光无线通信技术综述

三、光无线通信技术的不足

　　由于光无线通信系统是利用光束信号通过大气空间来传送的，而信号在大气传递中是不够稳定的，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。

　　1.大气介质对光信号的衰减

　　波长为850纳米和1550纳米的光信号，主要的衰减来自雾。雾对红外光的作用，类似于雨引起微波的衰落。由于雾中水气微粒对光线的散射作用，使得传送的光线逐渐变弱。雾的浓度变化，对光线衰减的数值有很大的关系。轻雾只有每公里50分贝的损耗，浓雾时可高达每公里300分贝。

　　对于这种大气现象处理的方式，与微波通信中对待雨衰相似。要在系统传输的计算中，为光信号的衰减，留有足够的系统功率余度。以便在出现浓雾的情况下，仍能接收到所需的光信号功率。重要的是要获得所在地长期的气象统计资料，能够知道不同等级(能见度)的雾，即不同衰减的大气介质出现的统计规律。

　　2.大气引起的漂移

　　实用的光无线通信系统还需要保证收发两点之间，光信号良好的准直稳定。使发送的光信号在接收端，光瓣能够覆盖接收机望远镜，不会因为大气折射率的起伏而漂离目标。

　　克服这缺陷的常用方式，是有意使发射光束展宽。还有一些产品，采用动态调节的跟踪技术，不仅能应付由大气引起的漂移，当端机所在的建筑物轻微摆动时，还可以保持信号的稳定。

　　3.传输距离短

　　光无线通信是一种视距技术，传输距离与信号质量的矛盾非常突出，当传输超过一定距离时(一般为几公里)波束就会变宽以致难以被接收机正确接收。所以光无线通信一般只限于城市内使用。目前，大部分测试表明，在1公里以下才能获得最佳的效率和质量。

　　4.建筑物晃动将影响两个点之间的激光对准

　　对光无线通信来说，为了保证光传输链路的性能，光链路两端的对准(捕获)和保持(跟踪)至关重要。但在对准以后，在风力和其他因素的作用下，建筑物会有些晃动，这就要求链路两端设备都必须具备自动跟踪的能力。

　　5.激光信号对人体安全的威胁

　　激光信号对人体安全的威胁也一直受到关注。其中，主要是操作人员或偶尔受到光信号照射的其他人员，是否会受到伤害。由于这类系统采用的，是毫瓦量级的小功率光源，其主要的危险是激光对肉眼造成的。

　　国际电工委员会IEC有相关的分类推荐建议，针对激光对肉眼的安全，规定了一种定为1M类的激光光源指标。这类光源，即使肉眼直接观察，也可保证安全。多数国家都参照这个指标，确立本国标准。厂商的产品，只要符合国防标准，是不会对人体构成损伤的。

　　四、光无线通信技术的应用

　　光无线通信尽管仍存在不少问题，但其技术优势更为明显。目前，光无线通信的优势正在逐渐吸引电信运营商，而其劣势正在被技术的进步所抵消。据悉，由于技术的进步，光无线通信在大气中的可视距离范围内，实现全天候"最后一公里"无线光通信已经没有技术障碍。光无线通信系统是一种物美价廉，有广泛应用前景和巨大市场潜力的通信系统。其具体应用如下：

　　1.骨干网的扩展

　　电信运营商在骨干网建设上花费大量资金，以提升网络整体性能与快速发展的市场需求。但是，在最后一公里的建设上，却着力不多，而其实很多网络应用的瓶颈不在骨干网上而是在最后一公里。为了在现有的骨干网上快速进行扩展和向外延伸，光无线通信实为一种不错的选择。

　　2.光纤网络的备份

　　目前大多数电信运营商都采用两条光纤连接来保证所构建的商业应用网的安全。现在，电信运营商无需部署两条光纤链路，可以选择光无线通信系统作为备份光纤的冗余链路，以节省投资。

　　3.宽频接入

　　目前主干网的容量急剧增加，从622Mb/s到10Gb/s，再到更高的40Gb/sDWDM。同样，客户端网络的频宽也从10Mb/s增加到100Mb/s，再到吉比特的以太网络。仅网络接入部分仍未有可突破频宽成本与容量瓶颈的有效解决方法。无线通信的宽频网络接入瓶颈更为严重，因此，在此部分光无线通信有很大的发展空间。

　　4.企业应用

　　由于光无线通信是以小功率的红外激光束为载体，可将收发器装设在楼顶或窗外传输数据。光无线通信的灵活性使它可以应用于许多企业和学校，例如企业LAN到LAN的连接及校园网的连接。以光无线通信来代替光纤接入各局端，不但能降低成本，而且具有更高的传输速率。

　　5.无线基地台数据的回传

　　光无线通信也可用来接入移动电话基地台与交换中心，将基地台接收的信号传至与有线公用电话网相连的交换中心设备。

　　6.其他需要高速接入的终端

　　由于光无线通信网络建设时成本低、操作简单，因此可以用在其他高速连接的终端应用。例如：楼与楼之间、横跨诸如公路与河流之类复杂地形、灾难恢复及临时解决方案的网络快速部署方案。