光无线通信：新颖低价宽带接入方式

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1、光无线通信：新颖低价宽带接入方式～教育资源库　　陈国骢[广州光通通信发展有限公司]　　1.前言　　　　上世纪九十年代中期，全球通信网络开始大规模扩容。先是长途网络，或广域网的不断扩展，接着是城域网的大量建设。与此同时，用户内部的局域网以及千兆以太网快速增长。将这些高速的局域网和千兆以太网连接到营运商的通信网络，必须依靠容量巨大的接入网络。但是，即使在发达的北美洲，多数的商业用户的连接还只限于电缆的T1专线〔1.5Mbps〕。更高速度的宽带接入方式，当前主要限于光纤、宽带无线接入LMDS、以及DSL等。如何

2、提供快速、低价的宽带接入，成为迫切需要解决的问题。　　　　光的无线宽带传输是新近发展的接入方式，它利用光束信号通过大气空间，而不是通过光纤传送信号。其传送终端在原理上与光纤传送终端十分相似，但由于用在接入系统，因而组成更为简单。其主要的特点是：无需申请无线频率，起始投资低，运营费用低，能快速装设，且可提供与光纤系统相似的传送带宽。已商用的这类系统，容量从100Mbps到2.5Gbps。也有一些试验采用波分复用，达到160Gbps的速率。尽管受到气象条件的限制，只能在较短的距离内使用，一般限于2公里以下。但

3、在许多场合之下，作为一种独特的方式，光无线接入可以起到很好的作用，成为当前巳有几种宽带接入方式很好的补充手段。　　2.应用的特点　　　　一个光的无线传输系统，所用的基本技术也就是光电的转换。在点对点传输的情况下，每一端都设有光发射机和光接收机，具有全双工〔双向〕的通信能力。光发射机的光源受到电信号的调制，并通过作为天线的光学望远镜，将光信号经过空间送到接收端的望远镜。高灵敏度的光接收机，将望远镜收到的光信号再转换成电信号。由于大气空间对不同光波长信号的透过率有较大的差别，可以选用透过率较好的波段窗口。光的

4、无线系统通常使用0.85微米或1.5微米红外波段。值得注意的是，发送端和接收端之间，必须是互相视线可见的，两终端之间不能有阻挡。　　　　这种宽带接入系统最大的特点是其价格优势，其中包括：　　　　设备的价格，尤其是对每一用户传送单位带宽的价格低。　　　　初始投资，指最初接入少数几个用户时的起始投资低。　　　　网络运营公司都希望得到理想的宽带接入系统。首先要能够迅速提供业务，以便及时收回投资。这就要求系统能快速安装和开通使用。其次，需要有充足的带宽容量，为用户提供更多的业务。另外，系统应容易扩展，不仅总容量，

5、而且用户的数目，也要便于增加。优良的接入方式还应能跨越一定的距离，并能达到较好的可用性。　　　　事实上，已有的接入方式都具有一些特点，在某一定的实际条件下发挥其作用。但很难找到一种，能满足上述所有的要求。　　　　光纤接入系统可传送巨大的容量，但其投资偏大，需要敷设管道，涉及到诸多的申报审批手续，因此开通需要等候很长的时间。在某些情况下，甚至是不可能装设的。近年出现的无源光网络〔PON〕，是很有吸引力的方式，其平均到每户的价格可大为下降。但光纤的容量也为多户分享，每户的实际带宽也就不能太大了。而且装设的时间

6、与一般光纤传送没有太大的改善。　　　　固定的微波无线接入，如LMDS，传送的总带宽仍受限制，常在622Mbps以下，并为多用户分用。此外，必须进行频率执照的申请。这种方式的另一个问题是容易受到大雨引起的衰落影响，相对而言每户承担的价格也较高。　　　　由此可见，接入方式的选择，要根据工程的实际情况，特别是按照具体的要求，选出最佳的方式。　　　　光无线的方式可以在一定程度弥补上述两种方式的不足。它的容量与光纤相近，但价格却低得多。它可以直接架设在屋顶，由空中传送。既不需申请频率执照，也没有敷设管道挖掘马路的问

7、题。使用点对点的系统，在确定发收两点之间视线不受阻挡的通道之后，一般可在数小时之内安装完毕，投入运行。在考虑到当地气象的条件以后，光无线系统一般可得到99.9%的可用性。如果采用其他系统构成主备用，甚至可达到99.999%电信级的可用性要求。另外光无线系统与网络的连接，还可以有如下的特点：　　　　对运行的协议透明。现在通信网络常用的SDH、ATM、IP等都能通过。　　　　可组成点对点、星形、和格形结构的网络。　　　　可在房顶上安装，有些产品甚至可透过窗户发射。　　　　可灵活拆装，移装至其他位置。适于临时、

8、应急的通信。　　　　易于扩容升级，只需稍作接口的变动就能改变容量。　　3.主要问题　　　　对大气传输的光无线系统，业界传统的观念，是认为其不够稳定，受外在条件影响难以保证可用性。另外，对人身安全性及传送的保密性，也存在疑虑。实际上，经过多年的探索，问题逐渐明朗，而且也找到了办法。　　　　首先，最大的问题是大气介质对光信号的衰减。多年的研究对这一影响已经比较清楚。波长为0.8和1.55微米的光信号，主要的衰减来自雾。雾对红外光的