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1、ISSUEISSUE光网络产品课程开发室SpaceLink-系统概述1.0第1课 主要课题l自由空间光传输(FSO)系统概述 l场地选择和系统安装选项 l安装步骤 l校准步骤 liManager Flight2000 软件 l系统维护 l系统故障排除和诊断 l课程总结 自由空间光传输 l自由空间光（FSO）传输是数字信号沿光束通过自由空间 传输的过程 。光纤电话 光纤电话 1880年由A.G.贝尔提出 FSO的是与否 lFSO是一种免授权技术，其部署方便迅速，成本效益高 。lFSO是单层结构： l协议和带宽透明，可以替代光缆或射频光谱。 lFSO是网络管理员当前或未来部署计划的加速器，是提高服
2、务速度 的一次机会。 lFSO借助激光传输，载送光波带宽通过大气层，是可靠灵活的网络 “间隙”填充体，也是最后一哩的访问工具。 lFSO不是： l一种新的访问体系结构或拓扑结构； l一种新的路由、交换或城域光纤网络策略。 SpaceLink系统Flight ManagerFMG LDXFlight ManagerFMG HDX系统输入和输出远距离继电器（切断电源）MM （50或62.5） 光纤跳接线1310 nm GBIC- w/SC 连接器 850 Nm GBIC- w/SC 连接器TX 和RX 数据输入 SC 连接器 -14至-8 输入电源接到连接头的12-18伏直流电源90-240伏交流
3、电源 商业电源电路接到集线器/交换器 的Cat 5/6MM （50 或 62.5）或SM 光纤跳接线连接头标准安装直流电源FlightManager商业电源 电极OMI 输入/输出 SC 连接器路由器或交换器UPSSpaceLink系统的优点 l成本低于陆基方式 l部署快速 l与管理机构无关 (无需授权) l带宽高 l协议透明 l安装开支一劳永逸 l可靠性高和移动性强 开放式系统互联 (OSI) 层次模型 物理层数据链接网络传输会晤演示应用障碍区的点到点连接 l障碍区的点到点连接 典型的 SpaceLink系统拓扑结构 网状点到点多点点到点点点刺状环路SpaceLink传送位置 1 位置 2I
4、nOutRJ45In OutRJ45TX和RX 光纤电缆IR 连接头IR 连接头可选信号变换器交换器、网络集线器或路由器TX 和RX 光纤电缆特点 l传输保密性高l高带宽和超高带宽(目前为1.5 Mbps 2.5 Gbps) l网络管理能力协议透明： l以太网、令牌环、FDDI、快速以太网、千兆位以太网； lATM/ SDH 网络连接；lT1/E1连接 (单路/多路T1/E1)通信链路边际极限接收器动态范围固定损耗+10+5-5-10-15-20-25-30-35-40-45发送器输出BER = 1 x 10-10 接收器下限-50接收器过载 （饱和）BER衰减1 mW = 0 dBm0-55
5、-60+15-45 dBm+7 dBm-11 dBm-45 dBmdBmmW0.11x10-31x10-411x10-631.6系统边际Tx 电平 减去 固定系统损耗 减去 最低Rx电平1x10-50.01固定系统损耗10+3 dBm34 dB48 dB4 dB动态范围总 TX/RX 动态范围系统变量和功率损耗+10+5-5-10-15-20-25-30-35-40-45发送器输出接收器下限-500-55-60+15-45 dBm+7 dBmdBmmW11x10-631.61x10-510几何损耗衰减边际极限（用于克服雾、薄雾等 影响的额外功率）随能见度变化（气候，随时间变化） -20 dBm
6、固定系统损耗+3 dBm随距离变化 23 dB25 dB4 dB衰减 边际极限 是影响系统性能 的关键因素 （光束发散、渐晕、视差等）SpaceLink光传送方案 lFlight2000网络管理lOptiX SpaceLink400-155/1000lOptiX SpaceLink400-155/4000lOptiX SpaceLink400-622/1000lOptiX SpaceLink400-GE/1000传送系统SpaceLink连接头 SpaceLink多光束发送器的设计 四片80mm接收透镜 四片30mm发送 透镜 弯曲形透镜 防结冻装置 内置 望远镜 万向 接头 罩壳 多光束发送
7、器的设计 冗余信号 空间分流发送器 数字 信号 134数据分路器 数据输入 发送器输出 O/EE/O（SpaceLink的设计中未使用任何光学放大器。） 激光器 衬片 透镜 21342克服断续性实物障碍(飞鸟)、闪 烁、雨雪，保证 安全 运行* 。光束发散和投射模式 100 米光束 发散 束宽 500米 束宽 1000米 束宽 2000米 2毫弧度 1 m2 m4 m3毫弧度 1.5 m3 m6 m6毫弧度 3 m6 m12 m同步多束激光 - 6.0 dB- 3.0 dB- 1.2 dB2000米时的2mr投射模式 （按比例）发散角 = 2 毫弧度- 6.0 dB- 3.0 dB- 1.2
8、dB3.79 米4根平行光束 15 cm21 cm15 cm21 cmFlightNavigatorFlightNavigator计算器 结果免责声明/使用条款计算并评估其有效性 地点：美国亚利森那州菲尼克斯市空港国际机场距离= 800米 光谱 52/2000100 %光谱 52/4000100 %光谱 155/100099.9735 %光谱 155/200099.9782 %光谱 155/400099.9787 %光谱 622/100099.9739 %光谱 1.25G/100099.9678 %光谱 2.5G/100099.948 %这些结果产生于 9/30/2002 4:32:09 PM
9、 （美国西部标准时间）。关键性的安装规划事项 l光学连接障碍的潜在来源- 物理性的损害- 气候性的损害-室内外辐射效应和大气紊动干扰 l室内/室外 l安装位置 l安装选择 l网络光纤铺设长度 lFlight2000SpaceLink 系统的保密性 SpaceLink系统的保密性 侵权接收器实物位置必然位 于圆形光束圈内其它必要条件 相同的视场 相同的接收器波长 相同的数据传输速率没有明显的实物证据，光束 就不能被窃听或反射安全注意事项 l电气 l高度 l屋面穿透 l激光 激光安全规范 我们为什么要制定激光安全规范： l对不可见光没有“亮光”反应。 l850 nm的激光束聚焦在没有痛觉的视网膜极
10、小区间。 l1550激光器发送功率比 850激光器大20dB左右，能产生有感的眼部不适。 各项标准对FSO制造商的意义： l所有FSO系统制造商均受到同一功率极限的制约。 激光安全性分级 国际相关标准为IEC60825-1，美国的对等机构CDRH（器械和辐射卫生中心）目前正处在采纳IEC规范的过程中。 1类 在可以预见的合理条件下，激光器的所有运行都是安全的，其中包括使用光学装置进行观察。 1M类 裸眼观察时完全安全。如果在光源计算距离范围内使用光学装置进行观察，在302.5 到4000 nm范围内发射的激光可能不安全。 第1课 小结 lSpaceLink系统的概述 l网络连接 l距离和速度比例关系的额定值 l保密性 l安全性
