联通研究院基站回传自由空间光通信链路实验验证成功

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自由空间光通信（Free Space Optical Communication，FSO）是一种将自由空间，如大气、真空等作为光信号传输媒介的通信方式。相对于射频，FSO使用的频段与光纤通信窗口相同，为红外波段，因此具有带宽大，传输速率高，方向性好且频谱无限制等优点。在5G时代之前，对传输速率和时延要求相对较低，无线通信能够很好地解决场景需求，但随着移动通信逐渐进入B5G和6G时代，面对空天地海一体化组网需求，某些特定场景需要具备高速数据传输能力，因此，FSO再一次进入研究视野。

长期以来，联通研究院宽带互联网研究部对空天地一体化组网和光传输有着持续研究和跟踪，致力于解决面向未来的融合通信技术难题。《空天地网络协同及业务融合技术研究、产品开发及试验》项目中，包含核心网和传输两个团队，通过研究，明确了自由空间光通信的可行性验证方案。一期项目目标在于解决运营商面临突发状况，如自然灾害，或进行临时大型赛事转播，或在光缆不易敷设场景，如海岛、山区，能够快速部署通信设备，建立核心需求区域与外界通信的手段，实现救灾、转播和日常通信等功能。

2022年8月初，中国联通研究院联合北京机动通信局、武汉六博光电技术有限责任公司开展了5G车载应急通信无线激光数据回传试验，试验目的是为了验证车载移动基站回传链路用无线光通信方式取代传统光纤，实现基站与核心网数据交互的可行性。

本次实验采用的是固定位置点对点传输，FSO设备一端接BBU回传端口，对端FSO设备接连接核心网网元的ODF架。通信光采用1550nm波长，对于100米距离以内，不需要开启放大器，即可实现接收端功率大于-10dBm，满足接收光功率要求。本次实验对4G和5G网络都进行了验证，实验速率最高可达10GBps。由于电缆长度限制，应急通信车只能开出100m左右距离，但设备能力支持5km以内传输。手机接入应急车基站小区测试网速：4G下行峰值可达61.4Mbps，上行31.2Mbps；5G下行峰值可达1008.5Mbps，上行可达115.98Mbps。往返总延时为3ms，与光缆回传指标相同。最后，使用误码仪持续测试117分钟，无误码。

本次实验成功验证了自由空间光通信具有快速部署、带宽大、速率高且传输稳定的特点，是一种特定场景的光纤替代方案。项目组下一步将继续开展无人机上运动物体的FSO技术验证。