3、光学无线通信系统：应对带宽挑战的新方案

光学无线通信系统：应对带宽挑战的新方案

1 引言

随着新的数据服务和应用不断涌现，移动通信对带宽的需求日益增长。近年来，互联网流量需求呈指数级增长，远超摩尔定律的预测，每五年数据流量增长十倍。全球移动数据流量从2012年每月820PB（占比70%）增长到2013年每月1.5EB（占比81%），再到2014年底每月2.5EB（占比69%），是2000年全球互联网流量的30倍。全球移动设备和连接数量也从2013年的69亿增加到2014年的74亿，其中88%的增长主要源于智能手机。预计到2016年，将有多达34亿互联网用户和190亿全球网络连接（固定和无线）。到2019年，整体移动数据流量预计将增长到每月24.3EB，是2012年的14倍。移动网络（蜂窝）连接的下行速度也从2013年的1.4Mbps提高到2014年的1.7Mbps。

到2020年，通信网络和服务环境将比现在更加丰富和复杂。预计到2020年，基于各种特定应用需求，人、物联网（IoT）、机器对机器（M2M）、知识和信息等一切都将通过真正灵活、移动且强大的方式连接到通信网络。据世界银行称，提高宽带普及率可使低收入和中等收入经济体以及高收入经济体的GDP分别额外增长1.38%和1.21%。

此外，移动服务向需要宽带的应用迁移，以及向更多小于1km的小型微蜂窝发展，将对移动网络基础设施，特别是基站（BS）的“回传”连接提出更高要求。目前，基站间距约10 - 20km的系统采用微波无线电技术提供数据链路或“移动回传网络”，但当前的微波无线电技术虽能为单个用户处理高达几Mbps的数据速率，却无法满足更高的数据速率需求，从而导致所谓的“回传瓶颈”。未来的第四代（4G）和第五代（5G）网络不仅将基于传输和路由/交换技术，还将更加灵活和开