关于FSO的一点介绍

天下没有不带刺的玫瑰，无线激光通信也是一样。本文将对无线激光通信做一个简要的介绍。

第一章    无线激光通信的历史与现状

容易想像，利用光在空气中直线传播的特点进行光通信，不需要架设任何线路，简单经济。无线激光通信在业内有很多种叫法，有叫自由空间激光通信（FSO）的，也有叫大气激光通信的，它们之间的区别在于大气激光通信是自由空间激光通信的一个子集，因为自由空间激光通信不仅包括近地层的大气激光通信，还包括太空的自由真空激光通信。但在近期的应用中，两者是一样的，指的都是大气激光通信。

在上世纪70年代初，世界范围内曾掀起一阵无线激光通信的研究热潮，但最后没有应用起来，主要有以下几个方面的原因：

1、    半导体激光技术不成熟，主要使用二氧化碳激光器或HE－NE激光器，体积大，寿命短；

2、    系统技术不完善，还没有PDH、SDH等通信标准或体制的出现，人们只是开发一些传一路电话的基本系统；

3、    应用市场尚未成熟。大家知道：在70年代至90年代未，通信网络的建设主要集中在大型长途光通信干线上，短则几十公里，长则上千公里，无线激光通信根本无法满足需要，因此大家的目光都集中到了光纤通信的应用上面。

90年代末，随着光纤通信的迅猛发展及通信网络建设重点的转移，大容量的城际、国际、洲际骨干网络均已建成完毕，各国运营商所面临的挑战转移到了最后几公里的接入网这个网络瓶颈，着眼于接入网的各种特点，无线激光通信系统具有良好的应用前景，可以为运营商提供一种非常经济、快捷、简便的解决方案。

第二章    　无线激光通信的优点和缺点

无线激光通信具有以下一些优点：

1、    通信容量大

无线激光通信以激光作为信息载波，目前国际上比较成熟的技术可达到1.25Gbit/s的传输速率，远远大于普通微波通信和铜线通信方式，具有非常高的带宽／费用比，因此可作为光纤到大楼的替代方案，实现光波到大楼（OTTB）；

2、频率自由

随着通信的迅猛发展，微波频段资源十分紧缺，各地无线电管理委员会对用户通信网络的建设进行严格的审批，并且用户每年须向国家缴纳规定的频点使用费，这将是一笔长期固定的费用，势必增加企业的运营成本。而无线激光通信的光束小，方向性强，不会对其它通信系统形成干扰，相同地域内可容纳大量的无线激光通信系统，而且因为彼此不相干，即使相交也不会影响到各自的通信，因而无需无线电管理委员会的批准，一次性投资，网络运营费用低；

3、安装简便、灵活性强

无线激光通信系统天线采用光学系统，具有体积小、重量轻、结构简单等优点，因此安装非常简单、灵活机动，不需要高大的铁塔或支撑体，大大节省系统投资和工程费用，为网络运营商快速构建宽带网络以抢占客户资源提供了最佳的解决方案；正因为如此，无线激光通信特别适合于需要临时通信的场合，如抢险救灾、大型运动会等，可快速部署于需要服务的区域，而光缆工程是一项长期的固定基础建设，无法快速响应客户的实时需求，一旦建成以后将无法进行更改，一种较优的组网方案是：建网初期采用无线激光通信系统来快速响应客户的业务申请，待时机成熟时再以光缆巩固用户群，不失为一种绝好的竞争手段。

4、误码性能好、抗干扰性强

无线激光通信具有非常强的抗电磁干扰性能，一般的无线电波对其不会形成干扰；无线激光通信系统的误码性能优良，长期性能可达10-9，而微波通信系统一般只能达到10-7，并且在工程施工时不需考虑多径干扰、电波反射等微波工程施工中常遇到的问题。

在具有优点的同时，无线激光也具有一些弱势：

1、    无线激光通信的传输距离近，目前最远的大气应用距离为5KM。但这种通信距离不具备实用性，无法保证通信的全天候，最佳的通信距离应该是2KM以下；

2、    误码性能不及光纤通信，虽然无线激光通信的长期误码率能达到10－9，但由于大气是变参信道，会使无线激光通信系统偶尔产生10－6的误码率，但相比于微波通信而言还是可以接受的，因为微波通信系统最好的误码率也只能达到10－8，10－6是微波通信的正常情况；

3、    受天气影响，应用区域受限制。雾是无线激光通信最大的影响因素，因此在工程设计中应考虑足够的系统冗余量，以保证系统的可通率，并且在一些经常出现大雾的地区如重庆、成都等地区，无线激光系统应只推荐应用在一些系统备份、临时连接等场合；

值得注意的是：国外一些厂商的产品在国内销售时经常宣称它们的系统误码率会达到10－10，以及可通率达到99.999%，这样的数据并不是一个准确的数据，而是隐藏了一些实际情况的，举个例子：国外的某套系统的传输距离为500米到1000米，那它的误码率在500米、天气好的情况下可能达到10－10（长期误码率，不排除期间出现短时突发误码），但由于天气变化，此时的误码率一般就达不到10－10了。对于可通率而言那就更妙了，究竟是设备可通率还是工程可通率，如果是工程可通率那就应该结合工程地的实际天气情况来测定，而不应该出现在设备的参数里面，如果仅仅是指设备的可通率，那就没有太大意义了，因为设备的MTBF都达不到这个值，那工程是绝对达不到这个指标的。

因此，我们在认识无线激光的过程中，必须持这样一种立场，即无线激光通信使用的是变参信道，它无法达到光纤通信的误码率、可通率、以及灵敏度，它的误码性能优于微波通信，可通率却低于微波通信。

第三章    无线激光通信的应用场合

无线激光通信具有良好的应用前景，它可应用于以下的一些场合：

1、    用户接入网，完成最后一公里的宽带连接；

2、    第三代移动通信基站互连；

3、    大学、医院、公司局域网的互连；

4、    政府、军队、公安、武警等内部通信网络建设；

5、    克服环境恶劣场合应用，当河流、湖泊、港湾、公路、铁路等阻碍敷设光缆时；

6、    灾难抢救及临时连接；

7、    网络备份；

对于无线激光通信的应用场合，因为篇幅的关系，这里就不展开来介绍了，如感兴趣请与在下探讨。

第四章    常见问题集锦

1、    无线激光通信使用何种波长，与蓝牙技术有什么区别？

无线激光通信大部分使用785nm~900nm的红外激光波长，原因是因为现在的大面积探测器主要是SI材料的，峰值响应波长在850nm附近。

其实无线激光通信的理想波长是10.6um，具备良好的烟雾穿透力，但这个波长需使用二氧化碳激光器，又会造成调制速率及探测器的配套问题。

有人说为什么不使用兰光波长呢，这是因为兰光主要是应用于对潜通信，对蓝色的海水具有很好的穿透力，而在大气激光通信中没有优势。

与蓝牙技术有什么区别呢？这个问题非常简单，因为蓝牙技术是非常短距离内的一种低速率连接技术，比如说鼠标、键盘、打印机啦。

2、    小鸟会影响通信吗？

看情况而定，如果是传统的实时通信，则会造成短时的中断，如果在数据通信中，由于链路层具有错误重发的能力，因此不会影响数据的传输。

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