與FSO�(lái)完成部分鏈路的傳�,以節(jié)省光纖租賃費(fèi)��
總而言之,�(wú)線光纖對(duì)于軍�、民�,陸�、海洋、太�,均十分便利�
維庫(kù)電子通,電子知識(shí),一查百��
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