充滿生機的無線光接入

相關(guān)專題: 無線 光通信

怡 敏




  在2000年悉尼奧運會上,Terabeam公司成功地使用FSO設(shè)備進行圖像傳送,并在西雅圖的四季飯店成功地實現(xiàn)了利用FSO設(shè)備向客戶提供100Mb/s的數(shù)據(jù)連接。該公司還計劃4年內(nèi)在全美建設(shè)100個FSO城市網(wǎng)絡(luò)。



  在國內(nèi),清華同方研究發(fā)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(shù)跟蹤研究小組”,并在今年推出自由空間光通訊產(chǎn)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(shù)的崛起源于市場的需求。隨著FSO技術(shù)發(fā)展成熟,FSO技術(shù)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(shù)以激光為載體,用點對點或點對多點的方式在空氣中實現(xiàn)連接,FSO技術(shù)不是一項新技術(shù),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(shù)具有與光纖技術(shù)相同的帶寬傳輸能力,使用相似的光學(xué)發(fā)射器和接收器,甚至還可以在自由空間實現(xiàn)波分復(fù)用(WDM)技術(shù)。



 。疲樱献鳛橐环N寬帶接入方式,可以傳輸數(shù)據(jù)、語音和影像等內(nèi)容。目前市場上的產(chǎn)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(shù)在理論上沒有帶寬上限,160Gbps的設(shè)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(fēng)雪等)等的影響。



 。疲樱霞夹g(shù)以前更多是作為一種寬帶接入的補充方式出現(xiàn),其用以城市密集區(qū)的短距離連接方面有很大的優(yōu)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?qū)ňW(wǎng)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(wǎng)絡(luò)連接方案。



  物美價廉的技術(shù)



 。疲樱舷到y(tǒng)是一種物美價廉,有廣泛應(yīng)用前景和巨大市場潛力的通信系統(tǒng)。由于它的技術(shù)特點,在解決寬帶網(wǎng)絡(luò)“最后一公里”瓶頸方面有著重要意義和作用:



  骨干網(wǎng)的擴展:通信服務(wù)廠商在骨干網(wǎng)建設(shè)上花費大量資金,以提升網(wǎng)絡(luò)整體性能與快速發(fā)展的市場需求。但是,在最后一公里的建設(shè)上,通信服務(wù)廠商卻著力不多,而其實很多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的瓶頸不在骨干網(wǎng)上而是在最后一公里。為了在現(xiàn)有的骨干網(wǎng)上,快速進行擴展和向外延伸,FSO是一種不錯的選擇。



  光纖網(wǎng)絡(luò)的備援:目前大多數(shù)電信運營商都采用兩條光纖連接來保證所構(gòu)建的商業(yè)應(yīng)用網(wǎng)的安全。現(xiàn)在,運營商無需部署兩條光纖鏈路,可以選擇FSO系統(tǒng)作為備份光纖的冗余鏈路,以節(jié)省投資。



  寬頻接入:目前主干網(wǎng)的頻寬容量急劇增加,從622 Mbits到10 Gbits,再到更高的40Gbits DWDM。同樣,客戶端網(wǎng)絡(luò)的頻寬也從10 Mbits增加到100 Mbits,再到Gb的以太網(wǎng)絡(luò)。僅網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)接入瓶頸更為嚴重,因此,在此部分FSO有很大的發(fā)展空間。



  企業(yè)應(yīng)用:由于FSO是以小功率的紅外激光束為載體,可將收發(fā)器裝設(shè)在樓頂或窗外傳輸數(shù)據(jù)。FSO的靈活性使它可以應(yīng)用于許多企業(yè)和學(xué)校,例如企業(yè)LAN到LAN的連接及校園網(wǎng)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(shù)據(jù)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(wǎng)相連的交換中心設(shè)備。



  其它需要高速接取的終端:由于FSO網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時成本低、操作簡單,因此可以用在其它高速連接的終端應(yīng)用。如:樓與樓之間、橫跨諸如公路與河流之類復(fù)雜地形、災(zāi)難恢復(fù)及臨時解決方案的網(wǎng)絡(luò)快速部署方案。





  瑕不掩瑜



  當然,FSO在應(yīng)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?shù)穆窂娇赡軙l(fā)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(chǎn)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(tǒng)才能獲得最佳的效率和質(zhì)量。



  隨著城市建設(shè)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(shè)自己的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。目前,城域網(wǎng)的建設(shè)可謂日新月異,通信帶寬可達10G,已基本上能夠滿足數(shù)據(jù)通信的需求。如何高效、低成本地實現(xiàn)城域網(wǎng)的擴展,快速占領(lǐng)新市場,越來越受到各大電信運營商的關(guān)注。而采用無線光通信可以滿足城市邊緣網(wǎng)通信中對數(shù)據(jù)通信帶寬的需求。



  同樣在校園網(wǎng)、小區(qū)網(wǎng)或大企業(yè)的內(nèi)部網(wǎng)建設(shè)中,經(jīng)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(shù)便可以大顯身手。無線光通信設(shè)備配備標準RJ45接口或光接口,且對協(xié)議透明,可以非常方便的完成局域網(wǎng)的連接。



  目前,隨著移動電話用戶的迅猛增長和移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的推廣,無線網(wǎng)絡(luò)需要具有更高的帶寬和容量,F(xiàn)有的第二代移動通信系統(tǒng)已不能滿足這一要求,從而使3G成為當今電信業(yè)的熱點。如何充分地利用現(xiàn)有資源,在最低投入、最快速度的情況下實現(xiàn)從現(xiàn)有的第二代網(wǎng)絡(luò)2G向第三代網(wǎng)絡(luò)3G平滑過渡,成為移動網(wǎng)絡(luò)運營商最為關(guān)注的問題。FSO作為一種接入技術(shù),因為其自身的特點和在施工、帶寬、成本等方面的優(yōu)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(shù)優(yōu)勢更為明顯。目前,FSO的優(yōu)勢正在逐漸吸引運營商,而其劣勢正在被技術(shù)的進步所抵消。據(jù)悉,由于技術(shù)的進步,FSO在大氣中的可視距離范圍內(nèi),實現(xiàn)全天候“最后一公里”無線光通信已經(jīng)沒有技術(shù)障礙。但章志堅表示,在發(fā)展中還應(yīng)采取積極務(wù)實的科學(xué)態(tài)度,避免使FSO的應(yīng)用誤入歧途。為提高FSO的可靠性,應(yīng)著重于“最后一公里”的短距離高速傳輸。相信隨著FSO技術(shù)發(fā)展成熟,在未來幾年內(nèi),FSO技術(shù)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(mào)中心受到襲擊的第一時間,紐約州聯(lián)合法院系統(tǒng)選擇了FSO,雙塔倒塌后不到一周的時間內(nèi),3個FSO系統(tǒng)迅速恢復(fù)了通向曼哈頓法院的業(yè)務(wù)。



  
----《通信世界報》
   

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