Атмосферні оптичні лінії зв'язку

Сцинтиляція може змінюватися більше ніж порядок величини протягом дня , будучи максимальної опівдні , коли температура найбільш висока.

Деякі експерименти показали що , залежно від атмосферних умов на шляху вивчення , амплітуда сцинтиляційних коливань досягає максимуму , яка не зростає із збільшенням відстані.

В цілому , сцинтиляція викликає швидку флуктуацію прийнятої потужності, і в найгіршому випадку , призводить до високого рівня помилок АОЛЗ систем . Однак , на відстанях менше ніж 1 км , більшість АОЛЗ систем мають достатній динамічний діапазон або запас, щоб компенсувати вплив сцинтиляції . Крім того , АОЛЗ системи, що забезпечують 99.9 % або кращу доступність , зазвичай мають достатній запас , щоб компенсувати сильне ослаблення в атмосфері і , таким чином , мають більш ніж достатній запас для компенсації сцинтиляції . Для великих дистанцій зв'язку з меншим рівнем готовності , істотне зниження впливу сцинтиляції може бути забезпечено конструктивними рішеннями прийомо-передавачів , такими як використання декількох лазерних передавачів .

Погіршення зв'язку через коливання опори.

Рух опори може викликати припинення зв'язку двома способами: за рахунок збільшення геометричних втрат при помилку прицілювання і / або великими втратами на поглинання в прийомній системі , викликаними неправильним наведенням. Геометричні втрати - це оптичні втрати на шляху від апертури передавача в апертуру приймача. Помилки наведення лазерного променя в приймальню апертуру протилежної терміналу (просторовий кут зв'язку ) збільшують геометричні втрати . Втрати на приймачі - це відношення потужності сигналу в площині прийому до потужності , потрапляєш в активну зону приймача. Втрати даного типу ростуть у міру зміщення плями випромінювання, що приймається від центру приймача і можуть виражатися як помилка наведення. По досягненні помилки наведення величини , яка дорівнює половині кута зору приймача , ці втрати різко зростають.



Рисунок 3 - Спектральна щільність потужності виміряної вібрації

Є два підходи до компенсації впливу коливань опори : системи без наведення і системи з автоматичним визначенням напряму і наведенням. При проектуванні системи без наведення прагнуть оптимізувати кут розходження передавача для зменшення геометричних втрат і узгодження з кутом зору приймача , щоб відпрацювати рух опори. Системи з автоматичним наведенням ( автотрекінгу ) можуть значною мірою компенсувати коливання опори до того , як вони позначаться в помилках наведення. Це дає можливість мати малі геометричні втрати (за рахунок вузькоспрямованих передавачів ) , а також низький рівень втрат на прийомі (навіть при малих кутах зору приймача) . У зв'язку з тим , що системи з автотрекінгу значно більш складні й дорого коштують , вибір між ними і системами без автонаведення змушують користувача вибирати між якістю зв'язку і вартістю рішення.

В цілому, помилки наведення і прицілювання повинні визначатися комбінованим рухом опори (як описано вище) з використанням таких критеріїв як вихідне поле помилок відхилення (для систем без автонаведенія ) , помилки співвісності та теплової дрейф.

У Таблиці 1 наведені бюджети помилок наведення і стеження для АОЛЗ -терміналів без автонаведенія і з ним. Рух опори , яке має бути компенсовано системою наведення розглядається як функція від частоти переміщення опори. Коливання різних частот не є незалежними . Отже бюджету, безпосередньо додається до компонентів руху опори можна використовувати як збільшення низькочастотних коливань при малому рівні коливань середньої і високої частоти.

Таблиця 1.2 - Бюджет помилок наведення і стеження для АОЛЗ-терміналів

Джерело Помилок	Помилки наведення	Помилки стеження
	Без автотрекінга	З автотрекінгом	Без автотрекінга	З автотренінгом
Вихідне переналаштування	0.2	Відсутній	0.2	Відсутній
Неспіввісність приймача і передавача	0.2	0.05	Відсутній	Відсутній
Температурний дрейф	0.1	0.02	0.1	0.02
Нізькочастотні коливання	1.5	0.01	1.5	0.01
Коливання средньої частоти	0.5	0.02	0.5	0.02
Високочастотні коливання	0.5	0.05	0.5	0.05
Всього	3	0.15	2.8	0.1

Перераховані види нестабільності опори можна підсумувати в деякі правила , що дозволяють оцінити в яких випадках можливе вплив даних факторів:

– Низькі ( менше 3 поверхів) кам'яні будівлі зазвичай рухаються менше ніж високі будівлі або дерев'яні споруди.

– Переміщення приемопередатчика може бути істотнішим чим рух будівлі.

– Менше 15 % будівель відхиляються більше ніж на 4 - мрад за річний період .

– Менше 5% будівель відхиляються більше ніж на 6 - мрад за річний період .

– Менше 1 % будівель відхиляються більше ніж на 10 - мрад за річний період .

Неалгоритмічні засоби захисту.

Багато з приведених видів перешкод не вимагає складних рішень на рівні управління каналом або кодування передаваної інформації, а може бути ефективно усунені елементами конструкції або ж проігноровані. Зокрема:

– Релеєвськім розсіянням можна нехтувати зважаючи на малі загасання, що вносяться

– Нелінійними ефектами розповсюдження можна нехтувати зважаючи на невеликій імпульсній і середній оптичних потужностей (потужності вживаних випромінювачів порядку менш кВт, що на декілька порядків менше за необхідні для виникнення нелінійні ефекти)

– Мультиплікативними перешкодами розсіювання можна нехтувати

– Довжину хвилі випромінюваного світла необхідно вибирати з таким розрахунком, щоб вона знаходилася у вікні прозорості навіть з урахуванням технологічних допусків і дрейфу випромінювача

– Флуктуаціями інтенсивності оптичного сигналу під дією турбулентності атмосфери можна нехтувати (природно, при збереженні рівня сигналу достатнім для детектування), оскільки при використанні більшості кодів їх частота виявляється багато менше частоти що передається і може бути відфільтрована тими ж схемами, що і постійна складова фонового засвічення.

– Впливи постійної складової фонового засвічення легко усунути за допомогою фільтрів високих частот. Виключення складає засвічення великої інтенсивності, що виводить приймальний фотоелемент із зони чутливості. Як показала практика , серйозну загрозу представляє тільки засвічення сонячними променями або направленим світлом від штучних джерел. І того і іншого можна уникнути застосовуючи бленди, світлофільтри або на невеликий кут змінюючи орієнтування оптичного каналу.

Алгоритмічні засоби захисту.

Найбільшу небезпеку для цілісності переданих по оптичному каналу даних представляють наступні чинники: аерозолі, рухомі в атмосфері непрозорі об'єкти (пташки, літаки і т.п.) і турбулентність атмосфери, що призводить до відхилення, розсіюванню або зміні структури оптичного пучка досить сильному, щоб приймач виходив із зони чутливості. На рівні каналу це виглядає як неможливість передачі даних або передача даних з помилками в перебігу Тп - часі дії перешкоди.

У основному значення Тп лежать в межах від тисячних доль секунди до декількох секунд. Виключення складає тривала непрозорість атмосфери при підвищеній щільності аерозолів (туман, дощ, сніг).

У цьому випадку єдиним методом боротьби є збільшення потужності передавача, хоча він має певну межу ефективності. Можливо так само використання резервних каналів.

Якщо неможливо усунути вплив перешкод на фізичному рівні, тобто забезпечити правильну передачу кожного біта послідовного сигналу, то необхідно використовувати методи відновлення втраченої в результаті дії перешкод інформації. При їх використанні необхідна деяка надмірність при передачі інформації. Їх можна розділити на дві категорії:

– Коди корекції помилок (KKO, або angl. ECC - Error Correction Code). Має сенс застосовувати, якщо година дії перешкоди не більше декількох десятків бітових інтервалів. На даний момент існує велика кількість KKO, для багатьох з яких розроблений математичний апарат і ефективні схеми кодерів і декодерів

– Використання контролю цілісності пакетів і запитів на повторну передачу пакету у разі помилки (іноді такий метод називають передачею інформації з вирішальним зворотним зв'язком - РІС). Потік біт розбивається на послідовні групи бітів, звані пакетами, для кожного пакету при передачі обчислюється контрольна норма, передана разом з пакетом. При прийомі знову обчислюється контрольна норма і якщо вона не відповідає прийнятою разом з пакетом, то приймач висилає передавачу запитий на повторну передачу пакету. Для контролю на передачею пакетів можуть бути використані різні методи (метод фіксованого вікна, метод ковзувального вікна і т.д.)

Вкрай ефективним є використання комбінації обох груп методів. У цьому випадку реалізуються два логічні рівні передачі.Тут слід зазначити наступну закономірність - для забезпечення більшої перешкодостійкості необхідно збільшувати надмірність кодування, що веде до збільшення переданої по каналу інформації і, при незмінній пропускній спроможності каналу, до зменшення кількості переданої корисної інформації. Тому в каналах АОЛЗ можливо застосування автоматичного управління, коли на підставі накопиченої в перебігу потокового сеансу роботи каналу статистичної інформації про кількість і тип помилок змінюватимуться параметри кодів для постійної підтримки співвідношення швидкодія/перешкодозахисна на оптимальному рівні.

Тобто контроль над передачею даних припускає побудову адаптивної системи АОЛЗ, в якій на підставі статистичної інформації і поточних параметрів середовища передачі (температури, вологості, прозорості атмосфери, рівня фонового засвічення) коректуватимуться параметри АОЛЗ:

– потужність передавача

– чутливість приймача

– параметри використовуваних KKO: надмірність, спосіб кодування

– параметри РІС: довжина пакету, спосіб взаємодії (підтвердження доставлених пакетів або запит на повторну передачу помилкових) і т.д.;

Це дозволило збільшити перешкодозахисну, доступність лінії АОЛЗ, зменшити споживану АОЛЗ потужність, понизити вимоги до апаратури АОЛЗ.

Тестування.

У зв'язку з реалізацією тільки симплексного каналу (одного комплекту передавач - приймач) тестування роботи проводилося в два етапи:

– Улабораторних умовах на відстані 1м (через сірий світлофільтр, щоб понизити потужність випромінювання і виключити засвічення фотодіода). Оптичний канал використовувався для зв'язку в одному напрямі, дротяне з'єднання - в зворотному. У результаті забезпечувався дуплексний зв'язок і було можливо використовувати засоби ОС Windows для створення TCP/IP з'єднання. Було проведене декілька пробних передач файлів. Забезпечувалася стабільна швидкість 115 Кбіт/c, булі відсутні помилки при передачі.

– Передавач і приймач булі розміщений в різних будівлях на відстані 130 м. Передавач передавав дискретні імпульси частотою 120 КГрц (згенерували на мультивібраторі). Сигнал з приймача поступав на осцилограф. У результаті можна було спостерігати чіткий дискретний сигнал без порушення частоти і тривалості верхнього і нижнього рівнів, що говорити про працездатність каналу на дистанції 130 м.

Надалі планується удосконалення каналу АОЛЗ. Зокрема:

– використання декількох випромінювачів для збільшення потужності переданого сигналу, що дозволить підвищити дальність і перешкодостійкість;

– використання що збирає лінзи для фокусування більшої частини світлового потоку, що приймається, на фотодіоді, це різко підвищить чутливість приймача (на декілька порядків);

випробування різних конструкцій передавача: використання декількох випромінювачів для збільшення потужності переданого сигналу, створення випромінювача на основі одного або декількох світлодіодів, і що збирає лінзи. Прорив через туман.

Добре відомо , що прокладена в землі ВОЛЗ може бути випадково пошкоджена екскаватором при проведенні землерийних робіт або роз'їдена гризунами. З використанням ж атмосферних оптичних каналів виникають інші проблеми. Справа в тому , що для дотримання умови прямої видимості між утворюють атмосферне канал пристроями АОЛЗ не повинно бути ніяких фізичних перешкод . Однак туман, снігопад і навіть птахи в польоті здатні перешкодити передавати інформацію по світловому променю . В описах різних систем АОЛЗ вказуються і різні значення забезпечуваної ними максимальної дальності зв'язку , але на практиці для всіх систем цей показник істотно зменшується через туман.

Туман сильно впливає на роботу АОЛЗ - технології , і обов'язково потрібно враховувати можливість його появи при проектуванні атмосферних оптичних каналів зв'язку. Згідно емпіричному правилу , дальність дії системи АОЛЗ в умовах туману приблизно дорівнює подвоєною дальності видимості в тих же умовах.

Рясний снігопад робить настільки ж сильний негативний вплив на роботу системи АОЛЗ , як і щільний туман , зате на відміну від радіосистем мікрохвильового діапазону функціонуванню пристроїв АОЛЗ не заважає дощ.

Використовуючи накопичені про дальність видимості, які щогодини фіксуються в аеропортах, можна порекомендувати оптимальну відстань між точками встановлення пристроїв АОЛЗ в заданому районі країни. Послідовне ( по ланцюжку) з'єднання систем АОЛЗ є простим способом обходу географічних перешкод і подолання обмежень по дальності дії , обумовлених туманом.

Хоча не рекомендується встановлювати пристрої на відстані більше 7 км один від одного , по словам замовника таких систем однієї корпорації організовано було канал зв'язку довжиною 10 км , оскільки в його місцевості ніколи не буває туману і йому не потрібно коефіцієнт доступності каналу , рівний 99,999 %. Обладнання працювало на довжині хвилі 1550 нм , що дозволяє збільшувати випромінену їм потужність в туманні дні , і при цьому воно залишається безпечним для очей людини - всі системи АОЛЗ повинні відповідати вимогам специфікації IEC Class 1M з безпеки лазерного випромінювання для очей.

Можна збільшувати потужність 1550 -нм лазерів , не роблячи їх небезпечними для очей , але для роботи з такими лазерами потрібен зовсім інший детектор , чутливість якого відносно невисока. Тому потрібно скептично ставитися до міркувань про перевагу 1550 -нм систем . Встановлювати 850 -нм лазери економічно правильніше . Широке використання таких лазерів в різноманітних комерційних продуктах призвело до зниження їх вартості.

Однак , 10 - Гбіт / с АОЛЗ - продукти швидше за все будуть працювати на довжині хвилі 1550 нм , оскільки це дає можливість задіяти технологічні рішення і електронні компоненти , вже розроблені для 10- Гбіт / с оптоволоконних систем , що функціонують на зазначеній довжині хвилі.

Для гарантії зв'язку в умовах туману пропонується використовувати гібридні системи ( АОЛЗ + радіо), інсталяція яких , стає все більш поширеним способом реалізації атмосферних оптичних каналів . У такому випадку працює за стандартом 802.11g резервний радіоканал , який задіюється при пропажі світлового сигналу через туман. Деякі споживачі висловлюють побоювання , що цей радіоканал не в змозі задовольнити їхні вимоги до швидкості передачі даних , але на практиці перемикання на нього відбувається так рідко , що цього навіть ніхто не помічає .

2. ПОБУДОВА АОЛЗ

Сьогодні неможливо уявити собі наше життя без комп'ютерів і мереж на їх основі. Людство стоїть на порозі нового світу, в якому буде створено єдиний інформаційний простір. На цьому світі здійсненню комунікацій більше не перешкоджатимуть ні фізичні межі, ні час, ні відстані.

Зараз у всьому світі існує величезна кількість мереж, що виконують різні функції і вирішальних множину різноманітних завдань. Раніше або пізніше, але завжди наступає момент, коли пропускна спроможність мережі буває вичерпана і потрібно прокласти нові лінії зв'язку. Усередині будівлі це зробити відносно легко, але вже при з'єднанні двох сусідніх будівель починаються складнощі. Потрібні спеціальні дозволи, узгодження, ліцензії на проведення робіт, а також виконання цілого ряду складних технічних вимог і задоволення чималих фінансових запитів організацій, що розпоряджаються землею або каналізацією. Як правило, відразу ж з'ясовується, що найкоротший шлях між двома будівлями - це не пряма. І зовсім необов'язково, що довжина цього шляху буде зіставлена з відстанню між цими будівлями. Звичайно, всім відоме безпровідне рішення на основі різного радіоустаткування (радіомодемів, малоканальних радіорелейних ліній, мікрохвильових цифрових передавачів). Але кількість складнощів не зменшується. Ефір перенасичений і отримати дозвіл на використання радіоустаткування вельми непросто, а іноді - навіть неможливо. Та і пропускна спроможність цього устаткування істотно залежить від його вартості.

Ми розглядаємо новий вид безпровідного зв'язку, який виник зовсім недавно, - оптичний(лазерний) зв'язок. Найбільший розвиток ця технологія отримала в США, де і була розроблена. Лазерний зв'язок забезпечує економічне вирішення проблеми надійного і високошвидкісного ближнього зв'язку (1,2 км.), який може виникнути при об'єднанні телекомунікаційних систем різних будівель. Її використання дозволить здійснити інтеграцію локальних мереж з глобальними, інтеграцію віддалених один від одного локальних мереж, а також забезпечити потреби цифрової телефонії. Лазерний зв'язок підтримує всі необхідні для цих цілей інтерфейси - від Rs-232 до АТМ.

Оптична безпровідна продукція заснована на технології атмосферних оптичних ліній зв'язку(АОЛЗ). Проектування по цій технології відбувається за допомогою декількох топологій, які забезпечують просту та легку побудову та розширення мережі. АОЛЗ-технологія дозволяє вирішити питання рентабельності розширення мережі та надання продукції найвищого класу. За допомогою цієї технології ми маємо можливість створити лінію зв'язку між декількома будинками, від вікна до вікна, від даху до вікна або від даху до даху, без розробки траншей на вулицях та тротуарах.

Рисунок 2.1- Телекомунікаційна мережа на основі АОЛЗ



2.1 Топології побудови мережі

Топологія «Отвір»

Рисунок 2.2 - Топологія «Отвір»

За допомогою цієї топології декілька будинків об'єднуються в одну,спільну,мережу з наявністю резервного каналу. Тобто при відмові одного з каналів не зупиняється вся мережа.

Топологія «Точка-точка»

Рисунок 2.3 - Топологія «Точка-точка»

За допомогою цієї топології створюється телекомунікаційна мережа, що послідовно з'єднує декілька будинків.

Топологія «Точка-багато точок»

Рисунок 2.4 Топологія «Точка-багато точок»

При такій топології створюється телекомунікаційна мережа з головним центром в одній точці(наприклад будинку), що об'єднує між собою будівлі поблизу.

Топологія «Кільце»

Рисунок 2.5 - Топологія «Кільце»

При такій топології створюється телекомунікаційна мережа, що об'єднує між собою будівлі, що знаходяться на більшій відстані один від одного.



2.2 Порівняння різних способів побудови каналів зв'язку

Однією з основних проблем при побудові сучасних цифрових параметрів передачі даних (це можуть бути LAN, стаціонарні телефонні мережі, мережі операторів стільникового зв'язку і т.д.) є проблема вибору каналоутворюючого устаткування. Вибір цей достатньо широкий. Розглянемо наступні можливі способи побудови каналу зв'язку: два бездротових - радіозв'язок і оптичний зв'язок - і два дротяних - на основі мідного і волоконно-оптичного кабелю з установкою відповідної апаратури сполучення.

При довжині каналів близько декількох кілометрів (або десятків кілометрів) найчастіше використовуються волоконно-оптичні лінії зв'язку (VOLS). Забезпечують високу якість (частота появи помилкових бітів (BER - bit error rate) менше 10-10) і швидкість (обмежена тільки швидкістю використовуваного інтерфейсу) передачі, але достатньо дорогі. Так, вартість прокладки кілометра волоконно-оптичного кабелю у межі міста може скласти в середньому 6-10 тис. дол. Волоконно-оптичній кабель дозволяє одержати високу пропускну спроможність мережі і зробити її максимально "прозорою" для різних протоколів. Проте висока вартість його прокладки обмежує використання VOLS.

Найбільш простій і дешевий варіант - використання як каналу зв'язку звичайний мідний кабель (вита пара).

Моделі для виділених фізичних ліній при значній дальності (5-30 км.) мають невисоку швидкість передачі (до 320 Кбіт/с). Велика швидкість (до 10 Мбіт/с) може забезпечуватися при меншій відстані (близько декількох кілометрів) або при більшій кількості ліній зв'язку.

У даний час для бездротового обміну інформацією широко застосовуються радіорелейні лінії і радіомодеми. Граничний радіус дії бездротових радіоканалів - 80 км. (без використання ретрансляторів). Радіорелейні лінії працюють в діапазоні частот до 60 Ггц і, як правило, забезпечують швидкість передачі від 2 до 34 Мбіт/с, хоча існують рішення на 140 Мбіт/с і вище. У корпоративних параметрах популярніші радіомодеми. Розрізняють радіомодеми, що працюють у вузькому (narrow band) і широкому (spread spectrum) спектрі частот. Для радіомодемів першого вигляду характерні діапазон частот до 1 Ггц і швидкість передачі до 128 Кбіт/с, а для радіомодемів іншого вигляду - діапазон частот до 5,85 Ггц і швидкість передачі до 2 Мбіт/с. Проте при використанні радіомодемів і радіорелейних ліній виникає проблема, пов'язана із спотворенням або навіть втратою сигналу із-за засміченості радіоефіру.

До того ж саме радіоустаткування є джерелом перешкод. Для підвищення якості зв'язку виробники вимушені йти на різні хитрування, але, не дивлячись на це, проблеми залишаються. Не можна забувати і про труднощі, пов'язані з отриманням ліцензії на використання радіоканалу.

Зараз інтенсивно розвивається інша технологія бездротового зв'язку - АОЛЗ (атмосферні оптичні лінії зв'язку, або АОЛЗ - Free Space Optics). На нашу думку, вона має безперечну перевагу перед радіозв'язком при організації бездротових мостів ("крапка-крапка") на відстані близько декількох кілометрів. На користь технології АОЛЗ свідчать наступні характеристики:

– швидкість передачі даних може досягати декілька Гбіт/с;

– частота появи помилкових бітів (BER) від 10-10 до 10-9;

– не одній з країн не потрібна ліцензія на використання діапазону частот, використовуваних в системах АОЛЗ;

– практично стовідсоткова захищеність від перешкод радіодіапазону (перешкоди можуть впливати тільки безпосередньо на крайове устаткування)

– невелика (близько декількох годин) година розгортання, що дозволяє компаніям проводити швидке захоплення сегментів мережі. Причому системи АОЛЗ можуть використовуватися лише на початковому етапі монтажу мережі і після створення постійних з'єднань бути перенесеними в інший сегмент

– менша, в порівнянні з іншими аналогічними по пропускній спроможності рішеннями, вартість.

У таблиці 2.1 наведено дані про тривалість і орієнтовної вартості основних етапів проектування і будівництва різних типів ліній зв'язку. Випробування АОЛЗ при швидкостях від 34 до 140 Мбіт / с, проведені в Москві і Московській області, показали недостатню надійність роботи ліній при довжинах траси більше 2,5-3 км, тому довгі траси мають ділянки ретрансляції довжиною по 2 км.

Таблиця 2.1 - Тривалості і розрахункова вартість споруди магістральних каналів з використанням різних технологій

Будування РРЛЗ	Будування ВОЛЗ	Будування АОЛЗ
1	2	3
Розрахунок і перевірка ЕМС з РЕЗ громадського призначення	Отримання технічних умов на будування робот у місцевих вузлів зв'язку	Розробка робочого проекту
Перевірка електромагнітн. сумісності з РЕЗ воєнного призначення	Розробка робочого проекту
Отримання дозволу на використання смуг і оплата радіочастотних при власництв	Узгодження робочого проекту з місцевими вузлами зв'язку.
Розробка робочого проекту	Узгодження додаткових робіт з місцевими вузлами зв'язку
Оформлення і оплата дозволу Держголнагляд для закупки апаратури імпорту	Заключення договорів аренди каналізації
Розрахунок рівнів електромагнітного випромінювання і отримання дозволу Держсанепіднагляд	Виконання об'єму додаткових робіт для місцевих вузлів зв'язку і колекторами
Отримання рішення Голдержзвязнагляд на будування РРЛЗ	Отримання дозволу на прокладку ВОЛЗ
Загальний термін виконання проектних робіт
3-6 місяців	2-4 місяця	Менше 1 місяця
Вартість проектних робіт
4-5 тисяч дол. на проліт	1-3 тис. дол. на 1 км кабелю	1 тисяча дол. на проліт до 2 км
Закупка обладнання	Закупка обладнання і кабелю	Закупка обладнання
Будівництво і монтаж РРЛЗ	Будування ВОЛЗ, Монтаж і здача замовнику	Будування АОЛЗ, монтаж здача замовнику
Отримання тимчасового дозволу на роботу з випромінюван
Здача РРЛЗ
Загальний термін будівельних робіт
2-4 місяці	2-3 місяці	2-3 місяці
Загальний термін проектування і будівництво лінії
5-9 місяців	4-6 місяців	3-4 місяці

На підставі цих даних можна зробити наступні висновки:

– вартість будівництва АОЛЗ при швидкостях від 34 до 140 Мбіт / с і довжинах траси до 2-3 км порівнянна з вартістю ВОЛЗ і істотно нижче в порівнянні з РРЛС ;

– вартість будівництва АОЛЗ при швидкостях 34 Мбіт / с і довжинах траси понад 4 км ( ділянки ретрансляції по 2 км ) близька до вартості будівництва ВОЛЗ і вище в порівнянні з РРЛС на 34 Мбіт / с;

– вартість будівництва АОЛЗ при швидкостях до 140 Мбіт / с і довжинах траси до 8-10 км ( ділянки ретрансляції по 2 км) порівнянна з вартістю ВОЛЗ і нижче в порівнянні з РРЛС на 140 Мбіт / с;

– при довжинах траси більше 8-10 км будівництво АОЛЗ не завжди доцільно за великого числа ретрансляційних ділянок.

– на відміну від прокладки ВОЛЗ з її необхідністю отримувати технічні умови і при великому обсязі додаткових робіт , вартість створення ліній зв'язку на базі АОЛЗ скорочується на 20-40% , а терміни будівництва - в два- три рази;

– на відміну від будівництва РРЛС, коли необхідна перевірка електромагнітної сумісності та отримання частот , вартість створення ліній зв'язку на базі АОЛЗ при швидкостях від 34 до 140 Мбіт / с і довжинах траси до 2-3 км скорочується на 20-30% , а терміни будівництва - в два- три рази. Особливо слід підкреслити , що вітчизняні РРЛС на швидкість 140 Мбіт / с не випускаються , тому вартість створення ліній зв'язку на основі АОЛЗ зменшується в два- три рази.

Важливо відзначити , що вартість експлуатації АОЛЗ при довжині лінії зв'язку до 4-6 км порівнянна з вартістю експлуатації РРЛС і навіть нижче в порівнянні з ВОЛЗ через відсутність витрат на оренду телефонної каналізації та обслуговування кабелів. Порівнюючи умови для будівельних і монтажних робіт на кабелях зв'язку , прокладених у грунті або каналізації , і АОЛЗ , можна стверджувати , що будівництво атмосферних ліній істотно виграє в часі в порівнянні з прокладанням кабелів в готовій каналізації.

Установка атмосферних оптичних терміналів з ??довжиною траси до 2,5 км , з кріпленням на даху будинку і прокладкою необхідних кабелів здійснюється бригадою з трьох осіб приблизно за 3-4 години , з попереднім наведенням на сусідній вузол магістральної зв'язку . Точна настройка спеціальними приладами займає звичайно 10-20 хвилин.

Прокладка волоконно-оптичного кабелю довжиною до 2,5 км в телефонній каналізації займає кілька днів , причому необхідна бригада з чотирьох - п'яти чоловік , машина з лебідкою і кілька котушок з будівельними довжинами кабелю. Після прокладки кабелю проводиться монтаж муфт , вимірювання параметрів кабелю , підключення до кросу , установка кабелю під надлишковий тиск.

При будівництві телефонної каналізації або прокладання кабелю в грунті вартість будівництва ВОЛЗ може збільшитися в кілька разів , а терміни прокладки розтягнутися на 5-6 місяців , оскільки прокладка телефонної каналізації або кабелю в грунті здійснюється , як правило , в літній період.

Застосування АОЛЗ змінює весь хід будівництва місцевих мереж зв'язку , бо усуває найбільш важкі і дорогі роботи з будівництва телефонної каналізації , прокладанню та монтажу кабелю. Установка атмосферних оптичних терміналів може бути проведена персоналом за кілька годин без виконання будь-яких важких робіт.

У деяких випадках , наприклад , при прокладці ліній зв'язку через річкові переходи , мости і залізниці будівництво ліній зв'язку на базі АОЛЗ може обійтися в кілька разів нижче , ніж вартість будівництва ВОЛЗ .

Досвід проектування та будівництва ЦСС DECT-стандарту на базі АОЛЗ показує , що повний цикл проектування , будівництва і здачі мережі може бути здійснений за 5-6 місяців , при цьому вартість будівництва знижується на 20-40 % порівняно з реалізацією мережі з використанням РРЛС або ВОЛЗ .

Проте бувають ситуації, коли навіть така вартість АОЛЗ може виявитися дуже високою. Зокрема, АОЛЗ технології практично не використовуються в обширній і інтенсивній області побудови міських районних обчислювальних районів, що розвивається. З цієї ж нагоди АОЛЗ практично не використовуються як устаткування “останньої милі”. Це пояснюється високою нижньою межею вартості АОЛЗ. Найдешевша на сьогоднішній момент АОЛЗ БОКС-10МЛ (50 - 250м, 10Мб/c) має вартість $1200. Якщо говорити про зарубіжні аналоги, то там ціни на порядок вище.(Flight Path 20/200, до 200м, до 20 Мбіт/с, $24000). Це пояснюється тим, що на даний момент більшість АОЛЗ позиціонуються саме як магістральні засоби.

Іншим стримуючим чинником є ступінь недовіри до АОЛЗ, що пояснюється новизною технології і залежності від погодних розумів. Для його подолання необхідно використовувати різні методи підвищення надійності АОЛЗ, зокрема використовувати алгоритми перешкодозахисної передачі даних, криптографічний захист і т.д.

Необхідно підкреслити економічну доцільність розробки і впровадження АОЛЗ “надзвукового' цінового діапазону, що володіє наступними характеристиками:

– невеликою (до $500) вартістю

– відносно невеликий дальність зв'язку (200 - 500 м);

– широким діапазоном швидкостей (2 - 100 Мбіт/с);

– забезпечуючи перешкодозахисну передачу даних.

2.3 Використання АОЛЗ в структурі мережі. Вимоги до АОЛЗ

Залежно від того, в якому місці мережі використовується канал АОЛЗ, до нього висуваються різні вимоги. Були проаналізовані різні варіанти і виділені наступні:

– використання АОЛЗ як устаткування “останньої милі”

– для зв'язку сегментів LAN

– для організації магістральних каналів

– для високонадійних каналах

Проблема “Останньої милі” полягає в наступному - організаціям, що надають послуги доступу до Internet (або іншій обчислювальній) кінцевим користувачам (такі організації часто іменують ISP - Internet Service Provider) необхідно організувати канали зв'язку багатьох територіально роз'єднаних користувачів з єдиною точкою доступу.

Причому розподіл користувачів на місцевості може бути таким, що кожному з них може бути потрібний свій індивідуальний канал доступу. Звичайно в цьому випадку застосуються доступ по телефонним каналам (dial-up) і дротяним виділеним лініям. Технологія АОЛЗ пропонує альтернативну схему підключення.



Рисунок 2.7 - Використання АОЛЗ як устаткування “останньої милі”

Розглянемо вимоги, що висуваються до системи АОЛЗ в даному випадку:

– Користувачі можуть розташовуватися на великій відстані від точки доступу, тому необхідна велика дальність зв'язку (близько декількох кілометрів)

– Ширина каналу обмежена потребами одного користувача, тому можливо застосування щодо низько-швидкісних пристроїв (до 1 Мбіт/с).

– Вимоги до доступу каналу можуть коливатися у великих межах, але, як правило, доступність каналу близько 98% - 99% години цілком влаштовує користувача. Це дозволяє збільшити дальність зв'язку.

Актуальність використання АОЛЗ як устаткування “Останньої милі” неодноразово підкреслюється в багатьох джерелах.

У разі територіальної спільності користувачів можливо об'єднання їх за допомогою високошвидкісної LAN. У цьому випадку АОЛЗ може використовуватися для зв'язку різних сегментів мережі.



2.4 Використання АОЛЗ для зв'язку сегментів LAN

Типовий випадок - об'єднання користувачів усередині будівлі за допомогою дротяних технологій (витої парі, коаксіального кабелю) а зв'язок між будівлями організовується за допомогою АОЛЗ

Розглянемо схему підключення каналу АОЛЗ до LAN або окремій ЕОМ. Один з можливих варіантів уявлень на рис. 2.8.

Рисунок 2.8 - Один з варіантів підключення каналу АОЛЗ

При простій реалізації каналу АОЛЗ він прозорий на фізичному рівні і є просто “подовжувачем” середовища передачі, тобто передавач АОЛЗ виконує тільки просте перетворення сигналів (наприклад, напруга в потужність оптичного сигналу), не зачіпаючи навіть спосіб кодування. Приймач виконує зворотне перетворення. Т.ч. забезпечується мінімальна затримка в розповсюдженні сигналу (близько декількох бітових інтервалів), а весь контроль коректності і захисту передачі лягає на вузли мережі. У цьому випадку канал АОЛЗ може зовсім не має цифрових схем і представляє аналоговий модулятор (передавач) і підсилювач (приймач) з відповідним оптичним устаткуванням.

У складнішому випадку канал АОЛЗ забезпечує прозорість на фізичному рівні, додатково виконує деякі інтелектуальні функції:

– перекодування сигналу. Представлення послідовного сигналу, що поступає на вхід передавача, в іншому коді з підвищенням надійності передачі і зниженням вимоги до пропускної спроможності каналу ;

– підвищення надійності передачі за рахунок перекодування в код з більшою надмірністю або за рахунок повторної відправки пошкоджених пакетів

– шифрування інформації;

– мультиплексування декількох каналів

У цьому випадку затримка, що вноситися каналом істотно зростає.

Ще один варіант, це реалізація каналу АОЛЗ на канальному рівні або мережевому рівні. У цьому випадку пристрої АОЛЗ реалізують функції комутатора або маршрутизатора. Це збільшує складність устаткування АОЛЗ, але дозволяє гнучкіше управляти передачею. Очевидно, що затримка, що вноситися каналом в цьому випадку, максимальна.

Структура апаратних засобів АОЛЗБула розроблена наступна структура термінального пристрою (ТП) каналу АОЛЗ.

Рисунок 2.9 - Структура передавача даних через пристрій АОЛЗ



Рисунок 2.10 - Структура приймача даних через пристрій АОЛЗ

Модуль обробки (MO) виконує логічне перетворення даних. Конструктивно MO може бути виконаний як мікроконтролер або FPGA.

Інтерфейсні модулі призначені для узгодження мережних сигналів, сигналів до модулятора і від підсилювача з шиною модулятора. Введення в схему структурно виділених інтерфейсних модулів обумовлено вимогами універсальності. У цьому випадку можлива заміна що приймає або передає оптоелектронному блоку або інтерфейсу з дротяною мережею не зачіпаючи решту модулів системи, а тільки замінюючи відносно прості інтерфейсні модулі відповідно. Це дозволило на загальній апаратній базі розробити ряд продуктів, що охоплюють більший сегмент ринку.

Модулятор призначений для управління випромінювачем світлових хвиль відповідно до сигналів, що поступають від модулятор через інтерфейсний модуль.

Оптичний передавач ОП є пристроєм для створення світлового потоку і поклад від конструкції може включати набір лазерних елементів або світлодіодів, оптичний пристрій фокусування і т.д.

Оптічній приймач OPR виконує прийом оптичного сигналу. Може виконувати його перетворення в електричний сигнал.

Посилення сигналу від OPR перед введенням його MO через Ім3 виконується окремим підсилювачем.

Для контролю за станом і роботою АОЛЗ введення модуля контролю MK. Він виконує наступні функції:

– здійснює прямий моніторинг справності вузлів ТУ;

– здійснює прийом від MO інформації про логічний стан оптичного каналу - кількості помилок, годині недоступності каналу і т.д.;

– одержує від ОП і OPR інформацію про фізичний стан оптичного каналу - рівні фонового засвічення, потужності сигналу від іншого ТУ, відхиленні світлового потоку т.п.;

– одержує від датчиків інформацію про температуру, вологості, атмосферному тиску, на підставі якої здійснює корекцію потужності випромінювача

– здійснює обмін інформацією з іншим ТУ;

– активує в злучає непрацездатності каналу АОЛЗ резервний канал;

– здійснює взаємодію із зовнішнім пристроєм, що управляє, через спеціальний порт або через мережевий інтерфейс (наприклад, доступ до MK може здійснюватися по TCP/IP протоколу).

Технологічно MK може реалізовуватися як окремий модуль або спільно з MO.

Можліві різні варіанти відображення логічної структури ТУ на фізичну.

Основні варіанти наступні:

– компоновка ТУ у вигляді єдиного блоку

– розміщення MO, MK і інтерфейсних модулів в одному блоці, а оптичних модулів, модулятора і підсилювача - в іншому. Цей варіант може застосовуватися, коли необхідно захистити MO і MK від дії зовнішнього середовища, або якщо дротяна лінія зв'язку з ТУ проходить поза офісом фірми або банківського філіалу (наприклад, при розміщенні ТУ на даху будівлі) і необхідно запобігти перехопленню інформації. У цьому випадку інформація по дротяному каналу зв'язку з ТУ передається вже закодована. Подібну компоновку використовує більшість існуючих промислових пристроїв.

– розміщення у виносному блоці виключно оптичної системи, сигнал до (і від) якої передається по світловоду від основного блоку. Цей варіант, на додаток до переваг, що одержуються в п.2, дозволяє повністю усунути вплив електромагнітного випромінювання на дротяну лінію зв'язку з виносним пристроєм, мінімізувати вартість виносного устаткування, забезпечити максимальну електричну розв'язку (що вельми важливо для захисту від блискавок), дозволяє уникнути підведення живлення до виносного пристрою.

Структура програмних засобів АОЛЗ. Як вже наголошувалося, однією з основних переваг АОЛЗ є прозорість для протоколів канального рівня мережі. Проте в більшості випадків це досягається відсутністю контролю над передачею даних і негарантованістю доставки даних. У цьому випадку виконання цих функцій лягає на програмне забезпечення вузлів мережі, причому на мережеві протоколи достатньо високих (мережевого і сеансового) рівнів, що викликає велике обчислювальне навантаження на вузли мережі, особливо при великих швидкостях передачі. У разі споживи використання криптографічного захисту навантаження ще більш зростає і до того ж з'являється необхідність в платформо захищених програмних модулях, що здійснюють шифрування даних.

Тому пропонується реалізація вищеназваних функцій в MO термінального прибудовою АОЛЗ. У цьому випадку вузли мережі не потребують специфічного PO, чим забезпечується повна платформена незалежність, так само з'являється можливість реалізувати алгоритми контролю передачі і криптографічного захисту ефективніше.

Єдиним платформо-залежним PO залишається програма взаємодії з MK ТУ, яка одержує інформацію про стан АОЛЗ і дозволяє регулювати її параметри.



Рисунок 2.11 - Використання АОЛЗ для зв'язку сегментів LAN

Вимоги до АОЛЗ каналу в цьому випадку:

– Основна вимога - висока швидкодія. Тобто рішення, що не забезпечують швидкість хоч би 10 Мбіт/с не знаходять застосування в даній ніші. Оптимальним є використання каналів 100 Мбіт/с або 1 Гбіт/с.

– Необхідна дальність зв'язку може достатньо сильно коливатися (від 10 метрів до декількох кілометрів), але, як правило, не перевищує 1 км.

– Вимоги до доступності каналу також не дуже жорсткі, що в поєднанні з невеликою дальністю дає можливість використовувати малопотужні передавачі з високою росхідністю променя.

Зокрема, як засоби для зв'язку сегментів LAN позиціонуються пристрої МІСТ 100/500 FE і 2FE, SONABEAM 155-M, 155-S і 155-E, PL-100/155/1TX PD, хоча мають достатньо високу вартість для активного застосування в даному сегменті.

2.5 Створення магістральних каналів на основі АОЛЗ

При створенні магістральних канлів пред'являються дуже жорсткі вимоги:

– максимально висока швидкість передачі (близько декілька Гбіт/с);

– висока надійність - доступність каналу повинна бути більше 99,999%;

– висока дальність зв'язку (порядку десятків кілометрів).

Очевидно, тут неможливий компроміс між дальністю передачі і доступністю каналу. У цьому випадку необхідно застосовувати могутні передавачі і високочутливі приймачі або резервування за допомогою іншого каналу. Наприклад, як резерв для високошвидкісної АОЛЗ може використовуватися повільніший дротяний канал.

Іншим ефективним рішення є дублювання АОЛЗ за допомогою радіоканалу.

У цьому випадку істотно підвищується дальність передачі, оскільки не існує погодних умов, що перешкоджають роботі одночасно обох каналів, т.ч. можливо використання як АОЛЗ так і радіопристроїв практично на граничній дальності, не створюючи запас потужності на випадок поганих метеоумов (для АОЛЗ якнайгіршими умовами є туман, для радіо - дощ. Причому одночасна їх поява неможливе).

Даний клас АОЛЗ представлений найширше. Деякі існуючі рішення: SONABEAM 1250-M, PL-1G/3TX і ін.

Можливо створення на базі АОЛЗ високонадійних і високо-захищених каналів. Використовуються при зв'язку банківських терміналів, в системах спостереження і контролю і т.д. На користь АОЛЗ в цьому випадку говорять наступні чинники:

– складність перехоплення і виявлення каналу Перехопити сигнал можна тільки знаходячись на лінії передачі, причому виявити саму лінію можливо тільки по розташуванню приймачів-передавач або по відбитому від атмосферних частинок випромінюванню. На відміну від радіомереж, де виявлення каналу і прийому інформації можливий за допомогою простих засобів

– канал АОЛЗ не створює радіовипромінювання і не схильний до радіоперешкод. Це важливо при використанні поблизу джерел сильного електромагнітного випромінювання (радіо і телестанції, радіолокатори і т.п.) так і поблизу приладів, чутливих до електромагнітного випромінювання (медичне устаткування).

Вимоги по дальності і швидкості передачі можуть бути різні, основні відмінності:

– Висока доступність каналу

– Висока надійність каналу

– Висока завадо-захищеність каналу.

На відміну від каналів універсальних обчислювальних , де контроль за передачею і цілісністю даних може здійснюватися протоколами вищих рівнів (канал АОЛЗ представляє зв'язок на фізичному рівні, тобто фактично працює як “Оптичний подовжувач” для лінії зв'язку) в даному випадку висока спеціалізація зв'язуваних пристроїв вимагає покласти контроль на пристрої АОЛЗ.

2.6 Контроль передачі і цілісності даних

Хоча в деяких випадках канал АОЛЗ залишає контроль над коректністю зміни даних вузлах мережі, в інших може потрібно гарантована цілісність даних при передачі через канал АОЛЗ з наступної причини:

Виходячи з вимог до АОЛЗ при різних варіантах використання, був зроблений висновок про доцільність застосування алгоритмів захисту від перешкод. Доводи на користь цього наступні:

– реалізація цих алгоритмів на рівні каналу АОЛЗ значно ефективніший. Як правило, на канальному і вищих рівнях при пошкодженні кадру його необхідно передати заново. При реалізації на рівні каналу АОЛЗ досить передати заново невеликий пакет декілька сотень бітів або ж відновлення проводитиметься за рахунок надмірності коду (при використанні кодів корекції помилок);

– перешкодостійке кодування дозволить збільшити дальність передачі за рахунок компенсації нестабільності каналу при підвищеній дальності;

– при кодуванні можливо використання інформації про фізичний стан каналу: погодних умов (прозорості атмосфери, температурі), рівні фонового засвічення і т.д;

– можливе розвантаження устаткування вузлів мережі. Це вельми актуально при великих об'ємах переданої інформації;

– необхідність гарантованої доставки даних у високонадійних каналах.

Виходячи з розглянутого вище, можна поставити наступні вимоги, що висуваються до економічно перспективній АОЛЗ.

Основна вимога - низька вартість. На даний момент повністю вільний ціновий сектор АОЛЗ до $1000.

Оптимальною є ціна до п'яти сотень доларів. Область застосування подібних пристроїв - зв'язок сегментів LAN в мікрорайонів і кампусів, а так само в деяких випадках в корпоративних і промислових.

У зв'язку з цим висуваються наступні вимоги до апаратури АОЛЗ:

– Вартість АОЛЗ повинна перевищувати $1000. Оптимальною є вартість близько $200 - $500.

– Дальність зв'язку 200 - 300 м. Можливо до 1 км.

– Швидкість передачі даних 10 - 100 Мбіт/с. У окремих випадках достатньо швидкості 1 - 2 Мбіт/с.

– Необхідно забезпечити одну з основних переваг всіх сучасних АОЛЗ - прозорість для мережних протоколів канального рівня. Це забезпечить найбільш простий спосіб введення АОЛЗ в структуру мережі - включення оптичної системи в розрив дротяного каналу.

– Термінальні пристрої АОЛЗ повинні мати виділений структурний блок узгодження з параметрами дротяного каналу. У цьому випадку не змінючи реалізацію решти частини АОЛЗ, але пропонуючи різні варіанти блоку узгодження можна реалізувати інтерфейси з різними дротяним послідовними каналами (10BASE-T, 100BASE-T, 10BASE-FL, RS-232, USB і ін.)

– Необхідно використовувати алгоритми перешкодозахисної передачі даних. Це дозволило підвищити стабільність каналу і за рахунок цього підвищити дальність зв'язку або понизити вимоги до оптичної прийомо-передаючої апаратури.

– Можлива реалізація криптографічного захисту в тій мірі, в якій це не суперечить п.1. Або ж розробка 2х типів АОЛЗ: з криптозахистом і без неї.

– Висока надійність АОЛЗ і велика година напрацювання на відмову.

– Легкість монтажу. Достатньо легко реалізується за рахунок обмеження п.2, оскільки невелика дальність дозволяє обійтися без складних систем юстирування і автонаведення, а дрейф опорних конструкцій (будинків, стовпів, щогл) під дією вітру, нагріву і інших природних чинників слабо позначається на відході оптичного променя від оптимального напряму.

– Можливо будь-яке підвищення дальності, швидкості і надійності зв'язку, якщо це не суперечить п.1 і іншим вимогам.

Канал АОЛЗ реалізує фізичне середовище передачі даних і прозорий для програмного забезпечення (далі PO) станцій мережі. Це дозволило використовувати будь-яке PO, що забезпечує передачу даних по тому типу сегменту мережі, в який включений канал АОЛЗ. Проте необхідно розробити програму моніторингу параметрів АОЛЗ, яка буде з устаткуванням АОЛЗ, одержувати інформацію про її стан і управляти її параметрами відповідно до команд користувача. Для цього в устаткуванні АОЛЗ повинний бути передбачений окремий інтерфейс.

3. ЗАСТОСУВАННЯ АОЛЗ В РІЗНИХ ГАЛУЗЯХ

3.1 Для інтернет-провайдера

Легке, швидке і якісне рішення для охоплення нової території - це Оптичні Системи Зв'язку.

Якщо виникла задача з'єднання двох локальних мереж або потрібно розширити клієнтську мережу в новому районі , найбільш швидким і економічним рішенням є використання атмосферного каналу зв'язку. При цьому можна використовувати одне з можливих рішень :

- Використовувати АОЛЗ обладнання в якості транспондера оптичного випромінювання із зовнішнім оптичним інтерфейсом ( двухволоконний 1300 нм або одноволоконного 1300 /1550 нм).

При цьому атмосферна лінія зв'язку на основі АОЛЗ є вставкою в волоконну лінію зв'язку .

Використовувати АОЛЗ обладнання в якості кінцевих пристроїв із зовнішнім інтерфейсом 100Base -TX , безпосередньо з'єднавши його витою парою з комп'ютером або комутатором .

Використовуючи АОЛЗ обладнання , можна побудувати довгу лінію до 50 - 100 км з ретрансляцією . При цьому в пункті ретрансляції обладнання АОЛЗ може тривалий час (до 1 міс.) Працювати від акумуляторного живлення без зовнішньої мережі електроживлення.

Використовуючи АОЛЗ, можна побудувати свою локальну швидкодіючу бездротову мережу на основі технологій " зірка" , "кільце" , " mesh". Можна використовувати АОЛЗ в якості тимчасового або резервного каналу зв'язку і переставляти Систему без зайвих труднощів , оперативно і ефективно використовуючи її там , де це потрібно. Таким чином інтернет провайдери підвищать оперативність своєї роботи та якість надаваних Вами послуг.



Рисунок 3.1 - Схема з'єднання двох локальних мереж

Користувачем такого зв'язку стала Російська академія наук уральского відділення інститут геофізики в місті Єкатеринбург.

Внаслідок високої вартості робіт і складності узгодження проекту прокладки оптоволоконного кабелю до точки входу в оптичну інфраструктуру УрВ РАН було прийнято рішення про покупку оптичної лінії зв'язку у компанії виробника ЗАТ " Лазерні інформаційні телекомунікації " Комплект обладнання включав в себе: 1 ) Оптичний блок прийому-передачі 2 шт. 2 ) Блок комутації 2 шт. 3 ) Кабель оптичний з'єднувальний 10 м. 4 ) Кабель оптичний з'єднувальний 25 м. Відстань між точками установки становить 400 м. Оптичні блоки системи були встановлені на цегляну стіну товщиною більше 12 см. Блоки передачі були розміщені в серверній і вентиляційної відповідно. Час введення в експлуатацію 2 робочих дня , встановлення та налаштування обладнання здійснювала фірма постачальник. Експлуатація лінії зв'язку працює цілодобово , і середня завантаженість лінії зв'язку складає від 25 до 70 Мbit/sес (залежно від кількості користувачів і інтенсивності користування каналу зв'язку). При експлуатації було виявлено незначне зниження пропускної спроможності до 25% при несприятливих погодних умов , що викликало забруднення лінзи передавального пристрою . Обривів зв'язку пов'язаних з погодними умовами не спостерігалося. У ході експлуатації одного разу спостерігалася втрата зв'язку , з причини необережного поводження з оптичним блоком установки при проведенні ремонтних робіт на даху. Даний канал зв'язку є основним для Інституту Геофізики УрВ РАН.

3.2 Для мобільних компаній

Рішення для операторів мобільних мереж і телекомунікаційних компаній.

Якщо виникає завдання одночасної передачі телефонного трафіку і даних Ethernet на дистанціях до 1000 м в умовах щільної міської забудови , при переході через лінію залізниці або автостраду , зручно використовувати бездротове оптичне обладнання \ з можливістю мультиплексування вхідних потоків Е1 , Ethernet в один інформаційний потік, що передається через атмосферу. Швидкість передачі даних і телефонії до 100 Мб / с.

Якщо виникає завдання надійної передачі даних на відстані до 2,5 км з швидкостями до 200 Мб / с , то рекомендуємо застосувати з резервним радіоканалом , працюючим на швидкості 100 Мб / с.

Завдяки одночасній роботі двох каналів , в ясну погоду загальна швидкість складає 200 Мб/с , а при погіршених погодних умов , потік інформації перерозподіляється в один з каналів.

Таким чином забезпечується абсолютна надійність лінка і висока швидкість передачі даних в будь-яку погоду : в разі туману працюватиме радіоканал , в разі дощу і снігу - оптичний.

Якщо виникає завдання передати інформацію на відстані до 3 км з високою надійністю з'єднання , ми пропонуємо скористатися обладнанням з резервним радіоканалом , зі швидкістю 10Мб / с. При цьому в оптичному каналі зберігається швидкість 100 Мб / с. Оптичний і радіоканал працюють паралельно. У разі погіршення погодних умов потужність перерозподіляється в один з каналів.

Рисунок 3.2 - Схема організації одночасної передачі телефонного трафіку і даних Ethernet

3.3 Для малого і середнього бізнесу

Для з'єднання між офісними будівлями використовуйте зручне рішення, не схильне наводкам і перешкод, що володіє високою безпекою переданих даних, яке не потребує ліцензій та довготривалих проектних і будівельних робіт - це АОЛЗ. Дане рішення реалізує зв'язок між окремими будівлями і зручно як для малого , так і для середнього бізнесу , так як в залежності від потреб замовника підбирається швидкість і завантаженість каналу , тип переданих даних , що впливає на архітектуру мережі та вартість обладнання в цілому.

Рішення є зручним з точки зору монтування системи у вже існуючу мережу.

...