Оптични безжични комуникационни системи
7.1 Оптични безжични системи. Разлика между безжичната оптична и радио комуникация.
Безжичните оптични комуникационни линии използват спектралния обхват на лазерното инфрачервено лъчение (обикновено 400 до 1400 nm). Тази част от спектъра съответства на така наречения "прозорец за прозрачност" на атмосферата, поради което поглъщането на излъчения сигнал от атмосферните газове е незначително. Ограничаващите скорости на пренос на данни по инфрачервения канал не надвишават 5-10 Mbit/s.
Инфрачервените канали са разделени на две групи:
- канали на видимост, при които комуникацията се осъществява по лъчи, идващи директно от предавателя към приемника. В този случай комуникацията е възможна само ако няма пречки между компютрите в мрежата. (дължината на зрителния канал може да достигне няколко километра);
- канали за разсеяна радиация, които работят по сигнали, отразени от стени, таван, под и други препятствия (пречките в този случай не са ужасни, но комуникацията може да се осъществява само в рамките на една и съща стая).
Инсталирането на широколентови връзки между търговски, общински и жилищни сгради може да бъде много необходимо от една страна, но проблематично от друга. Има няколко начина за свързване и комбиниране в една мрежа локални мрежи (LAN), разположени в различни сгради. Това включва използването на оптичен кабел, отдаване под наем на тъмно влакно, използване на услугите на телекомуникационен оператор и инсталиране на безжични системи. Пътищата, улиците, паркингите, опасностите от вода, железопътните линии, системите и блоковете на каналите често създават значителни бариери пред инсталирането на кабелни магистрални линии между сградите. И трябва да се има предвид, че полагането на кабели по улицата може да бъде доста скъпо за клиента. Широколентовите наети линии, макар и лесни за изпълнение, също са скъп вариант.
Какво е FSO система?
Системите FSO се предлагат в две версии, всяка от които има прозорец за предаване с различен обхват на дължината на вълната: единият прозорец работи в диапазона 780-850 nm, а другият използва дължини на вълната 1520-1600 nm. FSO системите с дължина на вълната 780-850 nm са надеждни, рентабилни и подходящи за повечето приложения, включително 1 Gb/s Ethernet. Атмосферните оптични комуникационни системи с дължина на вълната 1520-1600 nm са подходящи за предаване на данни при по-голяма мощност и на големи разстояния.
Има много статии за въздействието на атмосферните условия върху безжичните комуникации, включително ефекта на мъглата върху работата на FSO системите. Имайте предвид, че когато разстоянието между точките за достъп е по-малко от 500 м (типична дължина на връзката между сградите), няма видима разлика между двете технологии, независимо от оптичната плътност на въздуха. Трябва обаче да помним, че системите, работещи при 1520-1600 nm, могат да струват няколко пъти повече от системите, работещи при 780 до 850 nm.
Стандартните FSO системи имат скорост на трансфер на данни от 6 Mb/s до 1,25 Gb/s. На реалния сайт в повечето системи скоростта на предаване е ограничена от честотната лента на локалната мрежа, която може да поддържа. Широчината на честотната лента на FSO не се определя от честотата на предаване, а зависи от възможността за изпращане и приемане на оптичен сигнал с възможно най-висока скорост. Ако в системата FSO се предаде и приеме достатъчно мощност на светлинен лъч, тогава скоростта на трансфер на данни остава висока.
Нека сравним системата FSO с оптична връзка. В оптична мрежа скоростта на предаване на данни не намалява поради затихване на сигнала и данните или не се предават изобщо, или се предават с голям брой грешки. Ако загубата на вмъкване (затихване) на оптичната връзка е твърде висока, предаването на данни няма да бъде възможно. Обратно, безжичната FSO система реагира на отслабването на мощността на приетия сигнал, като намалява скоростта на предаване на данни. Канал на FSO оборудване, който работи със скорост 24 Mb/s при ясно време, ще прехвърля данни със скорост 18 Mb/s, 12 Mb/s или 6 Mb/s по време на лошо време.