Влияние атмосферных явлений на цифровые радиотелефонные сети
Технико-экономические показатели цифровых радиотелефонных сетей на основе атмосферных оптических линий связи. Основные технические данные АОЛС "Мост". Атмосферные явления, влияющие на канал АОЛС. Релеевское рассеяние оптического сигнала в атмосфере.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.01.2014 |
Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1. Технико-экономические показатели цифровых радиотелефонных сетей на основе атмосферных оптических линий связи
2. Основные технические данные АОЛС «Мост» 100/500
2.1 Ознакомление с блок- схемой, функциональными узлами, деталями устройства
2.2 Принцип работы АОЛС «Мост»
2.3 Меры безопасности при монтаже и работе с АОЛС
2.4 Настройка и юстировка прибора АОЛС «Мост»
2.5 Дополнительные рекомендации по настройке изделия
2.6 Требования к месту установки ППМ
3. Атмосферные явления, влияющие на канал АОЛС
3.1 Релеевское рассеяние оптического сигнала в атмосфере
3.2 Аэрозоли
3.3 Влияние молекулярного поглощения
3.4 Влияние турбулентности
3.5 Фоновые помехи
3.6 Нелинейные эффекты распространения
4. Неалгоритмические средства защиты
5. Алгоритмические средства защиты
Заключение
Список использованных источников
Введение
радиотелефонный сеть оптический атмосферный
Широкополосный доступ, а следовательно, и скорости, измеряемые единицами и десятками мегабит/с, сегодня явления обыденные. Стоимость передачи мегабайта информации из пункта А в пункт В продолжает снижаться, а качество связи, учитывая повсеместный переход к промышленным технологиям массового предоставления услуг и рост профессионализма операторов, напротив, повышается. Как результат, пользователям становятся доступны все более качественные услуги по все более привлекательной цене. Тем не менее, построение собственной региональной магистральной инфраструктуры, объединяющей несколько офисов или точек присутствия, в ряде случаев по-прежнему оказывается более предпочтительным вариантом. В первую очередь в ситуациях, когда необходимо передавать большие массивы данных, обеспечивать минимальные задержки или повышенный уровень безопасности и защиты данных. Издержки, связанные с построением традиционных, проводных или кабельных магистралей, общеизвестны (необходимость длительных согласований, разработки и утверждения проектов и т. д.). Если точки, которые необходимо связать в высокоскоростную сеть передачи данных, находятся в условиях прямой видимости, а дистанция не превышает нескольких километров, беспроводная оптическая линия может быть построена за несколько дней, а иногда (если все необходимое уже под рукой) за несколько десятков минут. И при этом без утомительных согласований и даже частотных присвоений. Однако существует и минус - довольно значительные (тысячи или даже десятки тысяч долларов) начальные затраты.
1. Технико-экономические показатели цифровых радиотелефонных сетей на основе атмосферных оптических линий связи
Важная особенность атмосферных оптических линий связи (АОЛС) - отсутствие необходимости получать разрешение на частоты при установке и эксплуатации таких систем, в отличие от радиорелейных линий связи (РРЛС). Иными словами, исключается длительный и весьма дорогостоящий процесс получения радиочастот.
При получении радиочастот для строительства РРЛС вначале оформляется заявка. На основании заявки производится расчет и проверка электромагнитной совместимости с РЭС гражданского и специального назначения. По результатам проверки электромагнитной совместимости ФГУП "Главный радиочастотный центр" (ГРЦ) РФ выдает разрешение на использование частотного диапазона и производится оплата необходимого числа частотных точек. Рассмотрение и получение частот в конкретных точках размещения радиорелейных линий обычно производится в течение 3-4 месяцев. Стоимость проверки электромагнитной совместимости и получения частот на один пролет РРЛС может достигать до 4-5 тысяч долларов США. Значительные затраты требуются также для расчета, измерения уровней электромагнитного излучения и получения разрешения Госсанэпиднадзора на установку РРЛС.
Еще одно достоинство АОЛС - нет необходимости получать технические условия для строительства. При прокладке волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) в канализации необходимо получение технических условий на прокладку кабеля от местных узлов связи, что обычно производится в течение 1-2 месяцев, причем, как правило, технические условия содержат большой объем работ по прокладке, восстановлению или ремонту телефонной канализации и колодцев. Практика показывает, что объем дополнительных работ может составлять от 20 до 50% стоимости строительства ВОЛС.
В таблице 1 приведены данные о длительности и ориентировочной стоимости основных этапов проектирования и строительства различных типов линий связи. На рисунке 1 сравнивается стоимость строительства цифровых линий связи различного типа в зависимости от длины трассы. Испытания АОЛС при скоростях от 34 до 140 Мбит/с, показали недостаточную надежность работы линий при длинах трассы более 2,5-3 км, поэтому длинные трассы имеют участки ретрансляции длиной по 2 км.
На основании этих данных можно сделать следующие выводы:
Стоимость строительства АОЛС при скоростях от 34 до 140 Мбит/с и длинах трассы до 2-3 км сравнима со стоимостью ВОЛС и существенно ниже по сравнению с РРЛС;
Стоимость строительства АОЛС при скоростях 34 Мбит/с и длинах трассы свыше 4 км (участки ретрансляции по 2 км) близка к стоимости строительства ВОЛС и выше по сравнению с РРЛС на 34 Мбит/с;
Стоимость строительства АОЛС при скоростях до 140 Мбит/с и длинах трассы до 8-10 км (участки ретрансляции по 2 км) сравнима со стоимостью ВОЛС и ниже по сравнению с РРЛС на 140 Мбит/с;
При длинах трассы более 8-10 км строительство АОЛС не всегда целесообразно из-за большого числа ретрансляционных участков;
В отличие от прокладки ВОЛС с ее необходимостью получать технические условия и при большом объеме дополнительных работ, стоимость создания линий связи на базе АОЛС сокращается на 20-40%, а сроки строительства - в два-три раза;
В отличие от строительства РРЛС, когда необходима проверка электромагнитной совместимости и получения частот, стоимость создания линий связи на базе АОЛС при скоростях от 34 до 140 Мбит/с и длинах трассы до 2-3 км сокращается на 20-30%, а сроки строительства - в два-три раза. Особенно следует подчеркнуть, что отечественные РРЛС на скорость 140.
Мбит/с не выпускаются, поэтому стоимость создания линий связи на основе АОЛС уменьшается в два-три раза.
Важно отметить, что стоимость эксплуатации АОЛС при длине линии связи до 4-6 км сравнима со стоимостью эксплуатации РРЛС и даже ниже по сравнению с ВОЛС из-за отсутствия расходов на аренду телефонной канализации и обслуживание кабелей. Сравнивая условия для строительных и монтажных работ на кабелях связи, проложенных в грунте или канализации, и АОЛС, можно утверждать, что строительство атмосферных линий существенно выигрывает во времени по сравнению с прокладкой кабелей в готовой канализации.
Установка атмосферных оптических терминалов с длиной трассы до 2,5 км, с креплением на крыше дома и прокладкой необходимых кабелей производится бригадой из трех человек приблизительно за 3-4 часа, с предварительным наведением на соседний узел магистральной связи. Точная настройка специальными приборами занимает обычно 10-20 минут.
Прокладка волоконно-оптического кабеля длиной до 2,5 км в телефонной канализации занимает несколько дней, причем необходима бригада из четырех-пяти человек, машина с лебедкой и несколько катушек со строительными длинами кабеля. После прокладки кабеля проводится монтаж муфт, измерение параметров кабеля, подключение к кроссу, установка кабеля под избыточное давление.
При строительстве телефонной канализации или прокладке кабеля в грунте стоимость строительства ВОЛС может увеличиться в несколько раз, а сроки прокладки растянуться на 5-6 месяцев, так как прокладка телефонной канализации или кабеля в грунте осуществляется, как правило, в летний период.
Применение АОЛС изменяет весь ход строительства местных сетей связи, ибо устраняет наиболее тяжелые и дорогостоящие работы по строительству телефонной канализации, прокладке и монтажу кабеля. Установка атмосферных оптических терминалов может быть проведена персоналом за несколько часов без выполнения каких-либо тяжелых работ.
В некоторых случаях, например, при прокладке линий связи через речные переходы, мосты и железные дороги строительство линий связи на базе АОЛС может обойтись в несколько раз ниже, чем стоимость строительства ВОЛС.
Таблица 1
Данные о длительности и ориентировочной стоимости основных этапов проектирования и строительства различных типов линий связи
Опыт проектирования и строительства ЦСС DECT-стандарта на базе АОЛС показывает, что полный цикл проектирования, строительства и сдачи сети может быть осуществлен за 5-6 месяцев, при этом стоимость строительства снижается на 20-40% по сравнению с реализацией сети с использованием РРЛС или ВОЛС.
Рисунок 1 Сравнивается стоимость строительства цифровых линий связи различного типа в зависимости от длины трассы
2. Основные технические данные АОЛС «Мост» 100/500
Таблица 2
ПАРАМЕТР |
ЗНАЧЕНИЕ |
||
ОБЩИЕ |
|||
1 |
Предельная повышенная температура окружающей среды, для ППМ и КВИ для УВИ |
+ 50 °С + 40°С |
|
2 |
Предельная пониженная температура окружающей среды, для ППМ и КВИ для УВИ |
минус 40°С+ 1°С |
|
3 |
Относительная влажность при температуре 25°С, не более, для ППМ и КВИ для УВИ |
98% 80% |
|
4 |
Скорость ветра, не более, для ППМ и КВИ для УВИ |
50 м/с не допускается |
|
5 |
Выпадение инея с последующим оттаиванием, конденсированные осадки, для ППМ и КВИ для УВИ |
допускается не допускается |
|
6 |
Питание от сети постоянного тока, В |
48-72 |
|
7 |
Питание от сети переменного тока |
220 (+22, -33)В, 50 (± 2,5) Гц |
|
8 |
Потребляемая мощность (на одну сторону), ВА, не более |
25 |
|
9 |
Габаритные размеры, мм, не более: -ППМ -УВИ - длина КВИ*, м, не менее |
555x485x240 230x45x125 30 |
|
6 |
Масса, кг, не более: -ППМ - УВИ вместе с КВИ (типовой комплект) |
18 6 |
|
10 |
Срок службы изделия, лет, не менее |
20 |
|
11 |
Среднее время наработки на отказ, час, не менее |
88000 |
|
ЛИНЕЙНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ СТЫК |
|||
12 |
Источник излучения GaAlAs лазер, длина волны, нм |
||
13 |
Количество передатчиков (на один ППМ), шт. |
2 |
|
14 |
Средняя мощность лазерного излучения на выходе каждого передатчика, мВт, не более |
25 |
|
15 |
Средняя мощность излучения каждого передатчика в телесном угле 1.5-10-6 ср, мВт, не менее |
10 |
|
16 |
Количество приемных объективов в каждом ППМ, шт |
||
17 |
Угловое поле зрения приемника, рад |
(3,0±0,2)-10-3 |
|
18 |
Общая площадь приемных объективов, см2 |
108 |
|
19 |
Плотность мощности в плоскости приема при коэффициенте ошибок BER < 10'9, нВт/см2, не менее |
9 |
|
линейный цифровой стык |
|||
20 |
Скорость передачи по одному линейному стыку |
2,048 Мбит/с (поток Е1) |
|
21 |
Разъем на стыке |
РС4 |
|
22 |
Количество линейных цифровых стыков, шт. |
4 |
|
23 |
Код передачи |
HDB3 |
|
24 |
Стыковая цепь** |
симметричная, «витая пара» |
|
26 |
Параметры сетевых цифровых стыков в соответствии |
ГОСТ 26886-86 МСЭ-Т G.703 |
|
КОНТРОЛЬНЫЙ СТЫК |
|||
27 |
Интерфейс сервисного стыка "Контроль" для удаленного мониторинга |
RS-232C |
|
28 |
Операционная оболочка для программного обеспечения удаленного мониторинга |
Windows 95/98/NT |
* Допускается поставка КВИ другой длины по отдельному заказу.
** Рекомендуемое затухание в ССК не более 12 дБ.
2.1 Ознакомление с блок- схемой, функциональными узлами, деталями устройства
Чертежи внешнего вида и габаритные размеры ППМ приведены (рис. 2.1.1, 2.1.2, 2.1.3) Приемопередающий модуль является основным блоком изделия и включает в себя следующие функциональные узлы:
- устройство линейного интерфейса со встроенным мультиплексором на четыре потока Е1;
- два лазерных передатчика;
- три приемных объектива с объединяющей оптикой;
- фотоприемное устройство информационного сигнала;
- четырехсекторное фотоприемное устройство определения точности наведения постов друг на друга;
микропроцессорное устройство (контроллер);
вторичный источник питания;
опорно-поворотное устройство (ОПУ);
механизм точной юстировки для точного наведения постов;
прицельное устройство;
защитный кожух с экранами.
Все оптико-электронные блоки ППМ смонтированы в герметичном литом корпусе, защищающим их от воздействия влияния окружающей среды. Корпус, через механизм точной юстировки, укреплен с помощью опорной плиты на опорно-поворотном устройстве (ОПУ), которое обеспечивает крепление ППМ на основании и грубую угловую юстировку. На опорной плите закреплен также кожух с экранами, обеспечивающий защиту ППМ от осадков и солнечной радиации. Под защитным кожухом, на верхнем срезе корпуса установлено прицельное диоптрийное устройство, предназначенное для визуальной предварительной наводки ППМ.
Устройство внутреннего интерфейса включает в себя вторичный источник питания 60В и плату для обеспечения удаленного мониторинга ППМ на компьютере. УВИ размещаются в помещениях, которые защищают их от воздействия внешней среды. При работе изделия ППМ и УВИ соединены между собой КВИ.
Рисунок 2.1.1 Приемо-передающий модуль, вид спереди 1-прицельное устройство (мушка); 2-приемные объективы; 3-объективы передатчиков; 4- опорные болты грубой юстировки по углу места; 5- болт фиксации юстировки по азимуту.
Рисунок 2.1.2 Приемо-передающий модуль, вид сзади 1 -прицельное устройство (планка); 2 - кнопка переключения режимов работы при настройке; 3 - винты крепления транспортных вкладышей; 4 -информация о классе лазерной опасности изделия; 5 - панель индикаторов рабочего состояния изделия; 6 -винты точной юстировки;7-заглушки на винты точной юстировки; 8 - болт фиксации юстировки по азимуту
Рисунок 2.1.3 ППМ, закрепленный на ОПУ, вид сбоку 1 - защитный кожух ППМ; 2 - транспортный болт (2шт) фиксации деревянных вкладышей (после распаковки удалить); 3 - опорный болт (2шт) грубой юстировки по углу места; 4 - отверстие (2шт) для доступа к винтам точной юстировки с заглушками (перед юстировкой снять заглушки); 5 - основание ОПУ с посадочными отверстиями для закрепления изделия на месте установки.
Рисунок 2.1.4 Схема соединений изделия
2.2 Принцип работы АОЛС «Мост»
Цифровые сигналы (сигнал) от коммуникационного оборудования в коде HDB3 по соединительным сигнальным кабелям приходят на линейные цифровые стыки ППМ и через разъемы РС4 попадают в устройство линейного интерфейса.
Здесь они регенерируются, при необходимости мультиплексируются и преобразуются в последовательный самосинхронизирующийся транспортный код.
Подготовленный таким образом цифровой поток через внутриблочные соединения направляется на синфазно настроенные лазерные передатчики. В качестве источника излучения служит полупроводниковый лазерный диод, который осуществляет преобразование "ток-свет". Излучаемый лазерным диодом свет формируется коллимирующей оптикой в пучок определенной расходимости и направляется на противоположный пост. Наличие двух передатчиков уменьшает влияние интерференционной нестабильности волнового фронта когерентного излучения лазера из-за неоднородностей в атмосфере и увеличивает выходную мощность (надежность и дальность связи). Примерная форма пучков (диаграмма направленности) лазерного излучения ППМ показаны на рисунке 2.2.1.
Рисунок 2.2.1 Диаграмма направленности пучков лазерного излучения противоположного ППМ
Лазерные передатчики каждого ППМ работают вместе (синхронно). Форма пятна в поперечном сечении лазерных пучков близка к эллипсу, а диаграмма направленности лазерных пучков на выходе передатчиков имеет вид неправильного конуса с углами при вершине от 1 до 2,5 мрад (расходимость от 3 до 8 угловых минут в двух перпендикулярных направлениях). Плоскость поляризации лазерного излучения совпадает с направлением большой оси эллипса, а степень поляризации примерно 1:100. Оси лазерных пучков практически параллельны, а угол между плоскостями поляризации близок к 90°.
При приеме, Лазерное излучение противоположного поста собирается гремя приемными объективами и с помощью объединительной оптики фокусируется на фоточувствительной площадке быстродействующего PIN-диода. Часть излучения перед фотодиодом направляется на четырехсекторный фотодиод, служащий для определения отклонения координат оси диаграммы направленности лазерного пучка противоположного передатчика от центра угловой апертуры приемной системы. При идеальной наводке оси лазерных пучков по направлению должны совпадать с линией, соединяющей оба поста, которая, в свою очередь, должна проходить через центры угловых полей зрения приемников.
Усиленный и отфильтрованный в фотоприемном устройстве сигнал направляется на устройство линейного интерфейса. Здесь происходит перекодировка сигнала и формирование линейного кода HDB3 в соответствии с требованиями к линейным цифровым сигналам.
Контроллер, входящий в состав ППМ, обеспечивает управление работой приемника, передатчиков и линейного интерфейса. Контроллер также производит вычисление координат положения центра лазерного пучка по сигналам, поступающим с четырехсекторного фотоприемника. Кроме того, он обеспечивает формирование последовательного служебного информационного потока о работе всех систем ППМ и передачи их по КСК на компьютер для удаленного мониторинга изделия через порт RS-232. На стыке порта формируется последовательный информационный сигнал о текущем состоянии функциональных узлов ППМ с частотой обновления не более 10 секунд, который включает в себя следующие данные:
- индивидуальный номер и состояние панели индикации ППМ;
- рабочий ток и мощность излучения передатчиков;
- текущее значение тока фотоприемника (пропорционального принимаемой мощности от противоположного ППМ);
- положение оси визирования по двум координатам.
Подсоединить блок УВИ к сети и включить его. Не позднее чем через 8 секунд должны загореться контрольные индикаторы Питание (красный) и DCC (зеленый) на передней панели УВИ.
Если все нормально, то на задней панели ППМ должна включиться панель контрольных индикаторов (см. позицию 5 рисунок 2), которая схематично изображена на рисунке 2.2.2. На этой панели должны загореться индикаторы "Излучение 1, 2" (красный цвет) и "Готовность" (зеленый).
Рисунок 2.2.2 Панель контрольных индикаторов на задней стенке ППМ
Контрольные индикаторы ППМ показывают параметры работы и настройки поста в зависимости от режима работы. Все они, кроме индикатора «Готовность», горят красным цветом. Установка режима производится либо кнопкой «Управление» на задней панели ППМ (позиция 2 рисунок 2), либо нажатием соответствующей кнопки на вкладке «Состояние» программы «Telecnt» на компьютере.
2.3 Меры безопасности при монтаже и работе с АОЛС
При монтаже и эксплуатации изделия действуют общие положения по технике безопасности, принятые на данном производстве (в организации). Эту работу могут выполнять квалифицированные рабочие, предварительно изучившие настоящую инструкцию по эксплуатации.
При проведении пуско-наладочных работ, работ по монтажу, демонтажу и эксплуатации изделия, в целях обеспечения безопасных условий труда, следует выполнять и соблюдать:
- требования безопасности производства работ на высоте (на крышах зданий или на площадках высотных сооружений);
- требования безопасности при работе с электрическими установками до 1000В;
- требования безопасности при работе с лазерным излучением.
Перед включением после установки УВИ и ППМ должны быть надежно заземлены через клеммы с резьбовым соединением с помощью заземляющего проводника. При размещении ППМ на открытом воздухе, должны быть соблюдены условия грозозащиты кабелей связи.
При эксплуатации изделия следует предпринять особые меры для защиты обслуживающего персонала и посторонних лиц от воздействия лазерного излучения согласно требованиям СанПиН 5804-91.
По степени лазерной опасности согласно ГОСТ Р 50723-94 изделие относится к классу ЗБ (максимальная мощность лазерного излучения до 500 мВт). Реально мощность импульсного излучения у каждого передатчика около 60 мВт на длине волны около 800 нм при средней мощности лазерного излучения до 25 мВт.
В связи с тем, что лазерное излучение почти невидимо, следует соблюдать осторожность вблизи выхода излучения от передатчиков, т.к. оно может вызвать повреждение сетчатки глаз, если непрерывно смотреть со стороны переднего торца изделия на источник излучения.
Трасса связи должна пролегать на высоте, которая обеспечивает недоступность попадания посторонних или случайных лиц в зону лазерной опасности (не ниже 2,2 м).
При юстировке и настройке изделия на открытой трассе, должен быть назначен ответственный за безопасность, который в зависимости от длины трассы, погодных условий и времени суток дает разрешение на работы, связанные с наблюдением лазерного пучка невооруженным глазом, через зрительную трубу (бинокль) или через прибор ночного видения. Он же принимает меры по ограничению доступа посторонних лиц в зону лазерной опасности и, в случае необходимости, по установке экранов или ограждений по трассе.
К работе и обслуживанию изделия допускаются лица, обученные и аттестованные по безопасности труда в соответствии с требованиями нормативных документов организации, эксплуатирующей изделие.
Для переключения режима работы необходимо нажать на кнопку «Управление», которая расположена за защитной резинкой 2. Дождавшись необходимого звукового сигнала кнопку нужно отпустить, при этом звуковой сигнал дублируется миганием зеленого индикатора «Готовность»:
-одиночный звуковой сигнал соответствует режиму «Работа»;
- двойной звуковой сигнал соответствует режиму «Обнаружение»;
- тройной звуковой сигнал соответствует режиму «Настройка»;
- учетверенный звуковой сигнал соответствует режиму «Целеуказание».
При этом индикация мощности принимаемого излучения производится в двенадцатиразрядном коде. Кроме этого в режиме «Обнаружение» чувствительность индикатора примерно в 10-20 раз выше, чем в режиме «Настройка».
С учетом изложенного выше, можно приступать к наведению и юстировке ППМ для установления оптической линии связи.
2.4 Настройка и юстировка прибора АОЛС «Мост»
Осторожно установить и закрепить оба ППМ на заранее приготовленные для них площадки (посадочные места) на обоих концах трассы. Выбор площадки должен быть осуществлен с использованием приведенных выше рекомендаций. Обеспечить надежное заземление (грозозащиту) ППМ.
Расположить УВИ в отапливаемом помещении на расстоянии, которое определяет длина КВИ (но не более 90 м от ППМ). Подсоединить к УВИ сетевой шнур из комплекта поставки. Проложить кабель внутреннего интерфейса от установленного ППМ к УВИ. Проложить сигнальный кабель от ППМ к источнику информации (аппаратуре пользователя). Рекомендуется при этом использовать кабельные лотки или металлорукав для защиты кабелей от повреждений. Перед подключением сигнального кабеля к портам смазать резьбу на разъемах солидолом.
Подсоединить все кабели к ППМ и УВИ в соответствии со схемой.
При наличии возможности подключения к УВИ компьютера, можно воспользоваться программой удаленного контроля, которая поможет при настройке устройства. Для этого соедините разъем "Контроль" на передней панели УВИ с помощью кабеля КСК с портом RS-232 персонального компьютера и запустите на нем программу удаленного мониторинга "Telecnt" в соответствии с руководством пользователя. Программа поставляется на дискете 3.5м или на компакт-диске. После установки и запуска программы (подробнее об этом написано в приложении А) она позволяет осуществлять удаленный контроль (мониторинг состояния) ППМ, подключенного к компьютеру через последовательный порт RS-232. Соединение осуществляется кабелем КСК с разъемами DB9. При запуске программы появляется окно с управляющим индикатором «Номер устройства», виртуальной кнопкой установки связи с ППМ, а также панель с закладками, на которых задублированы все показания контрольных индикаторов и дополнительные сведения о состоянии и режимах работы ППМ.
Настройка АОЛС «Мост».
После включения режима «Обнаружение» необходимо навести каждый ППМ на противоположный пост, используя прицельное устройство. Для этого на первом этапе наводку надо производить вручную, т.е. отпустив болты грубой юстировки (позиции 4 рисунок 1) и болт фиксации юстировки по азимуту (позиция 5 рисунок 1). На рисунке 14 показано примерное положение противоположного ППМ в диоптрийном прицеле.
Рисунок 2.4.1 Положение противоположного ППМ в диоптрийном прицеле при правильном наведении. 1 -ППМ; 2 - прицел; 3 -. Мушка
При наведении необходимо проследить, чтобы ось прицеливания проходила примерно по центру отверстий в защитных экранов ППМ. Это предварительно достигается винтами точной юстировки. Поскольку размер ППМ в отверстии мушки зависит от расстояния между постами, поэтому на длинных трассах его можно и не увидеть. В этом случае необходимо использовать бинокли или зрительные трубы, чтобы точнее направить ось прицельное устройство в место расположение противоположного ППМ. После предварительной наводки необходимо зафиксировать винты грубой юстировки и винт установки по азимуту.
Далее, для более точного наведения в пределах угла ± 2° надо использовать винты точной юстировки, для которых необходимы Г-образные шестигранные ключи из комплекта поставки. На данном этапе необходимо добиться концентрического расположения отверстий у мушки и планки прицела с расположенной в центре этой картины целью. Юстировочные ключи вводят в боковые отверстия и вставляют в винты точной юстировки, которые двигают НИМ по углу в направлении хода винтов (по диагонали). Один оборот винта точной юстировки изменяет угол направления рабочей оси
ППМ на 1,5 мрад (1,5x10° радиан). Если мы одинаково вкручиваем или выкручиваем сразу оба винта, пучок лазерного излучения перемещается вверх или вниз. При этом надо помнить, что если задняя часть ППМ опускается, то пучок лазерного излучения поднимается по углу места вверх (и наоборот).
В результате юстировки надо расположить цель (противоположный ППМ) в центре диоптрийного прицела, как показано на рисунке. Окончательным итогом наведения и юстировки ППМ друг на друга должно быть появление прерывистого звукового сигнала в режиме «Обнаружение», а также индикация мощности излучения на контрольной панели в нижнем и верхнем ряду индикаторов. Это будет свидетельствовать о попадании оптического сигнала (лазерного излучения) в приемные объективы системы.
Для корректировки взаимных действий при проведения этой операции необходимо установить служебную связь между постами, используя для этого, например, радиостанции или телефонную линию.
После появления звукового сигнала на обоих постах, необходимо винтами тонкой юстировки добиться максимального показания индикаторов (произвести настройку на максимум) в режиме «Обнаружение», а затем и в режиме «Настройка». Режиму «Настройка» соответствует тройное мигание зеленого индикатора
"Готовность". При настройке в этих режимах добиваются максимального заполнения индикаторов нижнего ряда, что приводит к зажиганию одного индикатора высшего разряда в верхнем ряду. Операцию продолжают до максимального показания индикаторов наверху и внизу.
После этого необходимо переключиться на режим «Целеуказание» и проверить отклонение координат наведения от нулевого значения (от центра). В этом режиме индикация отклонения координат цели производится в линейном («эквалайзерном») режиме (чем больше горит индикаторов, тем больше отклонение цели от центра наведения). При точном наведении на цель нижние и верхние индикаторы не горят (за исключением крайних слева, которые показывают знак и могут мигать). При необходимости следует подъюстировать посты (т.е. добиться минимума показаний).
Затем следует вернуться в режим «Настройка» и проверить показания индикатора мощности. Если мощность не изменилась, или незначительно уменьшилась, настройка считается законченной.
Теперь можно переключить ППМ в режим «Работа». При этом на задней крышке ППМ должен зажечься индикатор LNO сигнализирующий о том, что оптический канал синхронизирован. Индикаторы "Излучение 1,2" и "Готовность". должны при этом непрерывно светиться. Следует отметить, что контроллер ППМ при наличии связи автоматически поддерживает прием и передачу информации, даже если вы забудете переключиться в режим «Работа» кнопкой управления.
Подключите, если этого не было сделано ранее, сигнальные кабели между ППМ и внешним оборудованием. При этом должен потухнуть индикатор LT1, LT2, LT3 или LT4 в зависимости от номера порта к которому произведено подключение. Изделие готово к работе. Контроль потоков и качества приема и передачи сигналов можно осуществлять по индикаторам нижнего ряда в режиме «Работа».
При необходимости осуществления постоянного контроля за работой ППМ можно воспользоваться встроенной системой удаленного мониторинга.
2.5 Дополнительные рекомендации по настройке изделия
На длинных трассах связи (обычно от 1 до 2 км) не всегда удается сразу навести оба ППМ друг на друга так, чтобы появился сигнал «Обнаружение». В этом случае необходимо поискать с помощью биноклей или приборов ночного видения действительное положение противоположного пучка лазерного излучения. Иногда лазерное излучение хорошо заметно и невооруженным глазом, как яркое темно-красное пятно или точка (особенно в темное время суток). После обнаружения пучка необходимо дать команду (сообщить) на противоположный пост, куда им следует подкрутить винты тонкой юстировки (в какую сторону повернуть противоположный ППМ).
После проведения этой операции рекомендуется убедиться, что пучок переместился куда надо и не ушел из нашего поля зрения. Например, если расстояние между постами равно 1 км, то для перемещения влево по горизонтали (а для нас вправо) даем команду «влево 1,5 метра» и оператор противоположного ППМ должен выкрутить правый винт на один оборот, а левый винт точной юстировки вкрутить на один оборот. При этом пучок противоположного ППМ должен переместиться влево по горизонтали примерно на 1,4 м.
Следует учитывать, что на длинных трассах лазерные пучки значительно расходятся, т.е. увеличивают площадь своего поперечного сечения, а мощность принимаемого сигнала уменьшается. При этом уже в режиме «Обнаружение» иногда не удается заполнить индикаторы высшего разряда в верхнем ряду, а тем более перейти в более «грубый» режим «Настройка». Иногда сигнала (по мощности) может не хватать для работы режима «Целеуказание», хотя прием сигналов связи при этом может происходить устойчиво.
Влияние погодных условий и длины оптического тракта на надежность канала связи можно оценить по графику на рисунке 2.5.1
Рисунок 2.5.1 Зависимость надежности канала связи от длины оптической трассы для климатических условий
Этот график был рассчитан с учетом погодных условий. При установке линии связи в других климатических районах, ее надежность из-за погодных условий может быть как лучше, так и хуже приведенных на графике.
Для оптимизации юстировки можно проверить, какая часть пучка противоположных передатчиков попадает в приемную апертуру. Для этого надо перекрыть (с помощью экрана или заглушки) один из противоположных передатчиков и в режиме «Настройка» посмотреть ток фотоприемного канала (величину мощности принимаемого сигнала). Затем проделать ту же операцию с другим передатчиком. Если принимаемые мощности примерно одинаковы, то настройку можно считать приемлемой. Если же излучение одного из передатчиков вообще отсутствует или же принимаемые сигналы отличаются друг от друга в несколько раз, то следует разобраться в причинах и, при необходимости, провести необходимую юстировку с целью повышения надежности связи.
2.6 Требования к месту установки ППМ
Для успешной установки изделия необходимо предварительно спланировать трассу оптической линии связи. В связи с этим надо придерживаться следующих рекомендаций:
На пути луча не должно быть препятствий. При прокладке трассы нужно помнить о сезонных изменениях, например, о возможном провисании проводов в теплое время года или появлении на деревьях лиственного покрова. Следует также учитывать возможный рост деревьев. По линии прямой видимости от места установки одного ППМ до места установки другого ППМ в дальнейшем не должно возникать никаких препятствий (например, рекламных щитов, перекрывающих трассу или новостроек).Не следует прокладывать линию над трубами промышленных предприятий. Для большинства выбросов промышленных предприятий характерно загрязнение атмосферы твердыми частицами и аэрозолями, что может вызвать нарушение связи, особенно в холодное время года.
Для установки изделия следует выбирать место, имеющее достаточно
жесткое основание. Рекомендуется монтаж посадочного места для закрепления основания ОПУ производить на капитальную стену здания или парапет крыши, лучше всего в месте пересечения стен. Некоторые конструкции, например, металлические мачты или сложные консольные надстройки могут искривляться из-за тепловых и ветровых нагрузок. Это может вызвать отклонение передающего луча, что приведет к потере связи или потребует частой подстройки (юстировки) ППМ. Максимально допустимая угловая нестабильность места установка изделия не должна превышать 3-х угловых минут. На рисунках 2.6.1 показаны возможные варианты посадочных мест для закрепления основания ОПУ, которое перед этим, для удобства, может быть отделено от ППМ На рисунке не указано направление трассы оптической связи, поэтому при выборе места установки следует предусмотреть свободное и удобное пространство для персонала при юстировке.
Как видно из рисунка, закрепление металлического основания ППМ на
капитальной стене (или опоре) можно осуществить с помощью анкерных болтов или шпилек, которые заливаются цементным раствором. Главное, чтобы основание ОПУ жестко крепилось на самих болтах, а не на гудроне, рубероиде или листовом железе или черепице, которыми обычно покрывают парапеты и крыши зданий.
Рисунок 2.6.1 Варианты установки ППМ на капитальную стену или парапет крыши 1-цемент; 2- стена; 3-шпилька (анкерный болт); 4-кровля (гудрон, рубероид...); 5-ОПУ; 6-опорные шайбы; 7-заливка герметика (гудрона или цемента)
Для удобства наведения и юстировки, лучше устанавливать ППМ на высоте от 120 до160 см, хотя возможна юстировка с габаритной (минимальной) высоты ППМ. При закреплении на стену соску, можно использовать опорную трубу длиною до 2-х метров (при диаметре трубы от 80 до 100 мм) с посадочным фланцем. Если потребуется увеличить высоту посадочного места, когда использованы анкерные болты, можно применить конструкции труб. Высоту такой системы не рекомендуется делать более 1м. в стенах или на других устойчивых высотных сооружениях.
3. Атмосферные явления, влияющие на канал АОЛС
Рассмотрим атмосферные явления, влияющие на передачу данных по FSO каналу.
3.1 Релеевское рассеяние оптического сигнала в атмосфере
Энергетические потери оптического сигнала из-за аэрозольного и молекулярного (релеевского) рассеяния являются одним из главных факторов, определяющих искажение сигнала. Существуют таблицы, по которым энергетические потери оптических сигналов, обусловленные молекулярным рассеянием, могут быть определены с большой точностью. Как правило, эти потери относительно малы (10-2/км от уровня сигнала) и при расчете оптических каналов ими часто пренебрегают.
3.2 Аэрозоли
Наиболее часто встречающиеся в атмосфере аэрозоли представляют собой капли воды в жидком и твердом состояниях, объединяемые общим понятием - гидрометеоры (дождь, туман, снег и т.д.). Ослабление энергии волны видимого и ИК-диапазонов объясняется тем, что волна наводит в каплях токи смещения. Кроме того, токи смещения являются источниками вторичного и рассеянного излучения, что также создает эффект ослабления в направлении распространения волны, причем в видимом диапазоне основные потери энергии создаются за счет явления рассеяния. Аэрозоли - это нормальная составляющая атмосферы; у поверхности Земли ее содержание меняется от нескольких мкг/м3 в очень чистом воздухе, до величины более 100 мкг/м3 в загрязненной атмосфере. К аэрозолям в атмосфере относятся переносимые ветром частицы пыли и морской соли, продукты сгорания (сажа, пепел), конденсированные органические остатки и вещества, образующиеся в результате химических реакций в атмосфере, включая такие соединения, как сульфаты, нитраты, H2S, NH3, герпенты и т.п. Макрочастицы, в своем большинстве, удаляются из атмосферы вследствие гравитации, конденсации на частицах с последующим выпадением с дождем, а также за счет захвата выпадающими осадками. В облаках и туманах наиболее вероятное значение радиуса частиц составляет 5-6 мкм, а в дымках на 1-2 порядка меньше. Поэтому ослабление микронного излучения в дымках ниже. При этом теоретически и экспериментально показано, что ослабление сигнала при дожде и снегопаде меньше, нежели при тумане (табл.3.2).
Таблица 3.2
Ослабление излучения в диапазоне 0,85 мкм в зависимости от погодных условий
Погодные условия |
Затухание, дБ/км |
|
Ясная погода |
0 - 3 |
|
Слабый дождь |
3 - 6 |
|
Сильный дождь |
6 - 17 |
|
Снег |
6 - 26 |
|
Легкий туман |
20 - 30 |
|
Густой туман |
50 - 100 |
На рисунке 3.2.1 приведены кривые ослабления лазерного сигнала в различных аэрозолях по данным Информационно-технологического центра.
Рисунок 3.2.1 Зависимость ослабления света в аэрозолях от расстояния при различных метеофакторах
Из таблицы 3.2 и рисунка.3.2.1 видно, что главными ограничителями дальности АЛС являются густой снег и густой туман, для которых аэрозольное ослабление максимально.
3.3 Влияние молекулярного поглощения
Каждый химический элемент имеет свой набор частот поглощения электромагнитной и световой энергии, называемый спектром поглощения. Зная спектры поглощения различных молекул, входящих в состав атмосферы, и концентрацию данных веществ, можно определить коэффициент пропускания атмосферой излучения заданной длинны волны. На практике учет всех линий поглощения молекул в атмосфере - весьма сложная задача. Учесть молекулярное поглощение можно двумя путями: составить физическую модель атмосферы и снять экспериментальные данные и экстраполировать их.
Проблемой составления физической модели атмосферы занимался в частности Институт Оптики Атмосферы СО РАН. За годы исследования проделана большая работа. Как результат этих работ появился веб-сайт, на котором можно рассчитать молекулярное поглощение атмосферы при заданных условиях. На рисунке 3.3.1 показана зависимость пропускания атмосферы, снятая экспериментально.
Рис. 3.3.1 Зависимость пропускания атмосферы от длины волны
При расчете оптических атмосферных линий связи выбирается так называемое ``окно'' прозрачности атмосферы, в котором будет работать оптико-электронный прибор. В случае использования в качестве передающих элементов лазеров, необходимо с большой точностью знать спектр излучения лазера, спектр поглощения атмосферы на выбранном участке и закон изменения спектра излучения лазера от воздействия внешних возмущений (изменение давления, нагрев рабочего тела).
3.4 Влияние турбулентности
В действительности характеристическая длина атмосферных турбулентностей настолько велика, а потому рассеивающее действие их столь мало, что потери на рассеяние из-за турбулентностей малы, затухание от рассеяния на турбулентностях всегда намного ниже 1дБ/км. Однако, турбулентности могут заметно переформировывать волну, а так же сильно отклонять. При этом потери передачи колеблются во времени, а когда оптический пучок совсем уходит от приемника, связь прекращается. Чтобы уменьшить указанные колебания до допустимого уровня и сделать малыми время перерыва из-за качания луча, нужно соответственно увеличить диаметр пучка. Атмосферные турбулентности с их пространственными и временными колебаниями показателя преломления зависят от погодных условий, характера местности и высоты прохождения луча над землей. Кроме того, они меняются в зависимости от времени дня и года. Флуктуации амплитуды и фазы волны в оптическом пучке приводят к появлению помех, связанных с изменением структуры оптических пучков: расширению оптического пучка, флуктуациям направления его распространения и расщеплению оптического пучка. Расщепление оптического пучка на небольших расстояниях проявляется в виде сложной структуры наблюдаемого пятна (например на экране). С увеличением расстояния глубина пространственной модуляции возрастает. Данный эффект присутствует только при использовании лазеров в качестве излучающих элементов (обусловлен когерентностью лазерного излучения). Рассеяние оптических волн на случайных неоднородностях показателя преломления воздуха приводит к флуктуациям интенсивности распространяющегося в атмосфере оптического излучения. Экспериментальное измерение флуктуации интенсивности оптического сигнала показало, что спектр флуктуации находиться в диапазоне от 0 до 5000Гц, увеличение диаметра приемника приводит к уменьшению высокочастотной составляющей. Уменьшение происходит за счет усреднения большего количества принятого излучения. При диаметре приемника 100 мм, основной спектр флуктуации лежит от 0 до 2800 Гц. Среднее изменение мощности оптического сигнала не более 1дБ.
3.5 Фоновые помехи
Все фоновые помехи имеют две составляющие, первая - медленно меняющаяся во времени часть, которую в данный конкретный момент времени можно считать постоянной. И вторая, быстро меняющаяся фоновая помеха (модулированная по интенсивности). Большинство природных источников фонового излучения меняют интенсивность излучения медленно, при расчетах его необходимо учитывать как постоянную составляющую фоновых помех. Для борьбы с этим типом помех, необходимо использовать развязывающие конденсаторы. Вторая составляющая фоновых помех от естественных источников, модулированная по интенсивности, в настоящее время не обнаружена. Техногенные, быстро меняющиеся фоновые помехи имеют локальный характер, для борьбы с ними необходимо использовать пространственную фильтрацию.
Среди естественных посторонних источников, взаимодействие оптического излучения которых с атмосферой приводит к появлению заметных фоновых помех, Солнце является наиболее мощным. В инфракрасной области спектра становится заметным вклад энергии от теплового излучения атмосферы и земной поверхности. Соотношение вкладов теплового излучения и солнечного рассеянного или отраженного излучения в уровень фоновых помех в дневное время, зависит от многих факторов (от состояния атмосферы, условий наблюдения, положения солнца и др.). Тем не менее приближенно во всех случаях можно считать, что в области больше 4 мкм доминирует тепловое излучение атмосферы и земной поверхности с максимумом в спектре излучения области около 10 мкм. В спектральной области меньше 3 мкм преобладает роль фоновых помех, обусловленных солнечным излучением с максимумом видимой области спектра. В интервале длин волн 3-4 мкм имеет место минимум уровня помех, обусловленных двумя составляющими излучению, одна из которых (солнечное излучение) убывает, а другая (тепловое излучение атмосферы и земной поверхности) возрастает с ростом длины волны. Кроме теплового равновесного излучения в атмосфере всегда присутствует неравновесное излучение, вызванное рядом физических и химических процессов, которое имеют место при взаимодействии оптической и жесткой солнечной радиации с атмосферой. Результатом этих процессов является слабая люминесценция атмосферы. Принято нетепловое оптическое излучение называть свечением атмосферы. Характерным для этого неравновесного излучения атмосферы является значительная спектральная селективность. В видимой области спектра свечение является линейчатым, в инфракрасной области эмиссионные линии имеют несколько большую спектральную ширину.
3.6 Нелинейные эффекты распространения
При распространении в атмосфере оптического излучения мощностью более нескольких сотен киловатт, возникает целая серия нелинейных эффектов. Облучение частиц атмосферных аэрозолей мощным направленным излучением сопровождается рядом эффектов, приводящих к изменению условий распространения радиации в среде. Среди этих эффектов наибольший практический интерес представляет испарение частиц за счет поглощенной ими энергии поля. Изменение размеров частиц обуславливает соответствующее изменение объемных полидисперсных коэффициентов ослабления. Таким образом, прозрачность слоя рассеивающей среды становится зависящей от интенсивности падающего излучения. При воздействии на водный аэрозоль световых импульсов большой мощности и малой длительности частицы аэрозоля приобретают направленное движение, вызванное их неравномерным нагреванием. В результате такого направленного движения может происходить коагуляция частиц.
4. Неалгоритмические средства защиты
Многие из приведенных видов помех не требуют сложных решений на уровне управления каналом или кодирования передаваемой информации, а могут быть эффективно устранены элементами конструкции или же проигнорированы. В частности:
· Релеевским рассеянием можно пренебречь ввиду малых вносимых затуханий.
· Нелинейными эффектами распространения можно пренебречь ввиду небольшой импульсной и средней оптических мощностей (мощности применяемых излучателей порядка менее кВт, что на несколько порядков меньше необходимых для возникновения нелинейных эффектов).
· Мультипликативными помехами рассеяния вперед можно пренебречь.
· Длину волны излучаемого света необходимо выбирать с таким расчетом, чтобы она находилась в окне прозрачности даже с учетом технологических допусков и дрейфа излучателя.
· Флуктуациями интенсивности оптического сигнала под действием турбулентности атмосферы можно пренебречь (естественно, при сохранении уровня сигнала достаточным для детектирования), т.к. при использовании большинства кодов их частота оказывается много меньше частоты несущей и они могут быть отфильтрованы теми же схемами, что и постоянная составляющая фоновой засветки.
· Влияния постоянной составляющей фоновой засветки легко устранить с помощью фильтров высоких частот. Исключение составляет засветка большой интенсивности, выводящая приемный фотоэлемент из зоны чувствительности.
Как показала практика, серьезную угрозу представляет только засветка солнечными лучами или направленным светом от искусственных источников. И того и другого можно избежать применяя бленды, светофильтры или на небольшой угол меняя ориентировку оптического канала.
5. Алгоритмические средства защиты
Наибольшую опасность для целостности передаваемых по оптическому каналу данных представляют следующие факторы: аэрозоли, движущиеся в атмосфере непрозрачные объекты (птицы, самолеты и т.п.) и турбулентность атмосферы, приводящая к отклонению, рассеянию или изменению структуры оптического пучка достаточно сильному, чтобы приемник выходил из зоны чувствительности.
На уровне канала это выглядит как невозможность передачи данных или передача данных с ошибками в течении Тп - времени воздействия помехи. В основном значения Тп лежат в пределах от тысячных долей секунды до нескольких секунд. Исключение составляет длительная непрозрачность атмосферы при повышенной плотности аэрозолей (туман, дождь, снег). В этом случае единственным методом борьбы является увеличение мощности передатчика, хотя он имеет определенный предел эффективности. Возможно так же использование резервных каналов.
Если невозможно устранить влияние помех на физическом уровне, т.е. обеспечить правильную передачу каждого бита последовательного сигнала, то необходимо использовать методы восстановления потерянной в результате действия помех информации. При их использовании необходима некоторая избыточность при передаче информации. Их можно разделить на две категории:
· Коды коррекции ошибок (ККО, или англ. ECC - Error Correction Code). Имеет смысл применять, если время воздействия помехи не более нескольких десятков битовых интервалов. На данный момент существует большое количество ККО, для многих из которых разработан математический аппарат и эффективные схемы кодеров и декодеров.
· Использование контроля целостности пакетов и запросов на повторную передачу пакета в случае ошибки (иногда такой метод называют передачей информации с решающей обратной связью - РОС). Поток бит разбивается на последовательные группы бит, называемые пакетами, для каждого пакета при передаче вычисляется контрольная сумма, передаваемая вместе с пакетом. При приеме снова вычисляется контрольная сумма, и если она не соответствует принятой вместе с пакетом, то приемник высылает передатчику запрос на повторную передачу пакета. Для контроля на передачей пакетов могут быть использованы различные методы (метод фиксированного окна, метод скользящего окна и т.д.).
Крайне эффективным является использование комбинации обоих групп методов. В этом случае реализуются два логических уровня передачи. На первом, верхнем, используется механизм РОС, на втором - ККО.
Здесь следует отметить следующую закономерность - для обеспечения большей помехоустойчивости необходимо увеличивать избыточность кодирования, что ведет к увеличению передаваемой по каналу информации и, при неизменной пропускной способности канала, к уменьшению количества передаваемой полезной информации. Поэтому в каналах АОЛС возможно применение автоматического управления, когда на основании накопленной в течении текущего сеанса работы канала статистической информации о количестве и типе ошибок будут изменяться параметры кодов для постоянного поддержания соотношения быстродействие/ помехозащищенность на оптимальном уровне.
Т.е. контроль над передачей данных предполагает построение адаптивной системы АОЛС, в которой на основании статистической информации и текущих параметров среды передачи (температуры, влажности, прозрачности атмосферы, уровня фоновой засветки) будут корректироваться параметры АОЛС:
· Мощность передатчика.
· Чувствительность приемника.
· Параметры используемых ККО: избыточность, способ кодирования.
· Параметры РОС: длинна пакета, способ взаимодействия (подтверждение доставленных пакетов или запрос на повторную передачу ошибочных) и т.д.
Это позволит увеличить помехозащищенность, доступность линии АОЛС, уменьшить потребляемую АОЛС мощность, снизить требования к аппаратуре АОЛС.
Необходимо дальнейшее исследование проблемы повышения помехоустойчивости АОЛС, в ходе которого планируется:
· На основании особенностей помех, возникающих в каналах АОЛС, выработать набор требований к ККО и алгоритмам РОС.
· Разработать вероятностную модель канала АОЛС с учетом помех.
· Проанализировать существующие ККО и алгоритмы РОС по корректирующим способностям, сложности и эффективности реализации, возможности их применения в канала АОЛС, в частности реализации на их основе двухуровневой системы помехозащищенной передачи.
· Разработать методики адаптивного поведения АОЛС.
· Выполнить реализацию ряда алгоритмов и провести практические исследования с целью определения их эффективности.
Заключение
Широкополосный доступ, а следовательно, и скорости, измеряемые единицами и десятками мегабит/с, сегодня явления обыденные. Стоимость передачи мегабайта информации из пункта А в пункт В продолжает снижаться, а качество связи, учитывая повсеместный переход к промышленным технологиям массового предоставления услуг и рост профессионализма операторов, напротив, повышается. Как результат, пользователям становятся доступны все более качественные услуги по все более привлекательной цене. Тем не менее, построение собственной региональной магистральной инфраструктуры, объединяющей несколько офисов или точек присутствия, в ряде случаев по-прежнему оказывается более предпочтительным вариантом. В первую очередь в ситуациях, когда необходимо передавать большие массивы данных, обеспечивать минимальные задержки или повышенный уровень безопасности и защиты данных. Издержки, связанные с построением традиционных, проводных или кабельных магистралей, общеизвестны (необходимость длительных согласований, разработки и утверждения проектов и т. д.). Если точки, которые необходимо связать в высокоскоростную сеть передачи данных, находятся в условиях прямой видимости, а дистанция не превышает нескольких километров, беспроводная оптическая линия может быть построена за несколько дней, а иногда (если все необходимое уже под рукой) за несколько десятков минут. И при этом без утомительных согласований и даже частотных присвоений. Дополнительным аргументом в пользу решений, рассматриваемых в этой статье, может оказаться отсутствие арендной или, тем более, абонентской платы. Однако существует и минус - довольно значительные (тысячи или даже десятки тысяч долларов) начальные затраты.
...Подобные документы
Принцип работы атмосферных оптических линий связи, область применения и потенциальные потребители. Преимущество атмосферных оптических линий связи. Системы активного оптического наведения. Поглощение светового потока видимого и инфракрасного диапазонов.
курсовая работа [27,7 K], добавлен 28.05.2014Общая характеристика цифровых сетей связи с применением волоконно-оптических кабелей. Возможности их применения. Разработка проекта для строительства волоконно-оптических линий связи на опорах существующей ВЛ 220 кВ. на участке ПС Восточная-ПС Заря.
курсовая работа [86,0 K], добавлен 25.04.2013Общие сведения о радиорелейных и атмосферных оптических линиях связи, их сравнительная характеристика, оценка достоинств и недостатков практического использования. Методика расчета атмосферной оптической линии связи между двумя заданными точками.
курсовая работа [829,0 K], добавлен 09.12.2014Особенности систем передачи информации лазерной связи. История создания и развития лазерной технологии. Структура локальной вычислительной сети с применением атмосферных оптических линий связи. Рассмотрение имитационного моделирования системы.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 28.10.2014Конструкция оптического волокна и расчет количества каналов по магистрали. Выбор топологий волоконно-оптических линий связи, типа и конструкции оптического кабеля, источника оптического излучения. Расчет потерь в линейном тракте и резервной мощности.
курсовая работа [693,4 K], добавлен 09.02.2011Принцип действия, архитектура и виды технологий пассивных оптических сетей (PON). Выбор трассы прокладки оптического кабеля, выбор и установка оборудования на центральном и терминальных узлах. Особенности строительства волоконно-оптических линий связи.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 01.11.2013Развитие цифровых и оптических систем передачи информации. Разработка первичной сети связи: выбор оптического кабеля и системы передачи. Функциональные модули сетей SDH. Разработка схемы железнодорожного участка. Организация линейно-аппаратного цеха.
дипломная работа [160,0 K], добавлен 26.03.2011Характеристики семейства xDSL - технологий соединения пользователя и телефонной станции. Виды кодирования сигнала. Архитектуры организации сетей передачи данных на базе волоконно-оптических линий связи. Виды услуг телефонии. Оформление заявки абонентом.
курсовая работа [633,7 K], добавлен 16.01.2013Разработка схемы организации инфокоммуникационной сети связи железной дороги. Расчет параметров волоконно-оптических линий связи. Выбор типа волоконно-оптического кабеля и аппаратуры. Мероприятия по повышению надежности функционирования линий передачи.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 28.05.2012Общие свойства оптоволоконных сетей, их назначение и применение. Расчет параметров оптических усилителей, предназначенных для усиления сигнала в составе волоконно-оптических линий связи, их характеристики и методы их оптимального функционирования.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 19.11.2013Анализ волоконно-оптических линий связи, используемых в ракетно-космической технике. Разработка экспериментального устройства, обеспечивающего автоматическую диагностику волоконно-оптического тракта приема и передачи информации в составе ракетоносителя.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 29.06.2012Классификация телекоммуникационных сетей. Схемы каналов на основе телефонной сети. Разновидности некоммутируемых сетей. Появление глобальных сетей. Проблемы распределенного предприятия. Роль и типы глобальных сетей. Вариант объединения локальных сетей.
презентация [240,1 K], добавлен 20.10.2014Свойства лазерных систем. Разработка приемопередающего модуля (ППМ) АОЛС, обеспечивающего передачу информации со скоростью 1 Гбит/c при доступности связи не менее 99%. Передача сигналов ИК диапазона через атмосферу. Криптографическая защита информации.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 04.04.2014Разработка локальной сети передачи данных с выходом в Интернет для небольшого района города. Определение топологии сети связи. Проверка возможности реализации линий связи на медном проводнике трех категорий. Расчет поляризационной модовой дисперсии.
курсовая работа [733,1 K], добавлен 19.10.2014Конструкция и параметры оптического волокна, его типы и свойства, геометрическая величина, затухание и дисперсия. Разновидности конструкций оптических кабелей, их главные элементы и предъявляемые требования. Цифровые системы передачи. Организация сети.
дипломная работа [906,0 K], добавлен 05.05.2015Открытие эффекта комбинационного рассеяния света (эффект Рамана). Применение в волоконно-оптических линиях связи оптических усилителей, использующих нелинейные явления в оптоволокне (эффект рассеяния). Схема применения, виды и особенности устройства.
реферат [1,2 M], добавлен 29.12.2013Инженерно-техническое обоснование создания сети DWDM на действующей магистральной цифровой сети связи (МЦСС) ОАО "РЖД". Расчет качества передачи цифровых потоков в технологии DWDM. Обоснование выбора волоконно-оптических линий связи. Анализ оборудования.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 26.02.2013Выбор топологии сети, ступени иерархии и типа мультиплексора на основе расчета групповой скорости потоков. Выбор типа оптического кабеля. Определение пропускной способности. Определение суммарных потерь в оптическом тракте. Расчет полного запаса системы.
курсовая работа [983,0 K], добавлен 22.05.2015Изучение работы цифровых систем передачи. Технические характеристики и различные данные мультиплексорного оборудования. Проблема применения DSL-технологий для цифровизации межстанционных соединительных линий. Мультиплексорное оборудование "Новел-ИЛ".
дипломная работа [298,3 K], добавлен 19.05.2011История развития линий связи. Разновидности оптических кабелей связи. Оптические волокна и особенности их изготовления. Конструкции оптических кабелей. Основные требования к линиям связи. Направления развития и особенности применения волоконной оптики.
контрольная работа [29,1 K], добавлен 18.02.2012