FSO自由空间光通信的独特应用

2021-02-25 10:52

光通讯纵横

关注

FSO自由空间光通信（Free Space Optics）是一种通过激光在大气信道中实现点对点、点对多点或多点对多点间语音、数据、图像信息的双向通信技术。简言之，就是一种大气无线激光通信技术。

FSO自由空间光通信设备的构成

FSO系统中的独立设备叫做“激光头”。每一台激光头都包含有一个光学发射器和一个能够使用镜头控制光束的光学接收器。发射器向另一台激光头上的接收器发送数据。另一台也是如此，从而实现“全双工”。

激光头的网络连接常常是基于现存的标准，例如以太网标准进行连接。物理连接介质包括铜线或光纤电缆。

FSO自由空间光通信设备的数据链路

FSO链路的最基础设置是点对点（PTP）连接。该配置中包含有两台“激光头”，它们在基站链路路径线路中互相指向另一台。

FSO链路等同于光纤或双绞线链路，自由空间光传输提供了一种类似于双绞线电缆或光纤电缆以太网链路的底层物理链路。这些链接支持更高级别的网络功能，包括交换和路由。

FSO自由空间光通信的优势

性能	光纤	微波	FSO
带宽	Gbps以上	较低	100Mbps~2.5Gbps
保密性	好	较差	好
传输距离	120公里以	60公里	4公里
成本	高	低	低
建设速度	4－12个月	2－3天	2－3天
市政许可	需要	不需要	不需要
频率许可	不需要	需要	不需要
便携性	困难	一般	方便
维护	复杂	一般	简单

FSO自由空间光通信的应用

1：短期通信

快速安装和无需许可证的特性使得FSO非常适用于短期部署。包括音乐会，运动赛事，博览会，赛马会，飓风、洪水、龙卷风、地震、火山爆发，道路建设，建筑施工，视频监控，犯罪侦查，临时交通高峰，国事访问，内乱等等。

2：搭载网络

FSO的低建设成本，高性能及混合链路的高适用性为其网络搭载应用提供了显著的优势。许多没有铺设光缆的商业写字楼都可以通过FSO链路与铺设光纤网络的建筑物相连。网络运营商可以根据每座建筑物的情况区别对待，并且无需增加重大成本。运营商还可以使用FSO在新的，小型房间中部署回程，包括基于LTE和4G无线网络的高速数据包。

3：网络服务供应商（ISP）／无线ISP（WISP）

ISP和WISP应用包括回程，数据中心连接，构建扩展（铺设光纤的建筑扩展至未铺设光纤的建筑），塔至塔的扩展，链路备份和链路交叉。

4：辅助建筑连接—LAN扩展

附近的扩展设施可以快速地连接起来（无需挖掘，无需许可证，无需路权）并且相比于光纤连接或租用连接成本更低。

5：企业

企业网络通常都是以太网（光纤和双绞线物理层）TCP／IP协议和SNMP 管理的组合为核心，并由WiFi系统扩展进行信息的传输流动。FSO链路层技术，以太网连接性和SNMP管理的特性使得天宝产品易于集成至企业网络，从而灵活，快速的响应企业需要，并节省成本。

6：电力和天然气设备变电站会为变电站导出的所有有线通信设备购置昂贵的隔离设备。非导电FSO光束将会为变电站提供一种成本更低，更灵活的选择。在天然气系统中，有害的环境使有线连接的使用变得更为复杂。FSO可以为天然气系统提供一种更为灵活的解决方案。

随着科技的进步，通信网建设的发展，局域网以及千兆以太网的快速增长，FSO技术凭借自身的优势，将具有广阔的应用领域和市场前景。