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光無線通信系統技術淺析

作者: 時間:2011-11-22 來源:網絡 收藏
展,對FSO系統的傳輸速率和距離均提出了更高的要求,如果要提高這兩個技術指標,就必須要增大激光器的發(fā)射功率和提高接收機的靈敏度,但擴束法和多束法對性能指標的改善有限,于是動態(tài)跟蹤法就應運而生,即利用伺服系統通過反饋裝置獲得光束偏差信息,調整可調微鏡,使光束時刻對準接收器。采用動態(tài)跟蹤技術的FSO系統設備功能結構如圖3所示,一般采用雙反饋方式,外反饋是位置探測器輸出的入射激光束的位置誤差信號,內反饋是伺服系統控制的可調微鏡的位置信號,入射激光束通過接收光學系統后,聚集到位置探測器上,位置探測器將激光束的位置誤差信號輸出到主處理器。同時可調微鏡位置探測器將探測到的微鏡位置信號送到控制處理器中,控制處理器利用優(yōu)化的跟蹤算法進行計算,輸出的角度控制信號控制伺服系統調整可調微鏡,使接收光學系統始終對準入射激光束。

動態(tài)跟蹤技術FSO系統設備功能結構


  圖3 動態(tài)跟蹤技術FSO系統設備功能結構

  激光的安全問題也會影響其使用,超過一定功率的激光可能對人眼產生影響。人體也可能被激光系統釋放的能量傷害。由于這類系統采用的是毫瓦量級的小功率光源,其主要的危險是激光對肉眼造成的傷害,所以產品要符合眼睛安全標準。

  3 技術的應用

  國外已經開始了將近10年的研究,但是FSO產品真正投入使用也就是最近幾年的事情。FSO設備最初進入中國應該在2000年前后,那時國內從事 FSO研究的主要是一些具有軍方研究項目的研究所。目前,國內FSO的發(fā)展還基本在起步階段,但在發(fā)射功率、接收靈敏度、捕獲和瞄準要求、熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性等關鍵技術方面已取得明顯進步,盡管仍存在不少問題,但其技術優(yōu)勢更為明顯。目前,的優(yōu)勢正在逐漸吸引電信運營商,而其劣勢正在被技術的進步抵消。由于技術的進步,在可視距離范圍內,實現全天候“最后一公里”無線光通信已經沒有技術障礙。光無線通信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。任何技術要想取得真正的成功,必須經受住市場與用戶的考驗。由于光纖成本過高,用戶無法在短期內實現光纖接入,而他們卻渴望享受寬帶接入帶來的便利,于是,FSO成了他們實現“最后一公里”寬帶接入的替代選擇。需要指出的是,DSL、LMDS和以太網是目前寬帶接入的主流方式,但和FSO相比,它們建設成本要高、建設周期要長,所提供的帶寬更是遠遠不及FSO。FSO的另一個主要應用是作為光纖通信系統的備份,即對光纖通信設施進行冗余備份設計時,選用FSO作為備份鏈路,以節(jié)省投資。FSO還可以用于城域網的擴展,即在現有城域網上向外延伸、連接新的網絡;FSO還非常適用于企業(yè)網、校園網等局域網,實現各局域網網段的互聯。可見,自由空間光通信技術有著廣闊的市場需求。

  到目前為止,FSO已被多家電信運營商應用于商業(yè)服務網絡,在悉尼奧運會上,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100 Mbit/s的數據連接。AiRFiber公司則在美國波士頓地區(qū)將FSO通信網與光纖網(SONET)通過光節(jié)點連接在一起,完成了該地區(qū)整個光網絡的建設。2003年5月,佳能美國公司宣布他們的多套FSO系統成功應用到美國紐約州地方法院系統,并在“911”恐怖襲擊之后的重建工作中發(fā)揮了出色作用。在國內,2003年3月17日,上海鐵通宣布已經采購至少50套無線光通信設備廠商Terabeam的FSO系統。上海鐵通表示采用Terabeam的設備將大大縮短他們提供服務的時間,有利于他們獲得新客戶。

  4 結束語

  當前,用戶對高速數據服務日益高漲的需求與網絡基礎設施建設資金相對短缺的矛盾,是困擾運營商的一個現實問題。FSO作為一種寬帶接入方式,具有高帶寬、低誤碼率、部署迅捷、費用合理、體積小、安全性高等特點,很多企業(yè)把FSO網絡與光纖網、微波網和高頻段無線網結合起來使用,發(fā)揮各自的優(yōu)點,彌補彼此的不足。在本質上FSO是一種連接方式,而非覆蓋方式。所以,FSO通信是以一種補充的角色出現的,但FSO有自己的獨特的市場定位,在其他接入方式鞭長莫及或力不從心的一些特殊場合下將發(fā)揮其優(yōu)勢。


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關鍵詞: 光無線通信

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