fSONA Optical Wireless

FSO 指南 

自由空間光學 (FSO) 通信，也稱為自由空間光子學 (FSP) 或光學無線，是指透過大氣傳輸調製的可見光或紅外線 (IR) 光束以獲得光通信。與光纖一樣，自由空間光學 (FSO) 使用雷射傳輸數據，但不是將數據流封裝在玻璃光纖中，而是透過空氣傳輸。自由空間光學 (FSO) 的工作原理基本上與紅外線電視遙控器、無線鍵盤或無線 Palm® 設備相同。

自由空間光學 (FSO) 的歷史

人們經常低估自由空間光學 (FSO) 系統的開發時間，這是由於人們誤解了自由空間光學 (FSO) 系統的開發時間。從歷史上看，自由空間光學 (FSO) 或光學無線通訊最早是由亞歷山大·格雷厄姆·貝爾在十九世紀末（在他演示電話之前）展示的。貝爾的自由空間光學 (FSO) 實驗將語音轉換成電話訊號，並透過自由空氣空間沿著光束在接收器之間傳輸約 600 英尺的距離。貝爾將他的實驗設備稱為“光電話”，他認為這項光學技術（而不是電話）是他最傑出的發明，因為它不需要電線進行傳輸。

儘管貝爾的光電話從未商業化，但它展示了光通訊的基本原理。當今的自由空間光學 (FSO) 或自由空間光通訊系統的所有工程基本上都是在過去 40 年左右完成的，主要用於國防應用。透過解決自由空間光學（FSO）的主要工程難題，這項航空航天/國防活動為當今基於商用雷射的自由空間光學（FSO）系統奠定了堅實的基礎。 

自由空間光學（FSO）的工作原理

自由空間光學（FSO）使用太赫茲頻譜中的低功率紅外線雷射將不可見的、人眼安全的光束從一個「望遠鏡」傳輸到另一個「望遠鏡」。自由空間光學 (FSO) 系統中的光束透過聚焦在高靈敏度光子偵測器接收器上的雷射傳輸。這些接收器是伸縮透鏡，能夠收集光子流並傳輸包含互聯網資訊、視訊影像、無線電訊號或電腦檔案等數位資料。

自由空間光學 (FSO) 系統可以在幾公里的距離內發揮作用。只要來源和目的地之間有清晰的視線，且發射機功率足夠，就可以進行自由空間光學 (FSO) 通訊。

FSO：無線，光速與

無線電和微波系統不同，自由空間光學（FSO）是一種光學技術，不需要頻譜許可或與其他用戶的頻率協調，不必擔心來自其他系統或設備的干擾，並且點對點雷射訊號極難攔截，因此是安全的。自由空間光學（FSO）系統可以承載與光纖傳輸相當的資料速率，且錯誤率非常低，而極窄的雷射光束寬度確保了在特定位置可以安裝的獨立自由空間光學（FSO）鏈路的數量幾乎沒有實際限制。

自由空間光學 (FSO) 如何幫助您

FSO 不受許可和監管的限制，這意味著部署更加簡單、快速且成本更低。由於自由空間光學（FSO）收發器可以透過窗戶進行發送和接收，因此可以將自由空間光學（FSO）系統安裝在建築物內，從而減少爭奪屋頂空間的需要，簡化佈線和電纜，並允許自由空間光學（FSO）設備在非常有利的環境中運作。自由空間光學 (FSO) 或光學無線傳輸的唯一基本要求是鏈路兩端之間的視線。 

自由空間光學 (FSO) 的優勢

自由空間光學 (FSO) 系統提供了靈活的網路解決方案，可實現寬頻承諾。只有自由空間光學或自由空間光學 (FSO) 才能提供將流量傳輸至光纖主幹網路所需的基本品質組合 - 幾乎無限的頻寬、低成本、易於部署和快速部署。不受許可和監管的限制意味著部署更加輕鬆、快速且成本更低。由於自由空間光學（FSO）光學無線收發器可以透過窗戶進行發送和接收，因此可以在建築物內安裝自由空間光學（FSO）系統，從而減少爭奪屋頂空間的需要，簡化佈線和電纜，並允許設備在非常有利的環境中運行。自由空間光學（FSO）的唯一必需品是鏈路兩端之間的視線。

自由空間光學 (FSO) 安全性

人們對無線的普遍看法是，它比有線連接的安全性較低。事實上，自由空間光學 (FSO) 比 RF 或其他基於無線的傳輸技術安全得多，原因如下：

• 自由空間光學 (FSO) 雷射光束無法用頻譜分析儀或射頻計檢測

• 自由空間光學 (FSO) 雷射傳輸是光學的，沿著視線路徑傳播，不易被攔截。它需要匹配的自由空間光學 (FSO) 收發器經過精心對準才能完成傳輸。攔截非常困難，而且可能性極小

• 自由空間光學 (FSO) 系統產生的雷射光束狹窄且不可見，因此更難被發現，甚至更難攔截和破解

• 資料可以透過加密連線傳輸，從而增加了自由空間光學 (FSO) 網路傳輸的安全程度。

自由空間光學 (FSO) 挑戰

自由空間光無線或自由空間光學 (FSO) 的優勢並非沒有代價的。當光通過光纖傳輸時，傳輸完整性是相當可預測的——除非發生諸如反鏟挖土機或動物幹擾等不可預見的事件。當光線通過空氣傳輸時，就像自由空間光學 (FSO) 光學無線系統一樣，它必須應對一個複雜且不總是可量化的事物——大氣層。

霧氣和自由空間光學 (FSO)

霧會顯著衰減可見輻射，並且對自由空間光學 (FSO) 系統中使用的近紅外線波長有類似的影響。請注意，霧對自由空間光學 (FSO) 光無線輻射的影響完全類似於降雨導致的射頻無線系統所遭受的衰減和衰退。與射頻無線訊號的雨衰情況類似，霧衰對於自由空間光學（FSO）光無線訊號來說並不是一個“致命缺陷”，因為可以對光鏈路進行設計，使得即使在大霧天氣下，在大部分時間內也能接收到可接受的功率。自由空間光學 (FSO) 光無線通訊系統可以增強，以實現更高的可用性。

物理障礙和自由空間光學 (FSO)

自由空間光學 (FSO) 產品具有間距較大的冗餘發射器和大型接收光學元件，幾乎可以消除鳥類等物體的干擾問題。在典型的一天中，一個物體覆蓋了 98％ 的接收孔徑和除 1 個發射器之外的所有發射器；不會導致自由空間光學（FSO）鏈路中斷。因此鳥類不太可能對自由空間光學（FSO）傳輸產生任何影響。

自由空間光學 (FSO) 指向穩定性 - 建築物搖擺、塔樓運動

固定指向的自由空間光學 (FSO) 系統旨在能夠處理建築物部署中發現的絕大多數運動。有效的光束發散和良好匹配的接收視場 (FOV) 的組合提供了適合大多數部署的極其強大的定尖自由空間光學 (FSO) 系統。由於成本較低，固定指向自由空間光學 (FSO) 系統通常比主動追蹤自由空間光學 (FSO) 系統更受青睞。

閃爍和自由空間光學 (FSO)

許多自由空間光學 (FSO) 光無線系統的性能會受到陽光明媚的日子裡的閃爍的不利影響；其影響通常反映在 BER 統計數據中。一些光學無線產品具有大孔徑接收器、寬間距發射器、精細調節的接收濾波和自動增益控制特性的獨特組合。此外，某些光學無線系統還採用時脈恢復鎖相環時間常數，幾乎消除了大氣閃爍和抖動傳遞的影響。 

太陽干擾和自由空間光學 (FSO)

在 1550 nm 下運作的自由空間光學 (FSO) 自由空間光學系統中的太陽干擾可以透過兩種方式對抗。第一個是長通光濾波窗口，用於阻止所有低於850nm的光波長進入系統；第二個是位於接收偵測器之前的光學窄帶濾波器，用於濾除實際用於系統間通訊的波長以外的所有波長。為了處理離軸太陽能，SONAbeam 系統中實作了兩個空間濾波器，使其能夠不受離軸 1.5 度以上的太陽幹擾的影響。

自由空間光學 (FSO) 可靠性

採用自適應雷射功率（自適應功率控製或 APC）方案根據天氣條件動態調整雷射功率將提高自由空間光學 (FSO) 光無線系統的可靠性。在晴朗的天氣下，發射功率大大降低，透過在極低的壓力條件下操作雷射可以延長雷射的壽命。在惡劣天氣下，雷射功率會根據需要增加以維持光鏈路 - 然後隨著天氣轉晴再次降低。 TEC 控制器可將雷射發射二極體的溫度維持在最佳區域，從而最大程度地提高可靠性和使用壽命，並與功率輸出保持一致，從而使 FSO 光學無線系統在更高功率水平下更有效率、更可靠地運作。 

SONAbeam® 透過雷射技術提供寬頻接入 

fSONA Networks 生產當今市場上品質最高、性能最高的自由空間光無線通訊設備。

SONAbeam 產品系列旨在為最後一英里接入、LAN 橋接和 PCS/蜂窩回程應用提供簡單、易於集成，最重要的是經濟高效的解決方案，它為網絡運營商提供了解決其連接問題的理想解決方案，並以無與倫比的簡單性和性能彌合了最後一英里的差距。

SONAbeam 系統採用靈活的點對點架構和獨立於協議的設計，擴展了傳統架構投資並創造了廣闊的新連接和收入機會。