無線光接入（FSO）技術突破瓶頸

2019-11-05 02:41:46

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　　電信競爭的日趨激烈，使得寬帶接入資源成為占領市場的重要因素。在市場需求的驅動下，各種寬帶接入方案紛紛登場，但是一些新技術建設成本高、周期長而且所提供的帶寬窄的問題漸漸暴露出來。如何提供快速、低價的寬帶接入，成為迫切需要解決的問題。
　　
　　無線光接入(fso)技術作為解決“最后一公里”瓶頸的有效途徑，以其帶寬寬、部署快、不需頻率申請的優勢，一經推出就引起了業界的關注。業內專家指出，到2005年，FSO會形成20億美元的市場需求?？骑w無線光通信有限公司首席代表章志堅對記者說，隨著提供更高容量、可靠性和快速建網等競爭壓力的不斷增加，在將來的3G以及更高的網絡中，具有先進技術水平的FSO系統最終將會成為網絡傳輸設計者最有力的技術手段。
　　
　　瑕不掩瑜
　　FSO與其他接入技術相比具有較多的優勢。它能夠快速部署鏈路。因為不需要埋設光纖，FSO可以在短時間內完成連接，因此大大縮短了施工周期。這對于運營商來說，是一種快速搶占市場的極好選擇。
　　
　　頻帶寬是FSO明顯的優勢。FSO網絡有點到點、點到多點和格形三種組網方式。當采取點到點的組網方式時，FSO能支持155Mbit/s-10Gbit/s的傳輸速率，傳輸距離在2-4公里之間；當采取點到多點的組網方式時，FSO同樣能支持155Mbit/s-10Gbit/s的傳輸速率，但傳輸距離為1公里-2公里；當采取格形的組網方式時，FSO支持622Mbit/s的傳輸速率，傳輸距離為200米-400米。
　　
　　FSO的波束很窄，定向性非常好，屬于非可視光，因此無法探測到鏈路的位置，更不存在竊聽的可能性。并且用戶到集線器之間的鏈路通常是加密的，因此安全保密性較強。
　　
　　另外由于以大氣為傳輸媒質，免去了昂貴的光纖鋪設和維護工作。業內專家指出FSO系統的造價僅為光纖系統造價的五分之一左右。此外，由于只須在通信點上進行設備安裝，而且安裝靈活，非凡適合臨時使用和復雜地形中的緊急組網。
　　
　　在談到FSO的應用時，章志堅說，FSO結合了無線和光纖的優點，具有靈活、高帶寬和高性價比等特性，應用領域主要作為“最后一公里”的無線寬帶接入解決方案。在本地網和邊緣網等近距離高速網的建設中大有用武之地，對需要穩定服務的商業應用來說，可作為預防服務中斷的光纖備份設備。
　　
　　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。
　　
　　備受青睞
　　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。現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。
　　
　　前景看好
　　在談到FSO的市場前景時，章志堅認為目前在中國市場上主要還處于觀望階段，首先是大量的寬帶應用還沒有到來，無線方式的帶寬還以E1
　　
　　或34Mbps以下為主，隨著千兆百兆到大樓及光纖到戶的普及，FSO應該占有一席之地。另一方面前幾年有些“先行者”由于種種原因，在國內的推廣沒有成功，給人們留下了該技術不可靠的印象，不敢輕易嘗試?！爸挥姓_熟悉FSO的技術特性，準確定位于短距離，高帶寬以及寬波束才能進行可靠通信”章志堅說，“有理由相信，一旦在中國獲得越來越多的成功應用，FSO定能揚長避短，得到市場的認可?！?br />　　
　　目前FSO的應用范圍已經擴展到公用電信網、光無線通信系統等領域，非凡是寬帶應用領域。盡管FSO以前只用于國防和企業專用網，但近一兩年來，這類系統也開始在公用電信網出現。一方面，寬帶接入需求旺盛，而現場問題常使傳統技術難以克服;另一方面，公網所需的可用性，已在一定程度上得到光無線系統的保證。FSO技術是對廠商光纖網絡解決方案的有利補充，將幫助運營商客戶提供另一種方便、靈活的解決方案，同時滿足他們的緊迫網絡需求。
　　
　　FSO盡管仍存在不少問題，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。
　　
　　8問FSO
　　1.FSO系統傳輸的是什么類型的信號？
　　
　　答：FSO產品傳送和接收數字(光)信號，與具體協議無關，由標準的光接口連接到復用設備、交換設備和路由設備。
　　
　　2.FSO系統的光對人體有害嗎？
　　
　　答：FSO在空氣中利用激光脈沖在高頻光譜范圍內傳送數據，不用激光而是采用紅外光作為傳輸媒質，當收發器架設在大樓間時，不至于對人們的正常工作和生活造成影響。FSO產品都符合IETC(IEC60825-1/A2：2001)的安全標準類型Class1或Class1M，不會對人體造成任何傷害。
　　
　　3.FSO產品安裝、調試是否方便？
　　
　　答：FSO產品體積小(215×200×400mm～300×300×640mm)、重量輕(4～13公斤左右)，非常輕易安裝。調試也主要是進行激光對準，FSO產品的安裝、調試比微波更為簡單。
　　
　　4.FSO系統的MTBF是多少？FSO系統可靠嗎？
　　
　　答：通過對4500多個FSO安置的統計，獲得系統平均故障間隔時間大于8年。FSO系統的紅外頻率光被限于一個很窄的頻帶，是人的肉眼看不見的，竊聽的可能性極小。需要知道光束的物理位置，以及利用復雜的電子檢測設備直接進入光束路徑來獲取傳輸的能力。這種竊聽會中斷數據信號，能被用戶發覺。很多客戶用FSO系統來發送敏感和機密信息，包括法律和金融信息，醫學記錄和軍事情報。
　　
　　5.FSO系統能通過玻璃發送和接收信號嗎？
　　
　　答：能通過玻璃有效的發送信號。但是，由于玻璃有濾光器的作用，在系統說明和安裝前，應考慮玻璃的表面(單個或兩個窗格玻璃)，色彩，反射面，玻璃的質量。依據我們的經驗，標準的透明玻璃(老式的那種)不會引起多少衰減。
　　
　　6.FSO光無線通信系統相對微波連接的優勢何在？
　　
　　答：主要的優勢是更高的帶寬容量?？紤]到622Mbps的容量時，微波系統提供昂貴的連接。FSO單元比微波系統要求的大多數天線小，更易于安裝。此外，FSO系統成本更低，無需申請許可證(能延遲安裝或阻止運用微波系統)。另外，FSO技術避免EM干擾和輻射。
　　
　　7.相對于光纖電纜，FSO系統的優勢是什么？
　　
　　答：在很多需要LAN或WAN鏈接的地方，難于用到光纖電纜，如被水隔開的地方、山區或街道，那里安裝電纜極其昂貴，邏輯上行不通。當需要迅速部署連接時，FSO系統的安裝比安裝電纜花的時間少得多。FSO系統使在臨時連接如會議、體育比賽或災難發生時，不再需要鋪設電纜。
　　
　　8.什么樣的機構能從FSO系統獲益？
　　
　　答：從醫院、銀行和電信公司到市鎮、軍隊部署，FSO系統適合多種無線數據通信的需要。FSO系統為私企網絡提供高帶寬連接而不需付租賃費。對于通過遙測、電話、電視等手段求診的遠距離醫學和視頻會議等高帶寬應用，FSO系統為費用昂貴和無法鋪線的地區提供安裝光纖電纜的新選擇。對于臨時的網絡連接需要，如展覽、會議、運動會或災難恢復，運用便攜式FSO系統可輕松迅速地提供高帶寬連接。另外，FSO系統還被用作光纖電纜的高速無線備份和“最后一公里”連接解決方案，將客戶地址連接到光纖骨干網。

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