FSO (teknologi)

FSO (forkortet fra engelsk  frirumsoptik - frirumsoptik  , også engelsk  trådløs optik , WO  - trådløs optik; russisk atmosfærisk optisk kommunikationslinje , forkortelse AOLS ) - en type optisk kommunikation, der bruger elektromagnetiske bølger af det optiske område (som f.eks. normalt infrarød ) transmitteret gennem atmosfæren. På engelsk omfatter udtrykket også transmission gennem vakuum eller det ydre rum.

Historie

I 1880 patenterede Bell en fototelefon ( Photofon ), hvor solens stråle reflekteret fra et spejl blev moduleret af stemmen, transmitteret gennem det atmosfæriske rum og ført til en solid-state selencelle [1] .

Sådan virker det

Trådløse optiske systemer er baseret på teknologier til at organisere højhastighedskommunikationskanaler ved hjælp af infrarød stråling, som gør det muligt at overføre data (tekst, lyd, grafiske data) mellem objekter gennem det atmosfæriske rum, hvilket giver en optisk forbindelse uden brug af glasfiber.

Laserkommunikation mellem to objekter udføres kun gennem en punkt-til-punkt-forbindelse. Teknologien er baseret på transmission af data ved moduleret stråling i den infrarøde del af spektret gennem atmosfæren. Senderen er en kraftig halvlederlaserdiode . Information kommer ind i transceivermodulet, hvor den kodes med forskellige støj-immunkoder, moduleres af en optisk laseremitter og fokuseres af senderens optiske system til en smal kollimeret laserstråle og sendes ud i atmosfæren.

I den modtagende ende fokuserer det optiske system det optiske signal på en meget følsom fotodiode (eller lavinefotodiode ), som konverterer den optiske stråle til et elektrisk signal. Desuden, jo højere frekvensen er (op til 1,5 GHz), desto større er mængden af ​​transmitteret information. Signalet demoduleres derefter og konverteres til output-interfacesignaler.

Bølgelængden i de fleste implementerede systemer varierer mellem 700-950 nm eller 1550 nm, afhængigt af den anvendte laserdiode.

Nøgleprincippet i AOLS er baseret på et kompromis: Jo længere nedetid på grund af ugunstige vejrforhold (tåger) kunden tillader, jo længere vil kommunikationskanalen være.

Nogle gange inkluderer AOLS en backup radiokanal [2] .

Ansøgning

Trådløs optik betragtes som en løsning:

• på sektioner af den sidste mile i forhold til byudvikling (til kommunikation mellem bygninger i flere etager, forretningscentre og netværksknuder);
• at organisere kommunikation fra operatørens kommunikationscentre til basestationer i cellulære netværk med store mængder transmitteret digital trafik (4G, LTE);
• at forbinde genstande, når du lægger et kabel, er ikke muligt (industriområder, bjergområder, jernbaner), eller omkostningerne ved denne lægning er høje;
• som en midlertidig kommunikationskanal, samt i tilfælde, hvor det haster med at organisere en kommunikationskanal (hot standby);
• når der kræves en lukket kommunikationskanal, der er immun over for radiointerferens og ikke skaber dem (lufthavne, nærhed af radarer, elledninger);
• hvis det er nødvendigt at reducere forsinkelser [3] i forhold til kabellinjer.

I rumteknologi

På nuværende tidspunkt er der gennemført en vellykket transmission af et optisk (laser) signal over en afstand på flere hundrede tusinde kilometer. En rekordpræstation i denne forstand er især modtagelsen af ​​et lasersignal fra den automatiske MESSENGER-station. Signalet fra en indbygget lasersender (en infrarød diode neodym-laser) blev med succes modtaget af en jordbaseret modtager i en afstand af 24 millioner km.

Markedsforhold

De mest kendte producenter af FSO-systemer er: LightPointe Communications Inc. (USA), fSona Communications Corp. (Canada), "Optical TeleSystems" (lasermodem "Lantastica TZR", St. Petersborg); Mostkom , (Artolink-systemer, Ryazan).

Synergi af trådløse optiske og radioteknologier

Den mest lovende retning i udviklingen af ​​AOLS er kombinationen af ​​atmosfærisk kommunikation med et radiorelækommunikationssystem. Ved at kombinere mulighederne for infrarøde systemer i kraftig regn og radiosystemer i kraftig tåge giver det dig mulighed for at skabe gigabit trådløse punkt-til-punkt-forbindelser på afstande op til 3 kilometer med operatørtilgængelighed på 99,999 %. Samtidig transporteres data 97-99% af tiden om året gennem FOLS-systemet (FSO), som er modstandsdygtigt over for radiointerferens og ikke skaber dem, og i de resterende 1-3% af tiden, transport er forsynet med et millimeter radiosystem. Ud over høj tilgængelighed giver denne kombination dig mulighed for at bygge et system med redundante kanaler.

Se også

• Optisk telegraf
• infrarød kanal

Noter

1. ↑ Bells tale Arkiveret 13. november 2004 på Wayback Machine til American Association for the Advancement of Science i Boston 27. august 1888
2. ↑ Hybridudstyr baseret på radio- og laserteknologier Arkiveret 16. september 2016 på Wayback Machine / FIRST MIL #1/2007
3. ↑ Arkiveret kopi (link ikke tilgængeligt) . Hentet 13. september 2016. Arkiveret fra originalen 6. juli 2016.  (ubestemt)  Datatransmission med lav latens ved hjælp af trådløs og kablet kommunikation / Proc. International Conference on Space Optical Systems and Applications (ICSOS) 2012, 9-1, Ajaccio, Corsica, Frankrig, 9-12 oktober (2012) "I frirum optiske trådløse (FSO) systemer kan signaler forplante sig med hastigheden c, så at latensen ville være mindre end i optisk fiberkommunikation (OFC) systemer"

Litteratur

• Frirumsoptik: Udbredelse og kommunikation. - ISBN 978-1-905209-02-6 .
• Free Space Optics: Muliggør optisk forbindelse i dagens netværk. — ISBN 067232248X .

Links

• Brug af FSO atmosfærisk optisk forbindelse i datanetværk
• 4,5 kilometer FSO-forbindelse med operatørpålidelighed. Praktiske resultater // "Teknologier og kommunikationsmidler" #6/2008