无线光通信技术 无线光通信技术的意义.doc

无线光通信技术 无线光通信技术的意义
无线光通信技术是一种宽带无线传输与接入技术，是光通信技术和无线通信技术相结合的产物，它以光信号为载体，通过大气空间传送信息。当前有两种不同的无线光通信技术：FSO（Free Space Optical Communication）和VLC（Visible Light Communication），前者利用波长为850nm或1550nm的红外波，后者利用LED可见光。
无线光通信是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的，只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率，通信就可以进行。

FSO－自由空间光通信

FSO在点对点传输的情况下，每一端都设有光发射机和光接收机，可以实现全双工的通信。光发射机的光源受到电信号的调制，并通过作为天线的光学望远镜，将光信号经过大气信道传送到接收端的望远镜。高灵敏度的光接收机，将望远镜收到的光信号再转换成电信号。由于大气空间对不同光波长信号的透过率有较大的差别，可以选用透过率较好的波段窗口。光的无线系统通常使用850nm或1550nm的工作波长。同时考虑到1500nm的光波对于雾有更强的穿透能力，而且对人眼也更安全，所以1550nm波长的FSO系统具有更广阔的使用前景。
FSO与微波技术相比，它具有调制速率高、频带宽、不占用频谱资源等特点；与有线和光纤通信相比，它具有机动灵活、对市政建设影响较小、运行成本低、易于推广等优点。FSO可以在一定程度弥补光纤和微波的不足。它的容量与光纤相近，但价格却低得多。它可以直接架设在屋顶，由空中传送。既不需频率执照，也没有敷设管道挖掘马路的问题。使用点对点的系统，在确定发收两点之间视线不受阻挡的通道之后，一般可在数小时之内安装完毕并投入运行。在考虑到当地气象的条件以后，%的可用性。如果采用其他系统构成主备用，%电信级的可用性要求。
另外FSO系统与网络的连接，还有如下的优点：
（1）对运行的协议透明。现在通信网络常用的SDH、ATM、IP等都能通过。
（2）可组成点对点、星形和网格形结构的网络。
（3）可灵活拆装、移装至其他位置。
（4）易于扩容升级，只需对接口稍作变动就能改变容量。
FSO存在的问题主要有以下几点：
（1）FSO是一种视距宽带通信，传输距离与信号质量的矛盾非常突出，当传输超过一定距离时波束就会变宽导致难以被接收点正确接收。目前，在1km以下才能获得最佳的效果和质量，最远只能达到4km。%（五个9）的稳定性；
（2）系统性能对天气非常敏感是FSO的另一个主要问题。晴天对FSO传输质量的影响最小，而雨、雪和雾对传输质量的影响则较大。据测试，FSO受天气影响的衰减值分别为：晴天，5-15db/km；雨，20-50db/km；雪，50-150db/km；雾，50-300db/km。国外为解决这个难题，一般采用更高功率的激光器二极管、更先进的光学器件和多光束来解决；

（3）城市内，由于建筑物的阻隔、晃动将影响两个点之间的激光对准；
（4）激光的安全问题也会影响其使用，超过一定功率的激光可能对人眼产生影响，人体也可能被激光系统释放的能量