FSO (технология)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

FSO — Free Space Optics (WO — Wireless Optics, АОЛС — Атмосферная Оптическая Линия Связи) — вид оптической связи, использующий электромагнитные волны оптического диапазона (свет), передаваемые через атмосферу. В английском языке термин также включает в себя передачу через вакуум.

Восьмилучевой лазерный приемопередатчик для атмосферной оптической связи. Скорость передачи — до 1 Gbit/с на расстоянии около 2 км. Диск в центре — приемник, малые диски — передатчики, сверху — окно оптического монокуляра для выставления двух блоков по общему лучу зрения.

История[править | править вики-текст]

В 1880 году Белл запатентовал фототелефон, в котором солнечный луч, отражённый от зеркальца, модулировался голосом, передавался через атмосферное пространство и поступал на твёрдотельный детектор. Так родилась предтеча современных атмосферных оптических линий связи (АОЛС). Коэффициент готовности такой линии в среднем за год не мог быть более 50 %, так как после захода солнца связь обрывалась.

Принцип работы (технология) FSO (АОЛС)[править | править вики-текст]

В основе беспроводных оптических систем лежат технологии организации высокоскоростных каналов связи посредством инфракрасного излучения, делают возможной передачу данных (текстовые, звуковые, графические данные) между объектами через атмосферное пространство, предоставляя оптическое соединение без использования стекловолокна.

Лазерная связь двух объектов осуществляется только посредством соединения типа «точка-точка». Технология основывается на передаче данных модулированным излучением в инфракрасной части спектра через атмосферу. Передатчиком служит мощный полупроводниковый лазерный диод. Информация поступает в приемопередающий модуль, в котором кодируется различными помехоустойчивыми кодами, модулируются оптическим лазерным излучателем и фокусируется оптической системой передатчика в узкий коллимированный лазерный луч и передается в атмосферу.

На принимающей стороне оптическая система фокусирует оптический сигнал на высокочувствительный фотодиод(или лавинный фотодиод), который преобразует оптический пучок в электрический сигнал. При этом, чем выше частота (до 1,5ГГц), тем больше объём передаваемой информации. Далее, сигнал демодулируется и преобразуется в сигналы выходного интерфейса.

Длина волны в большинстве реализованных систем варьируется в пределах 700—950 нм или 1550 нм, в зависимости от применяемого лазерного диода.

Ключевой принцип АОЛС основан на компромиссе: чем большую продолжительность простоев вследствие неблагоприятных погодных условий (туманов) допускает заказчик, тем протяженнее будет канал связи.

Применение[править | править вики-текст]

Беспроводная оптика рассматривается в качестве решения:

  • когда прокладка кабеля невозможна (промзоны, горная местность, железная дорога) или стоимость этой прокладки велика;
  • когда необходимо срочно организовать канал связи;
  • когда требуется закрытый канал связи, не восприимчивый к радиопомехам и не создающий их (аэропорты, близость радиолокаторов, линий электропередач).

В космической технике[править | править вики-текст]

В настоящее время осуществлена успешная передача оптического (лазерного) сигнала на расстояние нескольких сотен тысяч километров. В частности, рекордным достижением в этом смысле является прием лазерного сигнала с автоматической станции MESSENGER. Сигнал бортового лазерного излучателя (инфракрасный диодный неодимовый лазер) был успешно принят земным приемником на расстоянии 24 млн км.

Состояние рынка FSO (АОЛС)[править | править вики-текст]

Наиболее известны следующие производители FSO-систем: Canon (Япония), LightPointe Communications Inc. (США), MRV Communications Inc. (США), fSona Communications Corp. (Канада), PAV Data Systems Ltd.(Великобритания), Optel Optical Communication GmbH (Германия), GeoDesy (Венгрия). География применения FSO не ограничивается технологически продвинутыми регионами и странами (Западная Европа, США, Канада, Япония), но включает и развивающиеся страны, например, Египет, Малайзия, Кувейт, Танзания.

Стоимость гигабитных FSO-систем находится в диапазоне 20-40 тыс. долларов. В 2008 году MRV Communications Inc. выпустило на рынок TS10GE со скоростью передачи 10Гбит/с (ориентировочная цена 50-60 тыс. $)

На российском рынке присутствуют компании: «Оптические ТелеСистемы», Санкт-Петербург (системы с адаптивно изменяемой скоростью «ЛАНтастИКа»); «Мостком», Рязань (системы «Artolink»); «Лазерные Информационные Телекоммуникации», Екатеринбург (системы «ОСС»).

Синергия беспроводных оптических и радио технологий[править | править вики-текст]

Сочетание возможностей инфракрасных систем при работе в условиях сильного дождя и миллиметровых радиосистем в условиях сильных туманов позволяет создавать гигабитные беспроводные соединения точка-точка на дистанциях до 3 километров с операторской доступностью 99,999 %. При этом 97-99 % времени в году транспорт данных идет через FSO-систему, устойчивую к радиопомехам и не создающую их, а в оставшиеся 1-3 % времени транспорт обеспечен миллиметровой радиосистемой. Помимо высокой доступности, такое сочетание позволяет строить систему с дублированием каналов.

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]