Оптическая беспроводная связь

Системы беспроводной (инфракрасной, атмосферной) оптической связи предназначены для передачи данных, голоса и видео. Как и волоконно-оптические системы, они используют луч лазер для передачи сигнала между приемопередающими устройствами. Однако, в отличие от волоконной оптики, сигнал передается через открытую воздушную среду, а не по оптическому волокну. Для приема и передачи цифрового сигнала между беспроводными оптическими устройствами необходимо наличие прямой видимости, между ними не должно быть никаких помех. Беспроводные оптические системы используются для создания высокоскоростных и безопасных каналов связи, которые можно развернуть в течение очень малого промежутка времени.

В разных источниках встречается большое количество названий оборудования беспроводной передачи данных в инфракрасном диапазоне длин волн. За рубежом данный класс систем принято называть FSO – Free Space Optics, на постсоветском пространстве существует целый ряд обозначений систем беспроводной оптической связи. За основу следует принять аббревиатуру АОСП – Атмосферная Оптическая Система Передачи, как отраженную в сертификате системы «Связь» (ССС).

Применение лазерных средств снимает сложный вопрос по беспроводной радиосвязи. Это обусловлено тем, что, во-первых, частота излучения лазерных систем связи выходит за пределы диапазона, в котором необходимо согласование, во-вторых, отсутствием практических возможностей их обнаружения и идентификации как средств информационного обмена.

Инфракрасное излучение. Все инфракрасные беспроводные сети используют для передачи данных инфракрасные лучи. В подобных системах необходимо генерировать очень сильный сигнал, так как в противном случае значительное влияние будут оказывать другие источники, например, окна. Этот способ позволяет передавать сигналы с большой скоростью, поскольку инфракрасный свет имеет широкий диапазон частот. Инфракрасные сети способны нормально функционировать на скорости 10 Мбит/с.

Хотя скорость и удобство использования инфракрасных сетей очень привлекательны, возникают трудности при передаче сигналов на расстояние более 30 м. К тому же такие сети подвержены помехам со стороны сильных источников света, которые есть в большинстве организаций.

Лазер. Лазерная технология похожа на инфракрасную тем, что требует прямой видимости между передатчиком и приемником. Если по каким-либо причинам луч будет прерван, это прервет и обмен данными.

Типы устройств. Построение всех инфракрасных систем передачи практически одинаково: они состоят из интерфейсного модуля, модулятора излучателя, оптических систем передатчика и приемника, демодулятора приемника и интерфейсного блока приемника. В зависимости от типа используемых оптических излучателей различают лазерные и полупроводниковые инфракрасные диодные системы, имеющие разные скорости и дальность передачи. Первые обеспечивают дальность передачи до 15 км со скоростями до 155 Мбит/с (коммерческие системы) или до 10 Гбит/с (опытные системы). Главное преимущество полупроводниковых диодов заключается в высоком времени наработки на отказ. Кроме того, такие каналы менее чувствительны к резонансному поглощению в атмосфере. Недостатки полупроводниковых диодов и, соответственно преимущества лазерных, заключаются в том, что из-за широкой полосы излучения существуют теоретические сложности в передаче высокоскоростного сигнала. Передатчик должен передавать как можно более узкополосный сигнал с наименьшим количеством мод. Лазерные диоды как раз и обладают такими свойствами, но чем уже полоса сигнала, тем больше потенциальная вероятность того, что сигнал попадет в атмосфере в резонансную полосу поглощения какого-нибудь газа и качество сигнала снизится.

Возможные области применения беспроводных оптических систем: связь на участках, где между двумя точками в пределах прямой видимости имеются различные препятствия (водная преграда, железнодорожные пути, автострады, парки и т.п.); срочная организация резервного канала в случае аварий на основном канале связи, создание временных каналов; связь между двумя узлами внутри крупного комплекса; объединение сегментов высокоскоростных локальных сетей; передача трафика Интернета, IP-телефонии, видеоконференц-связи; видеонаблюдение.

В настоящее время возникла потребность в лазерной связи, так как стали стремительно развиваться информационные технологии. Резко увеличивается число абонентов, требующих предоставления таких телекоммуникационных услуг, как Интернет, IP-телефония, кабельное телевидение с большим числом каналов, компьютерные сети и т. д. Оптимальным решением является использование беспроводных линий передачи - как беспроводная оптическая связь.

Контрольные вопросы:

Вместе с этой лекцией читают "18 Правовой режим различных видов водных объектов".

1. Каким образом передается сигнал в системе беспроводной оптической связи?

2. Перечислите преимущества беспроводной оптической связи.

3. Назовите недостатки беспроводной оптической связи.

4.Типы беспроводной оптической связи

5. Возможные области применения беспроводных оптических

систем. [kgl]

Поделитесь ссылкой:

Популярные услуги

Оптическая беспроводная связь

Рекомендуемые материалы

Рекомендуемые лекции