Szabadtéri optikai összeköttetés

2012.08.14.

Ez az anyag NEM egyetemi elıadás, hanem hallgatói házi feladat. Az optikai hálózatok alapjai tárgy teljesítéséhez szükséges irodalomkutatási feladat beszámolójának szintjéröl ad tájékoztatást. Kérek mindenkit, hogy a vizsgára ne ebböl, hanem az elöadáson elhangzott anyagból készüljön!

Szabadtéri optikai összeköttetés

Nagy Balázs BME 2009. tavasz

Történet, alapfogalmak Történet - Alexander Graham Bell „photophone” 600 láb(kb. 20 m) - 1960-as évektől lézer a meghatározó - 70-es évektől katonai alkalmazásokban - 80-as évektől megjelenik polgári felhasználásban is - mindennapi használatban: ledek, optikai távirányítók(IrDA)

Alapfogalmak - mint a „klasszikus” optikában - lencse+lézer = fej - VCSEL diódák - egy vevő, több adó => FSO (free space optics)


1

2012.08.14.

FSO, topológiák


FSO, topológiák


2

2012.08.14.

FSO, topológiák Összeköttetések - pont-pont - pont-multipont Topológiaként ugyanazok elképzelhetőek, mint klasszikus optikában. Tulajdonságai miatt MAN hálózati topológiákra kell gondolni.


Környezeti problémák, feladatok 1,5-4 mrad sugárszéttartás


3

2012.08.14.

Környezeti problémák, feladatok „Csak” az alábbi problémák merül(het)nek fel - sugár diszperzió - légköri diszperzió - eső - hó - szél - köd(10-100dB/km is lehet) - ragyogás, tükröződés - háttérbeli fények, szórt fények - árnyékolás - dilattáció - hőmérséklet ingadozás - légszennyezés - Nap – ha pont az egyik adó mögé kerül(K-NY tájolás) - élőlények - légmozgás - távolság - szomszédok


Előnyök, hátrányok Nagyjából a környezeti problémák lefedik a hátrányokat. Bizonyos hátrányokat nem tudunk kiküszöbölni, együtt kell velük élni.

Előnyök: - protokoll független - nagy sávszélesség(wifihez képest) - átlátszó - gyorsan telepíthető, áthelyezhető - nem szükséges frekvencia engedély - interferencia mentes működés - full duplex átvitel - Freshnel zóna mentesség - EMI védett - alacsony egészségkárosító hatás


4

2012.08.14.

Összehasonlítás, ár Más alternatívák: - Wifi(802.11x) -> olcsóbb rövid távolságra(100-300 m), de: biztonság, sávszélesség, teljesítmény problémák stb. - Wimax -> nagy távolságra(10-20 km) éri meg, de: még mindig lassú, zavarvédettség, lefedési problémák, lassú kiépítés stb.

Ár kérdése: - rövid időszakra szóló összeköttetésekre olcsó - sok segédmunka esetén is olcsó - földrajzilag nem mindenhol éri meg - példa: GE 500 méterre MRV TS1000P-vel kb. 4,5 millió Ft(listaár, szerelvények nélkül) - MTBF > 10 év


Kapcsolatok, sebességek Sebességek lehetnek - alacsony sebességűek(1-10 Mbps) - közepes sebességűek(10-100 Mbps) - nagy sebességűek(100-2,5 Gbps; WDM 10 Gbps; teszt: 160 Gbps) Kapcsolatok – szinte bármi - E1/T3/E4 - Ethernet, FE, GE - STM, SDH - FDDI, ATM - iSCSI, FC - G.703/G.723


5

2012.08.14.

Cégek, gyártók Hazánkban - Lasernetworks(régebben Laserbit) http://www.lasernetworks.hu Külföldön - MRV - Fsona - Plaintree - GeoDesy

Adatlapok fontossága


Szabványok, telepítési szabályok Néhány szabvány, amiket be kell tartani - IEC529:1989 Protection Level : IP66 - American Standard Z136.1-1993, International Standard: IEC 60825-1 Amendment 2, Class 1 and Class 1M - CE - SAFETY: 72/23/EEC as amended by 93/68/EEC and 93/68/EEC - EN50081-1: European Union standards for EMC Emissions - EN50082-1: European Union standards for Electromagnetic Immunity - ESD - EN61000-4-2:1995, Radiated Immunity - EN61000-4-3:1996 - EFT/B - EN61000-4-4:1995, Surge test - EN61000-4-5:1995 Conducted RF Immunity EN61000-4-6:1996, - EN61000-4-8:1993, Voltage dips & interruptions - EN61000-4-11:1994 - UL1459: Standard for Telephone Equipment, Second Edition, UL, 1 Oct. 1990 - TR-NWT-001089: Electromagnetic Compatibility and Electrical Safety Generic Criteria for Network Telecommunications Equipment, Bell Communications Research, Issue 1, Oct. 1991 (Bellcore) + telekommunikációs szabványok ( ITU-T, IEEE) Általános szabályok


6

2012.08.14.

Adatlapok – TS 5000(8˝)


Adatlapok Folytatás: @ 3 dB/km = Light rain (5-10 mm/hr) - Light haze @ 5 dB/km = Light to medium rain (15-20 mm/hr) – Haze @10 dB/km = Medium to heavy rain (45 mm/hr) - Light snow - Thin fog @17 dB/km = Cloudburst (100 mm/hr) - Medium snow - Light fog @30 dB/km = Rain (up to 180 mm/hr) - Blizzard - Moderate fog => bizonyos éghajlati viszonyokra NEM alkalmazható megbízhatóan a szabadtéri optikai átvitel


7

2012.08.14.

Alkalmazási lehetőségek, jövő - MAN - LAN-LAN összeköttetés - űrtávközlés - ESA: 40 000 km távolság, 6 000 és 10 000 méter magasan repülők között 6 db kétirányú optikai kapcsolattal(2006) - HAPCOS: műholdak között 50 Mbps, TerraSAR-X (2006. októberi felbocsájtású) 5,6 Gbps

jövő: mozgás közben(10 km emelkedés) 600 km távolságra néhány Gbps - ideiglenes kapcsolatok kiépítése - kapacitásbővítés miatt tartalék útvonal - egyetemi hálózatok - nagy területen fekvő cégek Földrajzilag: Közel-kelet(Dubai, Szaúd-Arábia), Mexikó, USA, Belgium, Kanada, Görögország


Irodalomjegyzék [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9]

http://en.wikipedia.org/wiki/Free-space_optical_communication http://www.free-space-optics.org/ http://www.laseroptronics.com/index.cfm/id/57-66.htm http://www.vis.hu/optika1.htm http://halozatialapok.blogter.hu/140162/wireless_miert http://www.mrv.hu/index.php?id=311 http://www.lasernetworks.hu/ http://www.esa.int/esaTE/SEMN6HQJNVE_index_0.html http://www.hapcos.org/DOCS/wg2/wg2_home.php


8

Szabadtéri optikai összeköttetés

Recommend Documents