無線光通信技術應用前景分析

胡 富，詹 課

（廣州杰賽科技股份有限公司，廣州 510310）

隨著社會的發(fā)展，信息化時代已經全面到來，許多用戶通過光纖傳遞著信息，光纖通信基本上已經占領了大部分市場，通信技術得到了廣泛的應用。但是在大型的施工單位中，設備連接光纖后，場面顯得十分雜亂，有時可能因為施工時不小心挖斷光纖，這就會導致工作很難進行，而無線光通信技術在很大程度上能彌補光纖的這點不足。

1 無線光通信技術簡介

1.1 無線光通信的定義概念

無線光通信（FSO）是指無線激光通信（OWC），又被稱為自由空間激光通信。無線光通信技術是以空氣為媒介來傳遞信息的，不需要電線和光纖來做載體。

1.2 無線光通信系統(tǒng)的組成

無線光通信系統(tǒng)傳送光信號是通過大氣作為傳輸媒質的，如果有足夠的光發(fā)射功率，并且在收發(fā)兩個端機之間的視距路徑上沒有遮擋，便可實現(xiàn)通信。無線光通信系統(tǒng)由發(fā)射機、信道和接收機三部分組成，多徑發(fā)射和使用放大器補償光通道損耗是實現(xiàn)無線光通信的關鍵技術。在進行點對點傳輸時，通過對每一端設置光發(fā)射機和光接收機來實現(xiàn)全雙光通信。

無線光通信系統(tǒng)運用光電轉換技術，通過電信號來調制光發(fā)射機的光源，然后利用光學望遠鏡作為天線，通過大氣信道使光信號傳送到接收機望遠鏡中。接收機望遠鏡在接收到光信號后，將其聚焦到光電檢測器中，并且把光信號轉換為電信號。

1.3 無線光通信系統(tǒng)的優(yōu)勢

無線光通信之所以能夠受到很多人的重視，這與其自身所具有性能和潛在的潛能是密不可分的，無線光通信技術的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在，第一，頻段資源豐富。理論上，無線光通信的傳輸帶寬非常大，它傳輸信號的方式和光纖不同，是通過空氣作為介質進行傳輸，從光譜圖中可以看出，頻段資源非常豐富，而且現(xiàn)在再全球上，光資源沒有被管制，等于可以免費使用，所以使成本大大降低。第二，容量大。由于光波的頻率非常高，多以能承載的信息量也非常大，所以這可以應用在信息非常龐大的系統(tǒng)中。第三，損耗很低。由于激光在傳輸中的方向性極強，所以在傳輸?shù)倪^程中損耗很低。第四，保密性非常高。無線光通信在傳輸中，本身可以加密，另外無線光通信采用的是不可見的光波進行信息的傳輸，在空氣中人的肉眼是很難發(fā)現(xiàn)的，最重要的是無線光通信采用非常窄的光波束，并且光波束在傳輸?shù)倪^程中方向性極強。所以，想要竊取其中的信息是非常難的。

2 無線光通信技術的應用

（1）適用于不具備有線接入條件或原帶寬不足的情況。如在都市大樓間快速實現(xiàn)寬帶數(shù)字通信，而避免在城市內開挖道路、埋設管線。此外，還可以在不便鋪設光纜的地區(qū)實現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)通信傳輸，如沒有前兩的大河兩岸、山區(qū)兩峰之間等。

（2）能夠有效解決從光纖骨干網到用戶之間的“最后一公里”問題。架設方便，能有效提高用戶接入端的傳輸速度和傳輸容量，其帶寬也能滿足IP網、電信網和有線電視網三網合一的要求。

（3）能夠實現(xiàn)鄰近局域網的互通互聯(lián)，提高局域網內用戶接入的傳輸速度，方便快捷的連接各局域網，從而組建范圍更大的城域網和廣域網。

（4）用于緊急預案中，快捷地部署鏈路，在有線通信線路故障或者緊急搶險時，可用作應急鏈路，或用來支持大型臨時活動的通信。

（5）建設無線光通信網絡成本低，能夠節(jié)省大量資金、人力以及時間來進行城域網的建設，同時可以用作光纜傳輸系統(tǒng)的補充部分。電信網絡運營商也可采用先組網再銷售的商業(yè)模式，依靠無線光通信網絡技術獲得較高利潤。

3 無線光通信技術應用存在問題

3.1 易受大氣環(huán)境影響

無線光通信以空氣介質傳輸信號，在惡劣的天氣情況下，會受到很大的影響?？諝獯嬖谏⑸淞Ｗ?，會對傳輸信號產生衰耗作用，使光線產生空間、角度和時間上的偏差。無線光通信所采用紅外光在天晴時每公里損耗約為1dB，而在遭遇大霧天氣時，每公里損耗可達400dB，是最大工作距離從20公里縮減到不到50米。因此，無線光通信往往需要搜尋最優(yōu)的波長頻率，并尋找波長與性能最佳組合來組建通信鏈路。

3.2 收發(fā)端對準精度要求高

作為一種視距寬帶通信技術，無線光通信對發(fā)射機與接收機之間的視距傳輸條件有著嚴格的要求。但安裝在高樓頂部的通信設備容易受鋒利影響發(fā)生擺動，從而影響收發(fā)端的對準精度。此外，建筑結構的熱脹冷縮或受地震影響，也會導致收發(fā)端無法進行精準對接。

3.3 激光束受安全限制

無線光通信系統(tǒng)必須考慮激光的安全性問題，為保證不會對人類眼睛產生惡劣影響，必須對光信號的發(fā)射功率進行限制，同時這也影響了無線光通信的傳輸距離。

4 無線光通信技術的發(fā)展前景

針對無線光通信技術存在的問題進行研究是其將來發(fā)展的主要方向。無線光通信技術在特定的環(huán)境下可以充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，解決傳統(tǒng)通信或光纖通信無法處理的問題。依我國寬帶網絡目前的發(fā)展狀況來看，仍然有很多地區(qū)機構不具備鋪設光纖線路的條件，但對通信速率仍有較高的要求，這就為無線光通信提供了應用市場。