光纖通信：充滿生機的無線光接入
2019-11-05 02:18:50
供稿：網友
在２０００年悉尼奧運會上，Ｔｅｒａｂｅａｍ公司成功地使用ＦＳＯ設備進行圖像傳送，并在西雅圖的四季飯店成功地實現了利用ＦＳＯ設備向客戶提供１００Ｍｂ／ｓ的數據連接。該公司還計劃４年內在全美建設１００個ＦＳＯ城市網絡。
在國內，清華同方研究發展中心一直致力于“Ｌａｓｔ Ｍｉｌｅ”解決方案的探索，于２００１年１２月成立了“ＦＳＯ技術跟蹤研究小組”，并在今年推出自由空間光通訊產品ＴＦＯＷ １００－１，完成了１０００米點到點通訊樣機的檢測。
任何一種技術的崛起源于市場的需求。隨著ＦＳＯ技術發展成熟，ＦＳＯ技術必定成為脫穎而出的通信手段。
具有“虛擬光纖”美譽的ＦＳＯ技術以激光為載體，用點對點或點對多點的方式在空氣中實現連接，ＦＳＯ技術不是一項新技術，３０多年前就被美國軍方以及美國太空總署用在偏遠的地方提供高速連接
?。疲樱霞夹g具有與光纖技術相同的帶寬傳輸能力，使用相似的光學發射器和接收器，甚至還可以在自由空間實現波分復用（ＷＤＭ）技術。
?。疲樱献鳛橐环N寬帶接入方式，可以傳輸數據、語音和影像等內容。目前市場上的產品最高支持２．５Ｇｂｐｓ的傳輸速率，最大傳輸距離為４０００ｍ。不過ＦＳＯ技術在理論上沒有帶寬上限，１６０Ｇｂｐｓ的設備正在研制當中。ＦＳＯ具有高帶寬、低誤碼率、安裝快速、使用方便、伸縮性好、安全性高等特點，但是也受諸如受惡劣天氣（霧、散射和風雪等）等的影響。
?。疲樱霞夹g以前更多是作為一種寬帶接入的補充方式出現，其用以城市密集區的短距離連接方面有很大的優勢（其施工方便、工期短、價格低廉），因此，在有難以逾越的布線障礙物或對建網速度要求快的情況下，ＦＳＯ可在建筑物之間成為替代光纖的一種網絡連接方案。
物美價廉的技術
ＦＳＯ系統是一種物美價廉，有廣泛應用前景和巨大市場潛力的通信系統。由于它的技術特點，在解決寬帶網絡“最后一公里”瓶頸方面有著重要意義和作用：
骨干網的擴展：通信服務廠商在骨干網建設上花費大量資金，以提升網絡整體性能與快速發展的市場需求。但是，在最后一公里的建設上，通信服務廠商卻著力不多，而其實很多網絡應用的瓶頸不在骨干網上而是在最后一公里。為了在現有的骨干網上，快速進行擴展和向外延伸，ＦＳＯ是一種不錯的選擇。
光纖網絡的備援：目前大多數電信運營商都采用兩條光纖連接來保證所構建的商業應用網的安全。現在，運營商無需部署兩條光纖鏈路，可以選擇ＦＳＯ系統作為備份光纖的冗余鏈路，以節省投資。
寬頻接入：目前主干網的頻寬容量急劇增加，從６２２ Ｍｂｉｔｓ到１０ Ｇｂｉｔｓ，再到更高的４０Ｇｂｉｔｓ ＤＷＤＭ。同樣，客戶端網絡的頻寬也從１０ Ｍｂｉｔｓ增加到１００ Ｍｂｉｔｓ，再到Ｇｂ的以太網絡。僅網絡接入部分仍未有可突破頻寬成本與容量瓶頸的有效解決方法。無線通信的寬頻網絡接入瓶頸更為嚴重，因此，在此部分ＦＳＯ有很大的發展空間。
企業應用：由于ＦＳＯ是以小功率的紅外激光束為載體，可將收發器裝設在樓頂或窗外傳輸數據。ＦＳＯ的靈活性使它可以應用于許多企業和學校，例如企業ＬＡＮ到ＬＡＮ的連接及校園網的連接。以ＦＳＯ來代替光纖接取各局端，不但能降低成本，而且具有更高的傳輸速度。
無線基地臺數據的回傳：ＦＳＯ亦可用來接取行動電話基地臺與交換中心，將基地臺接收的信號傳至與有線公用電話網相連的交換中心設備。
其它需要高速接取的終端：由于ＦＳＯ網絡建設時成本低、操作簡單，因此可以用在其它高速連接的終端應用。如：樓與樓之間、橫跨諸如公路與河流之類復雜地形、災難恢復及臨時解決方案的網絡快速部署方案。
瑕不掩瑜
當然，ＦＳＯ在應用過程中也存在一定的瓶頸，基光束在傳輸中極易受大霧等惡劣天氣的影響。在惡劣的天氣下，光束傳輸的路徑可能會發生改變，而降低通信的可靠性。另外，由于波束的傳輸不能受到阻擋，飛鳥也會對ＦＳＯ產生影響。此外，盡管激光的定向性很好，但波束還是會隨傳輸距離的增加而慢慢變寬，超過一定距離后就難以被正確接收。目前測試表明，在１公里以下ＦＳＯ系統才能獲得最佳的效率和質量。
隨著城市建設步伐和力度的不斷加大，城市的覆蓋面積也在不斷增加。各大運營商在搶占通信市場的時候，紛紛著手建設自己的基礎網絡設施。目前，城域網的建設可謂日新月異，通信帶寬可達１０Ｇ，已基本上能夠滿足數據通信的需求。如何高效、低成本地實現城域網的擴展，快速占領新市場，越來越受到各大電信運營商的關注。而采用無線光通信可以滿足城市邊緣網通信中對數據通信帶寬的需求。
同樣在校園網、小區網或大企業的內部網建設中，經常會碰到這樣一種情況：馬路對面的新建大樓急需接通，可挖路許可證卻遲遲不能得到批準或者根本就無法取到。這時候無線光通信技術便可以大顯身手。無線光通信設備配備標準ＲＪ４５接口或光接口，且對協議透明，可以非常方便的完成局域網的連接。
目前，隨著移動電話用戶的迅猛增長和移動數據業務的推廣，無線網絡需要具有更高的帶寬和容量?，F有的第二代移動通信系統已不能滿足這一要求，從而使３Ｇ成為當今電信業的熱點。如何充分地利用現有資源，在最低投入、最快速度的情況下實現從現有的第二代網絡２Ｇ向第三代網絡３Ｇ平滑過渡，成為移動網絡運營商最為關注的問題。ＦＳＯ作為一種接入技術，因為其自身的特點和在施工、帶寬、成本等方面的優點，已逐漸成為各大運營商的首選方案之一。
?。疲樱媳M管仍存在不少問題，但其技術優勢更為明顯。目前，ＦＳＯ的優勢正在逐漸吸引運營商，而其劣勢正在被技術的進步所抵消。據悉，由于技術的進步，ＦＳＯ在大氣中的可視距離范圍內，實現全天候“最后一公里”無線光通信已經沒有技術障礙。但章志堅表示，在發展中還應采取積極務實的科學態度，避免使ＦＳＯ的應用誤入歧途。為提高ＦＳＯ的可靠性，應著重于“最后一公里”的短距離高速傳輸。相信隨著ＦＳＯ技術發展成熟，在未來幾年內，ＦＳＯ技術必定成為脫穎而出的通信手段。
在過去的幾年中，ＦＳＯ備受一些用戶的青睞。紐約世貿中心受到襲擊的第一時間，紐約州聯合法院系統選擇了ＦＳＯ，雙塔倒塌后不到一周的時間內，３個ＦＳＯ系統迅速恢復了通向曼哈頓法院的業務。
