本文版权为《邮电设计技术》所有，如需转载请联系《邮电设计技术》编辑部
摘 要：自由空间光通信（FSO）利用激光或 LED光束在自由空间中传输数据，具备高带宽、低时延、免频谱许可及快速部署等优势。探讨了FSO的基本原理、关键技术及优化策略。通过 2.1 km 链路测试验证其高可用性（>99.9%）及 10 Gbit/s 的吞吐能力，并在不同天气条件下进行试验，评估其性能，提出适应不同气候环境的优化策略。FSO 对 4G/5G 网络的关键性能指标无显著影响，未来结合 AI、THz及量子加密技术，有望在6G网络中发挥更大作用。
关键词：FSO；激光通信；大气衰减；波束跟踪；自适应光学；链路预算；多波长传输；混合通信网络
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2026.04.007
1 概述
随着通信技术的快速发展，尤其是5G网络的规模部署，对高速、高带宽的通信需求日益增加。传统的光纤通信面临施工成本高、部署周期长等问题，而自由空间光通信（Free Space Optical Communication，FSO）技术作为“无线光纤”方案［1］，因其高带宽、低延迟、无需频谱许可证等优势，逐渐成为光纤通信的有力补充，可实现高达 25 Gbit/s的传输速率，提供光纤级别的通信速率［2］，同时避免挖掘道路、铺设光缆等限制。近年来，FSO 技术在全球范围内受到越来越多的关注，并在企业、政府、军队、通信等多个行业中得到应用。
本文旨在系统探讨 FSO 技术的基本原理、关键技术及其在 5G 网络中的潜在应用［3］。通过理论分析、工程设计及实际验证，深入研究了FSO系统的链路预算、大气衰减补偿策略及优化方案，为未来 FSO 技术的广泛应用提供了理论依据和实践参考。
随着5G网络规模化部署，FSO通信作为高带宽、低时延回传/前传手段的重要性日益凸显。近年来，针对FSO在5G网络中应用的研究不断深入，涵盖链路动态优化、恶劣天气补偿及智能调度等方向［4-5］。部分前沿研究还初步探讨了面向6G的FSO与空天地一体网络融合的可行性，但目前仍以5G场景下的地面接入和基站互联应用为主。本文结合最新研究成果，重点分析FSO在5G系统中的应用需求、技术优化及工程验证，旨在为5G无线网络提供有效的光通信补充方案。
