FSO (tehnologie)

FSO (abreviat din engleză  free-space optics  - free space optics, de asemenea engleză  wireless optics , WO  - wireless optics; rusă linie de comunicare optică atmosferică , prescurtare AOLS ) - un tip de comunicare optică care utilizează unde electromagnetice din domeniul optic (ca de obicei infraroșu ) transmis prin atmosferă. În engleză, termenul include și transmisia prin vid sau spațiul cosmic.

Istorie

În 1880, Bell a brevetat un fototelefon ( Photofon ), în care fasciculul solar reflectat de o oglindă era modulat de voce, transmis prin spațiul atmosferic și alimentat la o celulă de seleniu în stare solidă [1] .

Cum funcționează

Sistemele optice fără fir se bazează pe tehnologii de organizare a canalelor de comunicații de mare viteză folosind radiații infraroșii, care fac posibilă transferul de date (text, sunet, date grafice) între obiecte prin spațiul atmosferic , oferind o conexiune optică fără utilizarea fibrei de sticlă.

Comunicarea laser între două obiecte se realizează numai printr-o conexiune punct la punct. Tehnologia se bazează pe transmiterea datelor prin radiație modulată în partea infraroșie a spectrului prin atmosferă. Transmițătorul este o diodă laser semiconductoare puternică . Informațiile intră în modulul transceiver, unde sunt codificate cu diverse coduri imune la zgomot, modulate de un emițător laser optic și focalizate de sistemul optic al emițătorului într-un fascicul laser îngust colimat și transmis în atmosferă.

La capătul de recepție, sistemul optic concentrează semnalul optic pe o fotodiodă foarte sensibilă ( sau fotodiodă de avalanșă ), care transformă fasciculul optic într-un semnal electric. Mai mult, cu cât frecvența este mai mare (până la 1,5 GHz), cu atât este mai mare cantitatea de informații transmise. Semnalul este apoi demodulat și convertit în semnale de interfață de ieșire.

Lungimea de undă în majoritatea sistemelor implementate variază între 700–950 nm sau 1550 nm, în funcție de dioda laser utilizată.

Principiul cheie al AOLS se bazează pe un compromis: cu cât timpul de nefuncționare mai lung din cauza condițiilor meteorologice nefavorabile (ceață) permite clientul, cu atât canalul de comunicare va fi mai lung.

Uneori, AOLS include un canal radio de rezervă [2] .

Aplicație

Optica wireless este considerată o soluție:

• pe tronsoane din ultimul kilometru în condițiile dezvoltării urbane (pentru comunicarea între clădiri cu mai multe etaje, centre de afaceri și noduri de rețea);
• să organizeze comunicarea de la centrele de comunicații ale operatorului către stațiile de bază ale rețelelor celulare cu volume mari de trafic digital transmis (4G, LTE);
• conectarea obiectelor atunci când nu este posibilă pozarea unui cablu (zone industriale, zone muntoase, căi ferate) sau costul acestei pozare este mare;
• ca canal de comunicare temporară, precum și în cazurile în care este urgentă organizarea unui canal de comunicare (hot standby);
• când este necesar un canal de comunicație închis care să fie imun la interferențe radio și să nu le creeze (aeroporturi, apropierea radarelor, linii electrice);
• dacă este necesar să se reducă întârzierile [3] în comparație cu liniile de cablu.

În tehnologia spațială

În prezent, a fost efectuată transmisia cu succes a unui semnal optic (laser) pe o distanță de câteva sute de mii de kilometri. În special, o realizare record în acest sens este recepția unui semnal laser de la stația automată MESSENGER. Semnalul de la un emițător laser de la bord (un laser cu diodă în infraroșu cu neodim) a fost recepționat cu succes de un receptor terestru la o distanță de 24 de milioane de km.

Condițiile pieței

Cei mai cunoscuți producători de sisteme FSO sunt: ​​LightPointe Communications Inc. (SUA), fSona Communications Corp. (Canada), „Optical TeleSystems” (modemuri laser „Lantastica TZR”, Sankt Petersburg); Mostkom , (sisteme Artolink, Ryazan).

Sinergia tehnologiilor optice și radio fără fir

Cea mai promițătoare direcție în dezvoltarea AOLS este combinația dintre comunicarea atmosferică cu un sistem de comunicație prin releu radio. Combinând capacitățile sistemelor cu infraroșu pe ploaie abundentă și ale sistemelor radio în ceață puternică, vă permite să creați conexiuni punct-la-punct fără fir gigabit la distanțe de până la 3 kilometri, cu disponibilitatea operatorului de 99,999%. În același timp, 97-99% din timp pe an, datele sunt transportate prin sistemul FOLS (FSO), care este rezistent la interferențe radio și nu le creează, iar în restul de 1-3% din timp, transportul este prevazut cu sistem radio milimetric. Pe lângă disponibilitatea ridicată, această combinație vă permite să construiți un sistem cu canale redundante.

Vezi și

• Telegraf optic
• canal infrarosu

Note

1. ↑ Discursul lui Bell Arhivat la 13 noiembrie 2004 la Wayback Machine către Asociația Americană pentru Avansarea Științei din Boston , 27 august 1888
2. ↑ Echipament hibrid bazat pe tehnologii radio și laser Arhivat 16 septembrie 2016 la Wayback Machine / FIRST MIL #1/2007
3. ↑ Copie arhivată (link nu este disponibil) . Preluat la 13 septembrie 2016. Arhivat din original la 6 iulie 2016.  (nedefinit)  Transmitere de date cu latență scăzută folosind comunicații fără fir și prin cablu / Proc. Conferința internațională privind sistemele și aplicațiile optice spațiale (ICSOS) 2012, 9-1, Ajaccio, Corsica, Franța, 9-12 octombrie (2012) „În sistemele fără fir optice în spațiu liber (FSO), semnalele se pot propaga cu viteza c, deci că latența ar fi mai mică decât în ​​sistemele de comunicații prin fibră optică (OFC)"

Literatură

• Optica spațiului liber: propagare și comunicare. - ISBN 978-1-905209-02-6 .
• Optică pentru spațiu liber: Activarea conectivității optice în rețelele actuale. — ISBN 067232248X .

Link -uri

• Utilizarea legăturii optice atmosferice FSO în rețelele de date
• 4,5 kilometri de conectivitate FSO cu fiabilitatea operatorului. Rezultate practice // „Tehnologii și mijloace de comunicare” #6/2008