聯(lián)通研究院基站回傳自由空間光通信鏈路實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證成功

  自由空間光通信(Free Space Optical Communication，FSO)是一種將自由空間，如大氣、真空等作為光信號(hào)傳輸媒介的通信方式。相對(duì)于射頻，FSO使用的頻段與光纖通信窗口相同，為紅外波段，因此具有帶寬大，傳輸速率高，方向性好且頻譜無限制等優(yōu)點(diǎn)。在5G時(shí)代之前，對(duì)傳輸速率和時(shí)延要求相對(duì)較低，無線通信能夠很好地解決場(chǎng)景需求，但隨著移動(dòng)通信逐漸進(jìn)入B5G和6G時(shí)代，面對(duì)空天地海一體化組網(wǎng)需求，某些特定場(chǎng)景需要具備高速數(shù)據(jù)傳輸能力，因此，FSO再一次進(jìn)入研究視野。

  長(zhǎng)期以來，聯(lián)通研究院寬帶互聯(lián)網(wǎng)研究部對(duì)空天地一體化組網(wǎng)和光傳輸有著持續(xù)研究和跟蹤，致力于解決面向未來的融合通信技術(shù)難題?！犊仗斓鼐W(wǎng)絡(luò)協(xié)同及業(yè)務(wù)融合技術(shù)研究、產(chǎn)品開發(fā)及試驗(yàn)》項(xiàng)目中，包含核心網(wǎng)和傳輸兩個(gè)團(tuán)隊(duì)，通過研究，明確了自由空間光通信的可行性驗(yàn)證方案。一期項(xiàng)目目標(biāo)在于解決運(yùn)營商面臨突發(fā)狀況，如自然災(zāi)害，或進(jìn)行臨時(shí)大型賽事轉(zhuǎn)播，或在光纜不易敷設(shè)場(chǎng)景，如海島、山區(qū)，能夠快速部署通信設(shè)備，建立核心需求區(qū)域與外界通信的手段，實(shí)現(xiàn)救災(zāi)、轉(zhuǎn)播和日常通信等功能。

  2022年8月初，中國聯(lián)通研究院聯(lián)合北京機(jī)動(dòng)通信局、武漢六博光電技術(shù)有限責(zé)任公司開展了5G車載應(yīng)急通信無線激光數(shù)據(jù)回傳試驗(yàn)，試驗(yàn)?zāi)康氖菫榱蓑?yàn)證車載移動(dòng)基站回傳鏈路用無線光通信方式取代傳統(tǒng)光纖，實(shí)現(xiàn)基站與核心網(wǎng)數(shù)據(jù)交互的可行性。

  本次實(shí)驗(yàn)采用的是固定位置點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，FSO設(shè)備一端接BBU回傳端口，對(duì)端FSO設(shè)備接連接核心網(wǎng)網(wǎng)元的ODF架。通信光采用1550nm波長(zhǎng)，對(duì)于100米距離以內(nèi)，不需要開啟放大器，即可實(shí)現(xiàn)接收端功率大于-10dBm，滿足接收光功率要求。本次實(shí)驗(yàn)對(duì)4G和5G網(wǎng)絡(luò)都進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)速率最高可達(dá)10GBps。由于電纜長(zhǎng)度限制，應(yīng)急通信車只能開出100m左右距離，但設(shè)備能力支持5km以內(nèi)傳輸。手機(jī)接入應(yīng)急車基站小區(qū)測(cè)試網(wǎng)速：4G下行峰值可達(dá)61.4Mbps，上行31.2Mbps;5G下行峰值可達(dá)1008.5Mbps，上行可達(dá)115.98Mbps。往返總延時(shí)為3ms，與光纜回傳指標(biāo)相同。最后，使用誤碼儀持續(xù)測(cè)試117分鐘，無誤碼。

  本次實(shí)驗(yàn)成功驗(yàn)證了自由空間光通信具有快速部署、帶寬大、速率高且傳輸穩(wěn)定的特點(diǎn)，是一種特定場(chǎng)景的光纖替代方案。項(xiàng)目組下一步將繼續(xù)開展無人機(jī)上運(yùn)動(dòng)物體的FSO技術(shù)驗(yàn)證。

  作者：寬帶互聯(lián)網(wǎng)研究部 魏步征 胡悅 朱斌