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专题丨自由空间光通信技术在陆地回传应用的探索

信息通信技术与政策

2023-11-14

导读：魏步征，王光全，沈世奎，张贺，朱斌，王泽林

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，教授级高级工程师，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。

论文引用格式：

魏步征, 王光全, 沈世奎, 等. 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.

自由空间光通信技术在陆地回传应用的探索

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）

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

0 引言

自由空间光通信（Free-Space Optical Communication，FSO）是一种利用大气或真空作为传输信道媒介，利用激光作为载波进行通信的技术^[1-3]。得益于光导纤维的损耗大幅降低（从20 dB/km降至0.2 dB/km），地面光纤通信拥有了得天独厚的传输媒介^[4]。21世纪初，我国开展大规模光进铜退，传输媒介从电缆和同轴线逐步演进为成本更加低廉、性能更加优越的光纤，这使得我国光通信事业得到大发展，在全球范围内建立了规模大、系统复杂的光纤光缆通信基础设施和网络^[5]。而光纤通信的速率也从最初的同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）时代逐渐升级到目前运营商正在积极部署的400G骨干网时代。

我国无线通信的发展相比国外虽有一定滞后，但更为紧凑和快速，从“大哥大”到5G手机，不过短短30多年^[6]。FSO的出现正是处在无线通信发展萌芽和光通信瓶颈的时期。早期的FSO传输速率低，因为没有合适的光源，载波质量差，而且光束极其容易受到空气中的各种衰减因素干扰，造成通信失败。为了平衡速率和距离，将研究焦点集中在短距离、低速率方向。直到激光的出现，使得波束变窄，聚焦性好，能实现长距离、大容量的传输。随着半导体工艺的出现和成熟，各种商业化器件将FSO的体积和功耗进一步优化，使得逐渐被光纤通信和移动通信掩盖的FSO重获关注，尤其是在未来天地一体化网络的建设过程中。

1 FSO关键技术介绍

1.1 针对性通信技术研究

传统的FSO设备结构复杂，由于信号速率格式不一，业务需要重新封装调制，所以在FSO设备内部，带有光电转化模块。在发送端，将业务信号调制到光频，采用一些特有调制方式，通过FSO进行光学发送；在接收端，经过接收光学的耦合，采用直接探测光强的方式解出电信号，送入后端接收设备。

光源可采用半导体激光器、光纤激光器、激光二极管等，工作波长从800 nm~2 μm不等。由于当时的光纤通信技术还未得到大发展，因此光源的使用多考虑配合光学损耗小频段或低成本光学组件为主，与当前的商用化需求出入较大。早期研究多是集中在800 nm光源附近，在此频段，空间衰耗大，主要来自空气的散射和吸收损耗。

随着技术方案迭代，对于上层设备具有光学接口的，如基站基带处理单元（Base Band Unit，BBU）回传或前传接口，部分研究者倾向于把光源卸载到上层设备端，直接利用回传或前传光模块作为光源，光信号进入FSO设备后，只做光学放大和光路处理，不进行光电变换。对于上层设备只具有电学接口的，仍在FSO内保留电光转换的方式，并根据实际承载需求稳步升级接口速率。纯光透传方案成本低，结构简单，使用方便，但对准要求高，光学系统稳定性差；非透传方案结构复杂，成本高，但由于内部结构稳定，对光学要求相对较低，对准锁定相对容易。

在波长的选择上，根据运营商需求场景，回传多采用1 310 nm的SFP+模块，前传则有直驱和波分两种方案。因此，FSO设备应当具备常规波段（Conventional Band，C波段）和原始波段（Orignal Band，O波段）基础能力。C波段是光纤通信最成熟的波段，从发送到接收都有成熟的商用器件。如果采用透传方式，则FSO设备内不需要考虑增加光模块，只需要根据功率预算配置放大器，例如掺铒光纤放大器（Erbium Doped Fibre Amplifier，EDFA）。如果非透传，则需要增加光模块进行波长变换。目前，O波段商用高功率放大器还不够成熟，少量半导体光放大器（Semiconductor Optical Amplifier，SOA）可以满足空间传输需求。

对于收、发端所用光纤，同样存在两种路线。发端采用普通单模G.652光纤即可，收端使用多模光纤或单模光纤。如果接收功率较大，可以牺牲5~6 dB损耗裕量，直接将收端多模光纤接入后端设备的光模块中。如果损耗裕量较小，则需要通过一些熔接手段将多模光纤过渡成单模光纤，损耗控制在5 dB以下，再接入设备光模块。更进一步，直接采用单模光纤进行空间耦合接收，但损耗通常在10 dB以上。

对使用的光学镜片口径和发散角也有一定要求。常用的接收镜直径为50 mm或90 mm规格，对于回传短距接口，发散角不超过0.5 mrad，则几何损耗不会过大而导致接收功率偏低。在实际设计使用中，需要根据场景距离和当地天气情况进行二次设计，如果当地天气多为雾天、沙尘或水域多蒸汽情况，则应适当提升接收孔径，控制发散角，保障通信质量。

1.2 跟瞄技术

瞄准、捕获和跟踪（Pointing，Acquisition，Tracking，简称“PAT”），是建立一条稳定的FSO链路的关键技术。虽然不属于通信范畴，但PAT技术对保障低误码率和高通信质量有着至关重要的作用，一条稳定的光链路可以大大节省功率预算。

在光纤通信中，只要光纤两端的接头插入相应的接口，即可实现稳定连接。而在自由空间中，双边设备无法自动互相发现，需要通过辅助的方法进行校准，保持设备前端面平行、中心相对。

PAT技术包含多个辅助对准模块，包括位置粗定位模块、光粗跟踪模块和光精跟踪模块。在实际运行时，首先通过全球定位系统（Global Positioning System，GPS）和高度计发现对方位置和高度，使用电机旋转，镜头大致相对；然后开启粗跟踪光学，两端互相开启接收，在接收机上将功率密度最大的点移动至接收面正中心；最后通过精跟踪光束微调，实现多轴平行校准。辅助光路称为信标光，光轴与通信光平行，这样可以做到信标光对准的同时，通信光也精确对准。精确对准系统光路可以复用，即精跟踪光和信号光通过合波，由同一个镜头发射，这样可以做到最大程度保障对准精度。此外，云台电机需要建立快速反馈系统，当FSO出现晃动时，迅速纠偏、保持跟踪。

在一些场景下，移动或晃动的位移不大，比如楼宇或高塔上，可以按需减少PAT模块数量，节约成本。当PAT模块装载在无人机或其他飞行器上时，需要考虑风向和风速，还需要考虑无人机抖动，添加防抖平台。

1.3 天气条件的影响

1.3.1 晴朗天气

晴朗天气大气环境比较单一，主要劣化来源有空气分子和气溶胶的散射和吸收损耗，还有来自热不均匀效应引起的折射率分布不均，进而导致光路发生弯折的现象。

分子吸收是光辐射与介质的原子和分子相互作用的结果，如空气中的H2O、CO2和其他气体。吸收系数取决于气体分子的种类和浓度，而压力或温度的增加往往会通过激发较高能级和多普勒效应使光谱吸收线变宽从而造成误码。图1为海拔1 820 m时，由于分子吸收而标称测量的大气透射率。

图1 红外波段的大气透射率

分子散射是当大气粒子的尺寸小于入射光的波长时，光与大气粒子相互作用的结果。大气气体分子的瑞利散射是电磁辐射的总衰减来源。分子散射系数β_m(λ)计算公式为：

其中，β_m(λ)为分子散射系数，单位为km^-1，λ为波长，单位为um，ρ为分子浓度，单位为m^-3，δ为空气的去极化因子，恒等于3。n(λ)为空气折射率。β_m(λ)可近似为：

其中，A的计算公式为：

P为大气压强，单位为mbar，P₀为1 013 mbar，T为开尔文温度，单位为K，T₀为273.15 K。分子散射在红外波段可以忽略不计，瑞利散射主要影响紫外波段到可见光波段。晴朗天气背景的蓝色正是由于这种类型的散射。

除了空气分子的吸收和散射，还有气溶胶的吸收和散射，在此不做赘述。

1.3.2 闪烁和湍流

在热湍流的影响下，传播介质中可以形成随机分布的变折射率单元。这些单元引起散射、多路径和到达角度的变化，导致接收到的信号频率在0.01~200 Hz频率上下波动^[7]。波前的变化同样会引起光束的时变聚焦和散焦，这种信号的波动称为闪烁。闪烁的幅度和频率取决于与光束直径相比的变折射率单元尺寸的大小。当非均质性比光束截面大时，光束发生偏曲；当非均质性比光束截面小时，光束发生展宽；混合的非均匀性介质导致闪烁。

Log-normal分布模型用于表征光线辐射概率密度函数时，通常用于100 m以内距离的无线光通信，其接收光场I的表达式f(I)为^[8]：

Gamma-Gamma模型表征光场分布时由强、弱湍流共同拟合，既可以表征强湍流情形，又可以表征弱湍流情形。公式（5）中的α和β分别表征空气中存在小颗粒和大颗粒的环境，其表达式可查阅文献，在此不展开描述^[9]。K项表示二类贝塞尔函数a阶。Gamma-Gamma函数与实测值拟合效果良好，实测情形包含所有湍流强度情况。

1.3.3 雨、雪、雾天气

雨、雪、雾天气对空间激光通信信号影响极大，是造成通信失败的最主要因素。通常雨、雪、雾颗粒比通信波长尺寸大许多，因此主要的损耗形式为散射。这些粒子的存在导致入射通量的角度重新分布，减少了通量在原始方向上的传播。表1显示了3种不同的散射状态，这取决于散射颗粒的大小以及波长与散射衰减系数（有效截面）之间的近似关系。

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

因为空气分子散射的瑞利区在Q(λ)~λ^-4区域，因此空气分子对总衰减系数的贡献可以忽略不计。

对于比波长大得多的粒子，散射可以用激光波长无关的几何光学来表征。雨、雪、雾、冰雹、云滴等会以几何方式散射激光。

对于尺寸与激光波长相当的粒子，可以应用Mie氏散射理论^[8]。雾和气溶胶粒子是Mie氏散射过程的主要贡献者。

大颗粒散射可以用解析法来定量表征损耗，根据假定粒径分布的大气粒子理论推导的有效截面，对比衰减进行计算预测。然而，气溶胶或雾的粒径分布是决定其物理和光学性质的关键参数，很难建模和测量。表2给出雨、雪、雾的衰减系数定量描述。在中红外波段，雨衰系数在1~25 dB/km变化，随着降雨量的增加而非线性增大；雪衰分为干雪和湿雪两种情况，湿雪衰相对较小，在1~11 dB/km间变化，干雪为1~40 dB/km，两者随着降雪量增大而增大；而雾衰的典型值为300~350 dB/km，浓雾和轻雾的衰减系数略有不同，但相比微波要大很多^[9]。

表2 雨、雪、雾的模型衰减描述

在雾衰公式中，根据Kim模型，q的取值范围如下^[10]：

1.3.4 背景光噪声

当太阳或太阳的反射图像在光接收器的瞬时视场（Instantaneous Field of View，IFOV）内或附近时，就会发生背景光噪声干扰。接收的IFOV通常至少和发射发散角一样大。当太阳的位置与光链路平行，并且光接收器内部接收的太阳光功率大于从发射器接收的功率时，信号基本会被淹没在噪声里。通常情况下，通过安排接收器的位置使太阳总是离轴来减少太阳的干扰。试验表明^[11]，在1 550 nm系统中，接收光功率为1.176E-9 W，背景光噪声功率为10E-9 W量级。有数据显示^[12]，空地通信发射功率5 W，经过4.5 万公里传输，实测天空背景光为1.4E-12 W，为保证信噪比和系统捕获率，需要使用滤光片，使过滤后系统光功率在1.4E-12 W之下。可以看出，虽然相比发射功率，背景光噪声已经相对较小，但与光探测器接收到的光功率相比还是具有相当的影响，关键在于如何进行滤波来降低背景噪声。

2 陆地移动回传短距自由空间光通信应用和探索

从传输的角度，移动回传特指无线网络中BBU/分布单元（Distribute Unit，DU）+集中单元（Centralized Unit，CU）/CU到核心网之间的传输段。一般来讲，在光纤承载中，该段距离长，速率高，尤其是在5G时代，更是有100G+/10 km+的速率距离需求。但对于特定应用场景，如应急通信或转播等，该段距离会发生显著变化，短至百米，长到2 km，但要求机动性强，随需随建，稳定传输。速率要求则退而求其次，保障通信快速建立是第一要务。基于此背景，本文重点研究和探索应急通信中移动回传FSO技术应用。

2.1 车载移动回传网应用

应急通信场景的环境复杂多变，民用应急场景通常包括灾后通信快速恢复、大型赛事服务支撑、会场临时转播需要和跨地域临时通信需求等。使用车载移动通信设备，可以快速建立通信网络，车载基站具备用户接入能力，但传输一般使用的是卫星回传。卫星回传成本极高，带宽和使用时间受限，且租用频段受到严格管控。为了解决这一传输难题，开展了地面方舱车辆与地面核心网之间的空间光传输试验探索。

FSO装置配置和原理为：使用1 550 nm波长FSO透传方案，即上层设备的光模块通过尾纤直接与FSO设备进行连接，发射端采用单模光纤，接收端采用多模光纤。这样做的优点是，发射端尽量保证小的束散角，能量集中发射；接收端采用模场直径大多模，利于空间光耦合进光纤损耗能量小。FSO内部不携带光电变换组件，只携带一级对准平台和光放大模块EDFA，最大程度降低设备成本和体积，便于部署和携带。发射和接收光学透镜组件共用，采用环行器进行收发分离，隔离度需大于45 dB。透镜的直径为50 mm，发射光束发散角小于0.5 mrad。入射激光经过光放大器后，平均输出光功率测量值为19.9 dBm。接收端耦合进多模光纤后，由于光模块光电二极管（Photodiode，PD）面阵与多模光纤有效模场直径失配，因此多模光纤直接接入光模块接收端有6 dB耦合损耗。根据光模块接收灵敏度要求大于-17 dB，所以接收光功率应大于-11 dBm。理论上，空间链路损耗裕量为30.9 dB；而实际上，可以使用灵敏度更高的光模块，给空间链路增加功率预算。

本次试验距离为100 m左右，天气晴朗，无大颗粒雨、雪、雾、冰雹等影响，且大气湍流较弱，大气分子和气溶胶效应弱，链路损耗小。试验采用避太阳光方位放置设备，即接收口径避免太阳光直射情况，最大程度减弱背景噪声对接收机的影响。由于将链路损耗控制在较好的条件下，因此需要在接收端入光模块前调节光衰减器以保证不超过光模块接收过载功率，以免损坏模块。

实际组网拓扑结构如图2所示，车载BBU单元回传设备的光模块通过单模光纤和FSO连接，由于是试验性质，FSO位置不固定在升起的天线旁，而是放置在应急通信车旁。FSO与回传设备距离小于3 m。对端FSO设备与路侧光交箱连接，光交箱通过光缆上联到核心网设备，FSO到核心网设备距离不超过1 km。两台FSO设备通过一级对准平台实现自动对准跟瞄，微小晃动下的姿态调整保持连接不中断。试验采用无特殊处理过的一般性商用手机，下载手机测速软件进行网速测量。4G手机接入公网测试下行和上行速率分别为61.4 Mbit/s和31.2 Mbit/s，5G为1 008.5 Mbit/s和115.98 Mbit/s。通过物理小区编号（Physical Cell ID，PCI），证明手机接入了车载基站而非其他基站。使用设备网管在基站侧Ping（Packet Internet Groper）核心网网元，测得往返时延为3 ms。进行误码测试，将测试距离拉远至400 m，测试时间110 min，误码仪显示误码率始终保持在10E-12以下，符合基站回传误码要求。

图2 应急通信车载FSO测试拓扑结构

2.2 机载移动回传网应用

无人机在近几年的应急通信事件中大放异彩，各省市运营商积极布局并补齐了这一方向的短板。目前，无人机载回传手段多为微波或卫星中继，一是通信速率严重受限，通常在移动状态下峰值能够测试到100 Mbit/s已经属于较高水平；二是租用卫星平台价格昂贵，效益不高。面对这种情况，中国联通积极推广无线光回传在无人机或其他空基平台（如飞艇）上的应用。

本次试验采用的是系留式无人机平台，该无人机体积相对较小，飞行成本相对较低，且支持电池供电飞行，打破了传统系留式无人机飞行区域受限的瓶颈。如图3所示，无人机平台携带了一体化小基站，是一个具备完整接入功能的移动通信集成设备。试验中采取点对点回传方式，类似车载测试拓扑环境，不同的是将接入侧挂载在可以空中移动的无人机上。同时，在无人机上部署FSO回传设备，与核心网侧的FSO进行交互，这样可以将无人机上的基站与机房的核心网设备连通。

图3 无人机载FSO测试拓扑结构

该部署方式的几个关键点为：第一，一体化小基站需要配置全向天线，并提供足够的发射功率，以便在200 m高空以下提供稳定的信号接入，并且基站需要做到小型化，能够很好地适配系留无人机底部平台的空间。第二，FSO系统要求较高，通信上需要适配小基站的接口规范，有些基站携带光口，有些基站携带电口，不同端口对FSO设备内部功能要求不同。对于采用光学接口，通常是SFP光模块LC接口，速率为1~10G，此时面临两种选择，一是采用跟车载试验完全相同的功能结构，即光学透传，不做任何信号的电域处理；二是采用光电光变换，即将小基站的以太网信号全部解调并重新调制、放大，以适配空间传输需求，该方法技术难度较高，需要的光电器件多，且需要两次光电变换和信号处理，在运动平台上对链路传输时延要求极高。对于采用电学接口，通常是千兆或万兆以太网接口，需要在FSO内配置电光变化模块，在发射端将电信号码流调制到光载波上，接收端做反向操作。与光学接口不同的是，简化了光电变换过程，同样存在光信号发射质量矫正等时延问题。第三，无论何种空基平台，都具有移动性和强振动特点，光学部分对抖动非常敏感，光路设计需要考虑偏振、波前矫正等因素来对抗振动的影响；而对移动的影响，需要靠快速、高精度的跟踪瞄准来补偿。

在试验中，采用了8T8R的基站天线配置。同时，采用GE以太网接口，FSO内部采用电光/光电变换模块，并配合4级防抖跟踪平台，完美解决了上述部署要点的所有问题。同时，采用抗信道劣化的编码方式，对抗波前畸变等光路劣化带来的信号质量劣化影响。链路中，采用的信标光有460 nm、805 nm和760 nm，与信号光1 550 nm进行波分复用，每一级校准都跟随快速反馈系统，控制云台姿态，进行三轴控制。在这种精密的跟踪下，整个试验过程从无人机在地面时与楼上的核心网侧FSO互相锁定开始，到测试过程中无人机在空中悬停，再到无人机缓慢降落，自始至终连接保持不中断，真正做到了空间链路传输质量稳定。

在光学和通信指标方面，信号光输出功率为20 dBm，通信距离为50 m左右，测试当天气温较高，湍流现象适中，无雨、雪、雾和其他大颗粒悬浮物影响，因此空间链路因天气原因损耗不大。由于抖动的存在，损耗基本来自对准损耗和几何损耗。试验部署时，收发镜头均不直接面对太阳光，太阳光与信号光夹角大于15°，有效避免了背景光噪声对光模块探测器的噪声抬高。信号光入纤功率为-13 dBm，高于接收机灵敏度。同时，实测时进行网管速率测试，开启测速功能，每秒发射4帧测速信号，通过实时记录，发现速率在300~900 Mbit/s之间波动情况较为常见，最高传输速率达到1.04 Gbit/s，整个测试速率过程维持2 min，未发现速率为0或通信中断的情况。最后，将5G手机接入核心网专网进行小区识别，通过物理小区标识符，证明手机接入机载小基站而非周围商用基站。试验采用5G专网，未进行通话业务测试。

2.3 测试结果分析和结论

总体来看，对于两种应用场景，采用了两种不同的技术路径。在实际应用中，对于地面固定应用场景，通信需求和空基场景有一定差异，所以采用的技术应当有不同的侧重，这是FSO技术的现实应用特点所致。即使相同的距离和速率，也会存在技术手段的变化，因此在标准规范上，存在特定场景的技术要求差异，这是对于后期制定国际标准需要考虑的关键问题。

车载透传方案不受端设备速率影响，仅需要关注光学参数设计来保证链路功率预算和误码率符合回传需求；而机载FSO由于使用了电光变换，需要内部携带光转发器，所以需要根据速率距离需求进行二次设计。两种方案各有优缺点，透传方案虽然结构简单、时延低，但灵活性差，只能适配特定波长通道，且光学设计对于功率的影响非常大，如果不能保证光路对准和系统损耗优化，会对链路功率预算带来不小的压力；非透传方案能够最大程度减小设备系统误差带来的功率损失，且可以使用复杂的调制技术来对抗大气环境影响，使用灵活，但该方案需要复杂的光电变换系统，给设备成本、体积带来挑战。

从测试结果数据来看，两种方案都能满足带宽需求，稳定传输对比无线方式有较大提升，并且达到设计指标要求，尤其是机载回传试验中，整个过程的连接保持稳定，克服了FSO技术的连接保障难题，为FSO实际使用提供了强有力证据。未来，拟进行速率提升测试和极限传输距离测试，加入天气干扰因素进行极限功率预算传输测试，并针对极端环境，提出稳定传输改进方案和参数设计。

3 其他应用场景分析

目前，在世界许多国家或地区光缆使用率和基站覆盖率均不高，如欧洲和美国。在人口稠密的国家或地区使用无线光技术比较适合国情，如印度。基于以上两种情况，FSO可以在“最后一公里”接入上扮演重要的角色（见图4）。在家庭内部可以部署一台汇聚FSO设备，回传给小区的光交箱，再由光交箱回传给OLT，或者直接将家庭FSO回传给附近的基站。

图4 “最后一公里”接入

在地理地形因素限制下（如跨海、跨江或山区），光纤无法做到全部覆盖，微波带宽又容易受限，如果采用高阶调制，传输覆盖距离都会降低，传输出现瓶颈。这种情况下，使用FSO技术，提供海岛与陆地间（见图5）、山区间（见图6）、江河对岸间（见图7）的传输通道，可以便捷高效地提供高速率传输通路。如我国南方多省和地区，提出了非常具体的跨湖（如太湖等）、跨江（如长江等）应用场景，且有些地方已经部署了FSO设备并使用超过一定年限。

图5 海岛通信

图6 山区通信

图7 跨河通信

最后是临时应急通信，如大型赛事或集会转播现场（见图8）、灾害现场（见图9），利用FSO技术可以快速建立通信，选择地面或低空回传平台，避免从卫星绕行，可以有效降低成本。

图8 转播现场通信

图9 灾备回传通信

4 结束语

自由空间光通信技术可以适配众多应急通信和临时通信场景传输需求，因其具有带宽大、速率高、频谱无需申请且保密性强的特点，对比无线和光纤传输，有得天独厚的优势。本文基于FSO特点，进行了移动回传网短距应用场景探索，车载和机载回传均达到预期设计指标要求，接入测试的5G手机下行峰值速率达到1 Gbit/s以上。机载回传链路稳定，整个测试过程始终保持跟踪，链路未中断，设计速率为1 Gbit/s，实际测试值达到1.04 Gbit/s，克服了空间传输链路断续性难题，为更高速率、更远距离的FSO应用铺平道路。

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

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)

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.

Keywords: free-space optical communication; optical fiber communication; wireless communication; terrestrial backhaul application

本文刊于《信息通信技术与政策》2023年第10期

主办：中国信息通信研究院

《信息通信技术与政策》是工业和信息化部主管、中国信息通信研究院主办的专业学术期刊。本刊定位于“信息通信技术前沿的风向标，信息社会政策探究的思想库”，聚焦信息通信领域技术趋势、公共政策、国家/产业/企业战略，发布前沿研究成果、焦点问题分析、热点政策解读等，推动5G、工业互联网、数字经济、人工智能、区块链、大数据、云计算等技术产业的创新与发展，引导国家技术战略选择与产业政策制定，搭建产、学、研、用的高端学术交流平台。