FSO (technológia)

FSO (rövidítve az angol  szabad tér optika  - szabad tér optika, angolul  vezeték nélküli optika , WO  - vezeték nélküli optika; orosz atmoszférikus optikai kommunikációs vonal , rövidítés AOLS ) - az optikai kommunikáció olyan típusa, amely az optikai tartomány elektromágneses hullámait használja (mint pl. általában infravörös ) a légkörön keresztül továbbítódik. Magyarul a kifejezés magában foglalja a vákuumon vagy a világűrön keresztüli átvitelt is.

Történelem

1880-ban Bell szabadalmaztatott egy fototelefont ( Photofon ), amelyben a tükörről visszaverődő napsugarat hang modulálta, továbbította a légköri téren, és egy szilárdtest-szeléncellába táplálta [1] .

Hogyan működik

A vezeték nélküli optikai rendszerek a nagy sebességű kommunikációs csatornák infravörös sugárzással történő szervezésére szolgáló technológiákon alapulnak, amelyek lehetővé teszik az adatok (szöveg, hang, grafikus adatok) átvitelét az objektumok között a légköri téren keresztül, optikai kapcsolatot biztosítva üvegszál használata nélkül.

A két objektum közötti lézeres kommunikáció csak pont-pont kapcsolaton keresztül valósul meg. A technológia a spektrum infravörös részének modulált sugárzással történő adatátvitelén alapul a légkörön keresztül. Az adó egy erős félvezető lézerdióda . Az információ bejut az adó-vevő modulba, ahol különböző zaj-immun kódokkal kódolva, optikai lézersugárzóval modulálva, az adó optikai rendszere által keskeny kollimált lézersugárba fókuszálva továbbítják a légkörbe.

A vevő oldalon az optikai rendszer az optikai jelet egy nagyon érzékeny fotodiódára (vagy lavina fotodiódára ) fókuszálja, amely az optikai sugarat elektromos jellé alakítja. Ezenkívül minél magasabb a frekvencia (1,5 GHz-ig), annál nagyobb a továbbított információ mennyisége. A jelet ezután demodulálják és kimeneti interfész jelekké alakítják.

A legtöbb megvalósított rendszerben a hullámhossz 700–950 nm vagy 1550 nm között változik, a használt lézerdiódától függően.

Az AOLS alapelve egy kompromisszumra épül: minél hosszabb leállást enged meg az ügyfél a kedvezőtlen időjárási körülmények (köd) miatt, annál hosszabb lesz a kommunikációs csatorna.

Néha az AOLS tartalmaz egy tartalék rádiócsatornát [2] .

Alkalmazás

A vezeték nélküli optikát megoldásnak tekintik:

• az utolsó mérföld szakaszain városfejlesztési feltételek mellett (többszintes épületek, üzleti központok és hálózati csomópontok közötti kommunikációhoz);
• a kommunikáció megszervezése az üzemeltető kommunikációs központjaitól a nagy mennyiségű továbbított digitális forgalommal rendelkező cellás hálózatok bázisállomásaiig (4G, LTE);
• tárgyak csatlakoztatása, amikor a kábel lefektetése nem lehetséges (ipari területek, hegyvidéki területek, vasutak), vagy a lefektetés költsége magas;
• ideiglenes kommunikációs csatornaként, valamint olyan esetekben, amikor sürgős kommunikációs csatorna megszervezése (hot standby);
• amikor olyan zárt kommunikációs csatornára van szükség, amely immunis a rádióinterferenciára, és nem hoz létre azokat (repülőterek, radarok közelsége, elektromos vezetékek);
• ha szükséges a késések csökkentése [3] a kábelvonalakhoz képest.

Az űrtechnológiában

Jelenleg több százezer kilométeres távolságon keresztül sikeresen továbbítottak egy optikai (lézeres) jelet. Ebben az értelemben rekord teljesítmény a MESSENGER automata állomás lézerjelének vétele. A fedélzeti lézersugárzó (egy infravörös dióda neodímium lézer) jelét sikeresen fogadta egy földi vevő 24 millió km távolságból.

Piaci viszonyok

Az FSO rendszerek legismertebb gyártói: LightPointe Communications Inc. (USA), fSona Communications Corp. (Kanada), "Optical TeleSystems" (lézermodemek "Lantastica TZR", Szentpétervár); Mostkom , (Artolink rendszerek, Ryazan).

A vezeték nélküli optikai és rádiós technológiák szinergiája

Az AOLS fejlesztésének legígéretesebb iránya az atmoszférikus kommunikáció és a rádiórelé kommunikációs rendszer kombinációja. Az infravörös rendszerek heves esőben és a rádiórendszerek erős ködben való képességeinek ötvözésével lehetővé teszi gigabites vezeték nélküli pont-pont kapcsolat létrehozását akár 3 kilométeres távolságban, 99,999%-os kezelői rendelkezésre állás mellett. Ugyanakkor évente az esetek 97–99%-ában a FOLS (FSO) rendszeren keresztül történik az adatok továbbítása, amely ellenáll a rádióinterferenciának és nem hoz létre azokat, a fennmaradó 1–3%-ban pedig a szállítást milliméteres rádiórendszer biztosítja. A magas rendelkezésre állás mellett ez a kombináció lehetővé teszi redundáns csatornákkal rendelkező rendszer felépítését.

Lásd még

• Optikai távíró
• infravörös csatorna

Jegyzetek

1. ↑ Bell beszéde archiválva 2004. november 13-án a Wayback Machine -ben az Amerikai Tudományfejlesztési Szövetséghez Bostonban , 1888. augusztus 27-én
2. ↑ Rádió- és lézertechnológián alapuló hibrid berendezés Archiválva : 2016. szeptember 16., a Wayback Machine / FIRST MIL #1/2007
3. ↑ Archivált másolat (a hivatkozás nem elérhető) . Letöltve: 2016. szeptember 13. Az eredetiből archiválva : 2016. július 6.  (határozatlan)  Alacsony késleltetésű adatátvitel vezeték nélküli és vezetékes kommunikációval / Proc. Nemzetközi Űroptikai Rendszerek és Alkalmazások Konferencia (ICSOS) 2012, 9-1, Ajaccio, Korzika, Franciaország, október 9-12 (2012) „A szabad tér optikai vezeték nélküli (FSO) rendszerekben a jelek c sebességgel terjedhetnek, így hogy a késleltetés kisebb lenne, mint az optikai szálas kommunikációs (OFC) rendszerekben"

Irodalom

• Szabadtér optika: terjedés és kommunikáció. - ISBN 978-1-905209-02-6 .
• Szabadterületű optika: Optikai kapcsolatok engedélyezése a mai hálózatokban. — ISBN 067232248X .

Linkek

• FSO atmoszférikus optikai kapcsolat használata adathálózatokban
• 4,5 kilométer FSO-kapcsolat hordozómegbízhatósággal. Gyakorlati eredmények // "Technológiák és kommunikációs eszközök" #6/2008