1.无线激光主要应用场合
无线激光通信综合了光纤通信与微波通信的优点,比较适合在城域网中使用。目前的主要应用场合包括:
(1)在不具备接入条件(如:复杂地形)或带宽不足时提供高效的接入方案
在通信链路跨越高速公路、河流、拥挤的城区时,由于地理条件的限制无法敷设光纤线路时,采用无线激光通信可以有效解决。
(2)解决综合业务接入的"最后一公里"
对智能小区的宽带接入,大企业Intranet的互连,大客户的宽带接入提供一种快速灵活的方案,可提供2~622Mbit/s的带宽。
(3)提供室内外、临近局域网之间的互连互通
当两座楼宇之间的办公室需要建立一条通信链路,其他通信方式不能较好的解决时(带宽、价格、线路资源),采用无线激光通信可快速解决。
(4)对于特殊要求的线路进行备份以及应急临时链路和意外恢复
在突发的自然或人为意外灾害中,原有通信线路被破坏,难以立即恢复时,或者在一些特殊地方发生突发事件,需要应急通信,采用无线激光通信进行快速的部署。
另外对于一些大型的集会(如运动会、庆祝会等)需要快速建立一些临时链路用于现场通信。
大部分无线激光通信设备向用户提供的是业务透明的接口,因此,可以适应多种常用的通信协议,可以很灵活的接入数据,话音,视频业务。
数据网络的互连,适用于Ethernet、FDDI、TokenRingFR等不同协议的网络。
电路业务网络的互连,适用于交换机,移动基站等设备的连接,主要采用E1/E3、OC-3/STM-1(SDH/ATM)接口。
闭路监视系统,广播电视信号的单,双工的传输。
无线激光通信设备的激光通信终端每一侧分别包括专用望远物镜(Telescope)、激光收发器部分、线路接口、电源、机械支架,部分厂商的设备还包括伺服、监控、远程管理等部分。
激光通信终端中的光源(Lightsource)主要分为LD(LaserDiode)和LED(LightEmittingDiode),其中LD多采用铝砷化钾二极管(AlGaAsLaserDiode),接收器主要采用PIN(PositiveIntrinsicNegativeDiode)或APD(Avalanchephotodiode)。
另外,部分设备商的产品中集成了伺服装置,用于安装调试、组网调整以及由于环境因素引起的基座移动的调整。
2.采用无线激光技术组网通信时需要考虑一些必要影响因素
(1)自由空间损耗(Free-SpaceLoseobstacle)
自由空间损耗是指激光波束在传播过程中的扩散引起的损耗;解决方法:提高发射功率、增加波束数量、波束聚焦。
(2)基座的偏移
建筑物的偏移:由于日光、风力、季节的变化引起建筑物及固定基座发生偏移,通常最大4Mrad/2层楼。解决方法:自动跟踪、改变波束聚焦。
(3)衰减(Attenuation)
在不同气象条件下,空气中的微粒会对激光的传播形成不同的衰耗。表1是典型天气条件下的数值。
(4)闪烁(scintillation)
500m之内的闪烁影响不明显,大于500m则影响较大。
(5)空气散射(scattering)
激光波束在传播路径上由于空气温度的差异而引起介质的折射率不同导致波束的散射产生的损耗。解决方法:缩短路径;传播路径避免经过排风口、烟囱、高温屋顶、管道等。
(6)背景噪声
在无线激光通信组网过程中,当部分终端的位置需要俯仰或东西朝向时,会遇到日光照射到终端的接收器上,日光形成的背景噪声对正常通信有一定的影响。
另外,由于不同设备厂商在不同型号(传输速率)的设备上采用不同的激光器(LED/LD)和接收器(PIN/APD),在相同的天气条件下所能达到的通信距离不尽相同,考虑到天气及环境因素的变化,在保证误码率的前提下,应留出一定的裕量。
激光的直线传输和扩散角度很小的特性,使截取信息的方式只可能会在传输的路径中间或在光束的扩散区域中,接受器直接置于传输路径中间可能会导致传输中断,在扩散区域,由于衰耗较大,需要较高的接收灵敏度。另外,部分厂商采用了特殊的编码,用以保护数据的安全。 激光对人体的危害,尤其是对眼睛的损伤,其损伤程度可以使眼睛视力降低,甚至完全失明,但这种损伤并非所有量级激光能引起,而是有一最低限度--即致伤阈值,只有当激光能量密度或功率密度超过此阈值时才能对眼睛造成伤害。激光器的级别分类提供了一个安全的参考值。
无线激光通信填补固定无线通信方式(受频率资源许可、价格、带宽等限制)与光纤通信方式(特殊地形、建网时间等限制)之间的空白。可以灵活、快速地建立通信链路。因此,在调查和了解使用过程中不同条件和要求(传输的距离、用户要求的传输速率、误码率、可用时间等,当地的气象条件如降雨、雪、雾、尘的天数及程度,附近鸟群等)的情况下,可以充分考虑采用采用无线激光通信的方式组网,迅速建立一个有效覆盖、能够为用户提供端到端的网络综合接入服务能力的宽带接入网络。