ВКР (1208163), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Поэтому использованиеоборудования АОЛС не требует никаких проектных, согласовательных,разрешительныхмероприятий, в том числе иоплатыиспользованиярадиочастотного спектра. Это, безусловно, один из важнейших факторов впользуприменениятакойтехнологиииоборудованиявтелекоммуникационных системах.Несомненным преимуществом является "прозрачность" для большинствасетевых протоколов (Ethernet, Token Ring, Sonet/OC, ATM, FDDI и др.).Скорость передачи информации, достигаемая в беспроводном оптическомканале, сравнима с оптоволоконным. Некоторые модели позволяют построитьсоединение пропускной способностью 100/200 Мбит/с.
Импульс световогоизлучения при прохождении в атмосфере практически не испытываетдисперсионных искажений фронтов, характерных для любых оптическихволокон. Это принципиально позволяет передавать поток данных соскоростями до террабит в секунду.Пропускная способность линии АОЛС не определяется частотой передачисигнала, а зависит от способности отправлять и принимать оптический сигнал смаксимальновозможнойскоростью.Еслипередаётсяипринимаетсядостаточная мощность пучка света в системе АОЛС, то скорость передачиданных остается высокой.В волоконно-оптической сети скорость передачи данных не уменьшаетсяиз-за ослабления сигнала, а данные либо не передаются вообще, либопередаются с большим количеством ошибок.
Если уровень вносимых потерь26(затухания) в волоконно-оптической линии связи будет слишком высоким,передача данных будет невозможна. Наоборот, беспроводная система AOЛCреагирует на ослабление мощности принимаемого сигнала уменьшениемскорости передачи данных. Канал на оборудовании АОЛС, который в яснуюпогоду работает со скоростью 24 Мб/с, будет передавать данные во времянепогоды со скоростью 18 Мб/с, 12 Мб/с или 6 Мб/с.Когда два объекта находятся в прямой видимости и расстояние непревышает 2 км, соединение безволоконной оптикой становится не менееэффективным, чем проводное. Безусловно, когда оптоволоконное соединениевозможно и экономически выгодно, ничего другого не надо. Однако, ксожалению, сложности в организации оптоволоконных соединений начинаютсяпочти всегда при выходе за пределы зданий.
Во-первых, протяжённостькабельного соединения в 2-3 раза превышает реальную дистанцию междуобъектами, а стоимость складывается из затрат не только на кабель, но и науслуги по его прокладке за каждый метр. Во-вторых, работы за пределамиздания всегда надо с кем-либо согласовывать и ожидать значительное время. Втретьих, хорошо, когда вы — собственник зданий и территории между нимипринадлежат вам. А если нет, то вам придётся пройти всю череду согласованийи возможно построить дополнительную инфраструктуру. Все эти вопросы неимеют актуальности при использовании АОЛС.Также если говорить о качественной оценке каналов АОЛС, то можносказать следующее: ключевой принцип АОЛС основан на компромиссе.
Чембольшая продолжительность простоев вследствие неблагоприятных погодныхусловий (туманов) допускается, тем больше будет дистанция канала связи.Системы АОЛС обеспечивают большую защиту от несанкционированногодоступа. Безопасность имеет особое значение во всех системах беспроводнойсвязи. Поскольку радиочастотные системы излучают сигналы во всехнаправлениях, то сигналы можно просто и легко перехватывать. Поэтому дляповышениябезопасностирадиочастотныхсетейобычноприменяюткодирование и различные средства защиты передаваемой информации.27Однонаправленныйлучсветаатмосфернойоптическойлиниисвязиперехватить трудно. Поскольку системы АОЛС обычно устанавливают накрышах, то нарушителю нужно преодолеть физическую преграду и попасть накрышу.
Да еще нужно перехватить луч света и постараться при этом непрервать передачу данных. У многих производителей систем АОЛС простыемодели точек доступа очень похожи на камеры слежения, что являетсясдерживающим фактором для потенциальных вредителей.Технологии АОЛС могут применяться только на соединениях типа «точка –точка» и оперируют очень узкой диаграммой направленности излучения,поэтому можно создать почти неограниченное количество каналов внепосредственной близости друг от друга.Водные и транспортные магистрали, железнодорожные пути и ЛЭП неявляются помехой для АОЛС, равно как и любые непроходимые местности, гдепрокладка кабельных соединений невозможна или затруднена.
Системы внеконкуренции в случае сжатых сроков, так как запуск канала занимает всегонесколько часов.В случае радиолиний их пропускная способность зависит не только отэлектромагнитных помех, но и от возможной близости подобных каналов.Системы АОЛС нечувствительны к электромагнитному шуму, не производятего. У них лучшая, чем у радио, защищённость.Также кпреимуществам систем АОЛС можно отнести простотуинсталляции. Оборудование имеет небольшие габариты и его можно легкоснимать и монтировать в новом месте, что обеспечивает сохранениеинвестиций в сети при переезде.Наконец, инфракрасное излучение безвредно для здоровья, потому чтолазерные приемопередатчики обладают низкой мощностью излучения, аобслуживание оборудования сводится к ежегодной профилактике оптики(перед началом осенне-зимнего сезона).Однако помимо массы достоинств у технологии атмосферной оптическойлинии связи существует ряд недостатков.28Самой главным недостатком является довольно сильная неустойчивость кизменению погодных условий.
Атмосфера, по сравнению с оптоволокном,является крайне неблагоприятной средой распространения световых волн.Основной причиной перебоев в связи АОЛС является туман, которыйспособствует большому затуханию сигналов. Однаков дождливую погодуFSO-системы работают стабильно. Даже сильный ливень не мешает лазернойсистеме передавать данные на дальние расстояния с большой скоростью.При ясной погоде в атмосфере присутствуют такие явления, как рассеяние,поглощение, турбулентность, пролетающие непрозрачные предметы, сильныепосторонние засветки и другие «неприятные» факторы.Рассеяние в атмосфере представляет собой механическую смесь из газов,паров, капель жидкости и твердых частиц.
В ней всегда в переменномколичестве присутствуют пыль, дым, кристаллики льда. Поэтому атмосфераявляетсяаэрозолем,составкоторогонепрерывноизменяетсяиз-заперемешивания. Говоря об аэрозольном рассеянии в общем, имеют в видуаэрозольноеослабление,обусловленноенетолькорассеянием,ноипоглощением излучения частицами аэрозоля. Все типы атмосферных аэрозолейможно объединить в следующие основные классы: облака, туманы, дымки,морозь и осадки.Поглощение светового потока видимого и инфракрасного диапазоновопределяется,преждевсего,молекулярнымпоглощением,крайненеравномерным по частоте. Оно максимально на резонансных частотахмолекул воздуха, воды, углекислого газа, озона и других компонент атмосферы.Если лазерное излучение попадает в центр сильной линии спектра, то онопоглощается атмосферой на 100% даже на небольшом расстоянии. Поэтому дляАОЛС следует брать лазеры с излучением, находящимся на участках спектраатмосферы,занятыхширокимиокнамипрозрачности(участками,гдепоглощение незначительно).Турбулентность атмосферы это есть случайные пространственно-временныеизменения показателя преломления, вызванные перемещением воздуха,29флуктуациями его температуры и плотности.
Турбулентность атмосферыприводит к искажениям волнового фронта и, следовательно, к колебаниям иуширению лазерного пучка и перераспределению энергии в его поперечномсечении. При этом иногда возникают замирания сигнала и связь становитсянеустойчивой.Также к недостаткам технологии можно отнести строгий лимит порасстоянию между передатчиком и приемником и, тот факт, что длякачественной работы сети нужно прочное крепление оборудования, посколькусмещение (ветер, механические нагрузки и проч.) передатчика или приемникаухудшает связь.302. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ МЕЖСТАНЦИОННОЙ СВЯЗИ НАОСНОВЕ АОЛССтроительство сети межстанционной связи с использованием технологииАОЛС предлагается произвести в Центральном районе г. Хабаровска.Центральный район является одним из пяти административных районов города.Площадь территории — 9,5 км².
Население составляет 84 420 человек. ВЦентральном районе города Хабаровска находится около 1800 домов, в томчисле около 400 домов частного сектора. В районе сосредоточены многоучреждений и предприятий, благодаря чему количество пользователей связью вдневное время значительно увеличивается.Центральная часть города покрыта сетью базовых станций сотовой связи,эксплуатируемой тремя операторами. Карта расположения базовых станцийприведена на рисунке 1.
Среднее расстояние между базовыми станциямисоставляет примерно 600 м.Рисунок 1. Схема расположения базовых станций сотовой связи31Всистемемежстанционнойсвязииспользуются,восновномсреднескоростные радиорелейные линии. Скорость передачи данных в такойлинии не превышает 50 Мбит/с. Проектируемая АОЛС будет обеспечиватьпередачу данных со скоростью 100 Мбит/с.2.1.Варианты компоновки линии связи в городских условияхОборудование АОЛС будет располагаться на тех же объектах, гдеразмещены базовые станции.
В городе базовые станции предпочитаютустанавливать на уже существующих конструкциях - в основном, на высотныхзданиях деловых центров или государственных органов власти.Здесьприсутствуют и охрана помещения, и доминирующее положение по высоте.При проектировании станции АОЛС на конкретном здании необходимоучитывать следующую особенность. Связь будет возможна, если обе точкиустановки приемо-передатчиков находятся в пределах прямой видимости - нетнепрозрачных препятствий на пути распространения луча.
Кроме того,поскольку диаметр лазерного луча на расстоянии более 100 метров превышаетвеличину 2 метра, необходимо, чтобы приемопередатчики были подняты надпешеходным потоком и потоком транспорта на высоту не ниже 5 м. Этосвязано с обеспечением правил безопасности. В некоторых случаях необходимоучесть возможный рост деревьев, движения их крон при порывах ветра, а такжевлияние атмосферных осадков и возможные сбои в работе из-за пролетающихптиц.Приустановкелазеражелательноизбегатьориентациилазерныхприемопередатчиков в направлении восток-запад, так как несколько дней вгоду солнечные лучи могут на несколько минут перекрыть лазерное излучение,передача станет невозможной даже при наличии специальных оптическихфильтров в приемнике.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
