FSO设备主要由激光头组成,每个激光头包含发射器和接收器。发射器将数据以激光的形式发送出去,接收器则捕捉这些激光并转换成电信号,从而实现数据传输。FSO系统通常采用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技术的基本设置是点对点(PTP)连接,即两个激光头通过基站链路路径线路互相指向对方。这种连接方式相当于光纤或双绞线链路,为网络提供底层物理链路,支持交换和路由等高级网络功能。
与光纤和微波相比,FSO技术具有以下优势:
1. 带宽:FSO的带宽在100mbps~2.5Gbps之间,虽然不如光纤,但足以满足大部分需求。
2. 保密性:FSO传输的信号仅在大气信道中传播,不易被窃听,保密性较好。
3. 传输距离:FSO的传输距离一般在4公里左右,适合城市或近郊地区的通信需求。
4. 成本:FSO设备成本相对较低,建设速度快,无需市政许可和频率许可。
5. 便携性:FSO设备体积小、重量轻,便于携带和安装。
6. 维护:FSO系统维护简单,故障率低。
FSO技术在许多领域都有广泛应用,以下是一些主要应用场景:
1. 短期通信:如音乐会、体育赛事、博览会等临时活动,FSO技术可快速部署,满足短期通信需求。
2. 网络搭建:FSO技术可帮助没有铺设光缆的商业写字楼与光纤网络相连,降低建设成本。
3. 网络服务供应商:FSO技术可应用于回程、数据中心连接、链路备份等领域。
4. 企业网络:FSO链路层技术、以太网连接性和SNMP管理特性使得FSO设备易于集成至企业网络。
5. 电力和天然气设备:FSO光束为变电站和天然气系统提供了一种成本更低、更灵活的解决方案。
随着通信技术的发展,FSO技术在局域网、千兆以太网等领域具有广阔的应用前景。未来,FSO技术将在更多领域发挥重要作用,为人们的生活带来更多便利。
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。