内容提要

本书是一本介绍传送网的基础知识读物，用通俗易懂的语言解读了传送网的每一个关键技术，诸如SDH、MSTP、DWDM、OTN以及PTN等；通过亲身经历将光缆线路的规划设计娓娓道来，涉及光缆路由选择、敷设方式选择、光缆选型以及光缆预留等；用直观生动的漫画和形象浅显的例子探索了当下重要的传送网技术，包括无线光通信和SDN。作者更是以“教师”和“工程师”的“双师”视角梳理、组织与展开内容，旨在“以学为主，学以致用”，让传送网走下“神坛”接地气，让初学者跨过门槛学知识。读者既可以全面地了解各种技术的产生背景、基本原理及工程应用，也可以选择性地阅读这部传送网的技术简史。

本书以通信工程专业的在校大学生、通信行业新入职员工以及从事光传送网专业的人员为主要读者对象，也可作为通信领域及其他非专业人员了解传送网知识的入门读物。

第8章

无线光通信

如果让我们来做一道判断题：光通信就是光纤通信？

这是一道送分题，不管会的不会的，凭简单的语感和常识就知道是错的，很明显光是比光纤更宽泛的一个概念，前者包含了后者，恭喜你答对了。

来来来，做完这一道还有一道，请听题：

请简述光通信、激光通信和光纤通信有什么区别？

同学你别挠头，也别摇头啊！其实要回答这个问题并不难，我们大致来捋一捋：首先，按定义来讲，光通信是利用光波来传送信息的一种通信方式，光波是通信载波；其次，由于光通信的光源无一例外都采用激光器，因而光通信实际上就是激光通信；最后，按照光波的具体传输介质来分，光通信实际上包括有线光通信（光纤通信）和无线光通信。

再做完这道还有三道：

目前，无线光通信包括哪些种类？

今后，……

哎，同学别走啊，你要是不会的话你就说嘛，你不说我怎么知道你不会呢，你要是不会我可以给你讲呀……

本章我们就来说一说无线光通信。目前，无线光通信主要有大气激光通信、卫星激光通信、水下激光通信、散射光通信和可见光通信；今后，无线光通信还会有X射线空间通信、自由空间光量子通信、中微子通信和太赫兹波通信，如图8-1所示。

图8-1　光通信的分类

8.1　海阔天空任我行

我们知道，在有线介质中可以实现很高的数据传输速率，比如2018年，华为就完成了业界首次单根光纤传输速率40Tbit/s的超高速光传输系统现场演示。有同学不禁要问：

“既然有了长距离、大容量和高可靠的光纤通信，那为什么还要无线光通信呢？”

“光纤虽好，仍需敷设！也就是说光纤到不了的地方，便是无线光通信的用武之地。”

一言以蔽之：无线光通信既有无线电通信的灵活度，又具备光纤通信的大容量，还无须频谱授权，就是这么管用！

8.1.1　“空气里，远远传来一首歌”——大气激光通信

1. 天生我材必有用

我们在第1.5.2节中提到光通信史上的两座里程碑，第一座是1960年美国人梅曼发明了世界上第一台红宝石激光器，第二座是1970年美国康宁公司生产出世界上第一根石英光纤。细心的同学马上就要问了：激光器出现之后、光纤出现之前这10年，光通信领域的科学家在忙些什么？

好问题！这段时间里，许多科学家就是利用激光器，仿照无线电通信的方式，尝试着使用激光在大气中直接传输信息，也就是说在研究大气激光通信。起初，氦-氖激光器、二氧化碳激光器等光源并不给力，而大气也不是理想的光波传输介质，大气的吸收、色散等导致光能衰减极大，因此光源的功率必须足够大。后来，大功率半导体激光器的出现，使得大气激光通信在实用化的道路上向前迈出了一大步。

由于大气激光通信继承了无线电通信与光通信的诸多优点，所以不但在校企局域网互联、无线基站数据回传等点到点或点到多点的固定场合崭露头角，而且在应急抢通、海岛通信、山地通信以及其他不便敷设光缆的场合也大展拳脚，比如战场上在无线电静默期间，作战指挥完全可依靠大气激光通信完成。