自由空间光通信技术在陆地回传应用的探索

doi:10.12267/j.issn.2096-5931.2023.10.007

信息通信技术与政策 ›› 2023, Vol. 49 ›› Issue (10): 44-53.doi: 10.12267/j.issn.2096-5931.2023.10.007

专题:超宽光通信技术及产业趋势上一篇下一篇

自由空间光通信技术在陆地回传应用的探索

Exploration of the application of free-space optical communication technology interrestrial backhaul

魏步征, 王光全, 沈世奎, 张贺, 朱斌, 王泽林

中国联合网络通信有限公司研究院,北京 100048

收稿日期:2023-07-20 出版日期:2023-10-25 发布日期:2023-10-27
作者简介:
魏步征中国联合网络通信有限公司研究院工程师,主要从事光传输、空间光、时频同步和激光雷达领域研究工作；
王光全中国联合网络通信有限公司研究院总师,主要从事光通信、量子加密通信等领域研究工作；
沈世奎中国联合网络通信有限公司研究院教授级高级工程师,主要从事光通信,光传输等领域研究工作；
张贺中国联合网络通信有限公司研究院教授级高级工程师,主要从事时频同步,光通信等领域研究工作；
朱斌中国联合网络通信有限公司研究院高级工程师,主要从事5G网络能力开放、天地一体化新技术及创新业务研究工作；
王泽林中国联合网络通信有限公司研究院高级工程师,主要从事IP网络等领域研究工作

WEI Buzheng, WANG Guangquan, SHEN Shikui, ZHANG He, ZHU Bin, WANG Zelin

Research Institute of China United Network Communications Group Co.,Ltd., Beijing 100048, China

Received:2023-07-20 Online:2023-10-25 Published:2023-10-27

摘要/Abstract

摘要：

自由空间光通信是指在自由空间中进行激光传输的通信技术,它利用光纤通信的波段和技术,结合无线通信的便捷性和移动性,解决因地理地形限制,或临时通信需求下的传输问题。介绍了陆地自由空间光通信技术特点,并对该技术的一些商业应用进行了探索。

关键词: 自由空间光通信, 光纤通信, 无线通信, 陆地回传应用

Abstract:

Free-space optical communication refers to a communication technology for laser transmission in free space. Combined with the convenience and mobility of wireless communication, it uses the band and technology of optical fiber communication to solve the transmission problem due to geographical terrain restrictions or temporary communication needs. This paper introduces the characteristics of terrestrial free-space optical communication technology, and provides some commercial applications of this technology.

Key words: free-space optical communication, optical fiber communication, wireless communication, terrestrial backhaul application

中图分类号:

TN929.12

魏步征, 王光全, 沈世奎, 张贺, 朱斌, 王泽林. 自由空间光通信技术在陆地回传应用的探索[J]. 信息通信技术与政策, 2023, 49(10): 44-53.

WEI Buzheng, WANG Guangquan, SHEN Shikui, ZHANG He, ZHU Bin, WANG Zelin. Exploration of the application of free-space optical communication technology interrestrial backhaul[J]. Information and Communications Technology and Policy, 2023, 49(10): 44-53.

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图/表 11

图1 红外波段的大气透射率

表1 散射类型取决于散射颗粒大小r/Q(λ)相对于透射激光波长λ的关系

	瑞利散射	Mie氏散射^[8]	非选择性或几何散射
散射颗粒尺寸r和波长λ的关系	r≤λ,Q(λ)~λ^-4	r≈λ,Q(λ)~λ^-1^.⁶ 到Q(λ)~λ⁰	r≥λ,Q(λ)~λ⁰
散射类型	空气分子、霾	霾、雾、气溶胶	雨、雪、雾、冰雹

表2 雨、雪、雾的模型衰减描述

天气	雨	雪	雾
衰减系数/dB/km	k×r^α	α×S^b	$3.91 V λ 550 n m - q$
字母含义	k:1.58 α:0.63	α、b为波长方程,与雪的干湿有关 S为降雪速度	V:能见度 λ:波长 q:粒子分布系数

表2 雨、雪、雾的模型衰减描述

天气	雨	雪	雾
衰减系数/dB/km	k×r^α	α×S^b	$3.91 V λ 550 n m - q$
字母含义	k:1.58 α:0.63	α、b为波长方程,与雪的干湿有关 S为降雪速度	V:能见度 λ:波长 q:粒子分布系数

图2 应急通信车载FSO测试拓扑结构

图3 无人机载FSO测试拓扑结构

图4 “最后一公里”接入

图5 海岛通信

图6 山区通信

图7 跨河通信

图8 转播现场通信

图9 灾备回传通信

参考文献 12

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