Оптимизация параметров передачи оптического сигнала при проектировании FSO презентация

Сюбебаев М. К.
Дипломный руководитель: Шарифов Д. М.

около миллиона телевизионных каналов); - малые габариты и вес аппаратуры; - отсутствие взаимных помех; - высокая скрытность передаваемой информации; - относительно низкая стоимость, составляющая примерно половину стоимости радиорелейной линии миллиметрового диапазона при одинаковой протяженности трассы; - простота обслуживания аппаратуры АОЛС; - возможность развертывания в сжатые сроки. Полный цикл проектирования и строительства АОЛС составляет 3-4 месяца, оптоволоконной линии - 4-6, а радиорелейной - 5-9 месяцев; - отсутствие необходимости получать разрешение на использование частот, что сегодня весьма актуально.

на системы АОЛС
Проведение экономических расчетов и их оптимизация

Проведение научного обзора по современным технологиям системы FSO
Изучение преимуществ и недостатков приборов
Проведение конкретных теоретических расчетов параметров приборов
Изучение влияния погодных условий на передачу оптического сигнала

FSO, классификация и так далее);
2) Аналитическая часть;
3) Практическая часть;
4) Технико - экономические расчеты;
5) Соблюдение техники безопасности при работе с лазерными приборами;
6) Заключение.

находят все большее применение в современной технике. При этом различают:
проводные лазерные волоконно – оптические линии связи (ВОЛС), широко используемые в спецтехнике, в особенности для дальней и внутриобъектовой связи;
беспроводные ОСС (БОСС).

на сортировочных железных дорогах и в логистических центрах без дорогостоящих строительных работ
оперативную организацию внутрикорпоративных каналов связи между объектами и офисами клиента, расположенных в разных зданиях, в том числе через водные преграды, искусственные сооружения (мост, эстакада, магистрали), оживленные улицы без необходимости прокладки кабеля;
организацию стационарного и временного канала связи между погрузочно – разгрузочными терминалами, складами и диспетчерскими пунктами без дорогостоящих строительных работ;
реализацию конфигурации сети типа «кольцо» и «кольцо-звезда» со скоростью передачи данных 100 Мб/с. Преимуществами проекта в городских условиях являются экологическая безопасность, защищенность клиента от шумов, наводки и перехвата информации, мобильность и возможность переконфигурации сети в зависимости от потребностей заказчика. «Лазерное кольцо» позволяет передавать информацию одновременно в нескольких направлениях. Это удобно для сообщения с абонентами в разных зданиях и обеспечивает многократное резервирование канала связи в случае повреждения одного из участков сети.

с помощью БОСС МОСТ 100/500

и мультиплексора

специализированным программным обеспечением для анализа динамики параметров канала связи в процессе измерения. Мониторинг чрез IP-сети допускает определение состояния оборудования из любой точки Ethernet дистанционный контроль состояния линии. Встроенный служебный канал позволяет обмениваться информацией между терминалами БОСС, не используя основной канал. Установка резервного радиоканала (Wi-Fi РРЛ) активностью не более 14 в год дает возможность увеличить дальность действия системы до 7 км и более при обеспечении надежности не хуже 99,99%.

Масса блоков не превышает 5 - 6 кг. Рабочий диапазон температур от – 40… - 50 до +50…+60°С. Предусмотрена встроенная система автонаведения (автотрекинга), антиобледнения, аэродинамической защиты оптики. В системе используется полупроводниковый лазер с длиной волны 1,55 мкм. Класс лазерной безопасности – 1м. Лазерная многоцелевая система для телекоммуникаций (МОСТ),в частности модель МОСТ 100/500, используется для организации телекоммуникационных сетей интегрированного обслуживания, при организации локальных вычислительных сетей, для обеспечения доступа в интернет, для соединения АТС между собой и пр. ЕЕ приемо- передающие модули устанавливаются на противоположных концах трассы на высоте не менее 2,5 м. при этом минимальная допустимая угловая нестабильность места должна быть не более 1´, а погрешность установки направления связи не более 30´´.Выполнение этих требований обеспечивает в условиях средней полосы ориентировочную дальность связи систем серии МОСТ в соответствии с рисунка 1.

МОСТ 100/500

Запас на линии, который представляет собой доступную мощность, превышающую чувствительность приемника, можно рассчитать из уравнения :

Где
Мlink - общая мощность излучателя; Pв - чвствительность приёмника, которая также зависит от ширины полосы (скорости передачи данных); Sr - геометрическое ослабление линии из-за рассеивания передаваемого луча с увеличением расстояния; Ageo - ослабление в атмосфере из-за поглощения и рассеяния; Ascintillation - ослабление из-за турбулентности атмосферы; Asystem - представляет все остальные потери в системе, включая ошибки в установке направления луча, оптические потери приемника, потери из-за отклонения луча, уменьшение чувствительности из-за окружающей освещенности (солнечного излучения) и тому подобное.

и типы поверхности на трассе, а также условия размещения приемопередатчика, которые гарантировали бы оптимальное качество работы линии. К этим факторам относятся:

- Погодные условия;
- Физических препятствий на трассе между излучателем и приемником;
Топография и тип поверхности;
Точность установки излучателя и приемника.

из-за дождя

от расстояния, для разных типов турбулентности на 1550 нм

длинной 1 км

Допуски, распределённые для компенсации ослабления в тумане или дожде, могут также компенсировать и влияние мерцания

предприятия массового производства оборудования для светомузыки, средств безопасности (камеры внешнего и внутреннего наблюдения), строительных приборов и производители фото и видеоаппаратуры.
Согласно проведённым исследований количество потенциальных потребителей составляет 110 компаний, включая крупнейшие. Но в силу наших производственных возможностей мы не в состоянии удовлетворить их все. Поэтому мы берем усредненный показатель предприятий, с которыми мы можем сотрудничать (% предприятия). Для многих видов товаров индивидуального и промышленного назначения Sполн. Можно рассчитать по формуле :

- количество предприятий (людей) в l-м сегменте;

- доля покупателей, которые хотят (могут) приобрести товар в l-м сегменте;

- комплектность покупки.

полной потребности в товаре данного вида по формуле:

– полная потребность в товаре суммарно для всех рассматриваемых сегментов, шт.;

– полная потребность сегмента, шт.;
L – количество сегментов рынка.

продуктом конкурента. В качестве образца выступает лучший аналог. Таким аналогом является излучатель производства фирмы Colibrys (Швейцария) и Sensonor (Норвегия). На формуле (1-2) представлен расчет единичных параметрических показателей для технических и экономических параметров.

, если

, если

Далее определяем уровень качества нового изделия по формуле 3.

, (1)

,(2)

лазерам I класса относят полностью безопасные лазеры, то есть такие лазеры, выходное коллимированное излучение которых не представляет опасности при облучении глаз и кожи.
Лазеры II класса – это лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении кожи или глаз человека коллимированным пучком; диффузно отраженное излучение безопасно как для кожи, так и для глаз.
К лазерам III класса относятся такие лазеры, выходное излучение которых представляет опасность при облучении глаз не только коллимированным, но и диффузно отраженным излучением на расстоянии 10 см от отражающей поверхности и (или) при обучении кожи коллимированным излучением. Диффузно отраженное излучение не представляет опасности для кожи.
Лазеры IV класса – это лазеры, диффузно отраженное излучение которых представляет опасность для глаз и кожи на расстоянии 10 см от отражающей поверхности.

опасность представляет для сетчатой оболочки глаза, а излучение с длиной волны от 180 до 380 нм и свыше 1400 нм – для передних сред глаза.
Повреждение кожи может быть вызвано лазерным излучением любой длины волны рассматриваемого спектрального диапазона (180- 10 5нм).
Предельно допустимые уровни(ПДУ) лазерного излучения устанавливаются для двух условий облучения - однократного и хронического для трех диапазонов длин волн:
I-180 <λ≤ 380 нм;
II-380 <λ≤ 1400 нм;
III-1400 <λ≤ 10 5 нм.
Нормируемыми параметрами лазерного излучения являются энергетическая экспозиция H, облученность E, усредненные по ограничивающей апертуре.
Для определения предельно допустимых уровней HПДУ и EПДУ при воздействии лазерного излучения на кожу усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,1×10 -3м(площадь апертуры Sа= 10-6м2).

лазерного излучения на кожу усреднение производится по ограничивающей апертуре диаметром 1,1 .×10 - 3м(площадь апертуры Sа= 10 -6м 2).
Для определения предельно допустимых уровней HПДУ и EПДУ при воздействии на глаза лазерного излучения в диапазонах I и III усреднение производится также по апертуре диаметром 1,1×10 - 3м, а в диапазоне II - по апертуре диаметром 7× 10 - 3м.
Наряду с энергетической экспозицией и облученностью нормируемыми параметрами являются также энергия W и мощность P излучения, прошедшего через указанные ограничивающие апертуры.
Энергетические параметры связаны между собой соотношениями:

;

или иных погодных условиях. Как и все другие системы передачи данных, система FSO не может быть абсолютно идеальной, но тем не менее в 21-м веке лазерные приборы пользуются довольно большим спросом. Преимущества АОЛС заключаются в особой защищенности информации, приемлемой скорости передачи данных и отсутствии необходимости регистрации канала связи. Последнее, кстати, дает нам понять, что лазерные приборы – это технологии будущего. Основными требованиями к современным телекоммуникационным технологиям являются увеличения пропускной способности каналов связи и мобильности обеспечении связи. Эта задача легко выполняется при использовании технологии FSO.