Файл: Методические рекомендации по разработке, оформлению и защите дипломных работ, проектов и задач. Спб. Вас, 2013. 10с.docx

2. Для удобства монтажа и эксплуатации, предлагаемое оборудование должно иметь простую конструкцию, компактность, легкость в установке и обслуживании. Оборудование должно монтироваться без применения специализированного инструмента и принадлежностей, производимых поставщиком.

3. Электропитание оборудования должно осуществляться от сети вторичного гарантированного питания (источника постоянного тока) с любым из следующих значений напряжения питания: минус 24 В и минус 60 В.

4. Оборудование должно сохранять свои рабочие параметры при изменении номинального напряжения питания в пределах -15% + 20%.

5. Оборудование должно обеспечивать круглосуточную эксплуатацию в следующих климатических условиях:

температура окружающего воздуха от минус 50 С до плюс 40 С;

относительная влажность воздуха до 80% при температуре плюс 25⁰С;

атмосферное давление не ниже 60 кПа (450 мм рт.ст.).

6. Оборудование в упакованном виде должно быть устойчиво к транспортированию при температуре окружающей среды от - 50⁰С до + 50⁰С и относительной влажности воздуха 100% при температуре +25⁰С, а также должно быть устойчиво к хранению в складских не отапливаемых помещениях при температуре от -50⁰С до + 40⁰С, и среднемесячном значении относительной влажности 80% при температуре +20⁰С.

---

3.4.1 Использование АОЛС в качестве оборудования “последней мили”

Проблема “последней мили” заключается в следующем – организациям, предоставляющим услуги доступа к Internet (или другой вычислительной) конечным пользователям (такие организации часто именуют ISP - Internet Service Provider) необходимо организовать каналы связи многих территориально разобщенных пользователей с единой точкой доступа. Причем распределение пользователей на местности может быть таково, что каждому из них может потребоваться свой индивидуальный канал доступа. Обычно в этом случае применятся доступ по телефонным каналам (dial-up) и проводным выделенным линиям. Технология АОЛС предлагает альтернативную схему подключения (рис.2.1).

Рис.2.1. Альтернативная схема подключения

Пользователи могут располагаться на большом расстоянии от точки доступа, поэтому необходима большая дальность связи (порядка нескольких километров)

Ширина канала ограничена потребностями одного пользователя, поэтому, поэтому возможно применение относительно низкоскоростных устройств (до 1 Мбит/c).

Требования к доступности канала могут колебаться в больших пределах, но, как правило, доступность канала порядка 98% - 99% времени вполне устраивает пользователя. Это позволяет увеличить дальность связи.

3.4.2 Использование АОЛС для связи сегментов ЛВС.

Типичный случай – объединение пользователей внутри здания с помощью проводных технологий (витой пары, коаксиального кабеля), а связь между зданиями организуется с помощью АОЛС (рис.2.2.).


Рис. 2.2. Использование АОЛС для связи сегментов ЛВС

3.4.3 Требования к каналу АОЛС.

Основное требование, высокое быстродействие. Т.е. решения, не обеспечивающие скорость хотя бы 10 Мбит/с не находят применения. Оптимальным является использование каналов 100 Мбит/c или 1 Гбит/c.

Необходимая дальность связи может достаточно сильно колебаться (от 10 метров до нескольких километров), но, как правило, не превышает 1 км.

Высокая надежность – доступность канала должна быть более 99,999%

Система юстировки и автонаведения, дрейф опорных конструкций (домов, столбов, мачт) под действием ветра, нагрева и других природных факторов слабо сказывается на уходе оптического луча от оптимального направления. Угловые колебания зданий практически всегда лежат в пределах около 0,5 мрад.

---

Канал АОЛС реализует физическую среду передачи данных и прозрачен для программного обеспечения (далее ПО) станций сети. Это позволят использовать любое ПО, обеспечивающее передачу данных по тому типу сегмента сети, в которую включен канал АОЛС. Однако необходимо разработать программу мониторинга параметров АОЛС, которая будет с оборудованием АОЛС, получать информацию о ее состоянии и управлять ее параметрами в соответствии с командами пользователя. Для этого в оборудовании АОЛС должен быть предусмотрен отдельный интерфейс.

Очевидно, при использовании АОЛС невозможен компромисс между дальностью передачи и доступностью канала. В этом случае необходимо применять мощные передатчики и высокочувствительные приемники или резервирование с помощью другого канала. Например, в качестве резерва для высокоскоростной АОЛС может использоваться более медленный проводной канал.

Другим эффективным решение является дублирование АОЛС с помощью радиоканала. В этом случае существенно повышается дальность передачи, т.к. не существует погодных условий, препятствующих работе одновременно обоих каналов, т.о. возможно использование как АОЛС, так и радиоустройств практически на предельной дальности, не создавая запас мощности на случай плохих метеоусловий (для АОЛС наихудшими условиями является туман, для радио – дождь. Причем одновременное их появление невозможно).

Рассмотрим схему подключения канала АОЛС к ЛВС или отдельной ЭВМ. Один из возможных вариантов представлен на рис.2.3.


Рис. 2.3. Один из вариантов подключения канала АОЛС между двумя подсетями.

При простейшей реализации канала АОЛС он прозрачен на физическом уровне и представляет собой просто “удлинитель” среды передачи, т.е. передатчик АОЛС выполняет только простейшее преобразование сигналов (например, напряжение в мощность оптического сигнала), не затрагивая даже способ кодирования. Приемник выполняет обратное преобразование. т.о. обеспечивается минимальная задержка в распространении сигнала (порядка нескольких битовых интервалов), а весь контроль корректности и защиты передачи ложится на узлы сети. В этом случае канал АОЛС может совсем не иметь цифровых схем и представлять аналоговый модулятор (передатчик) и усилитель (приемник) с соответствующим оптическим оборудованием. В более сложном случае, канал АОЛС обеспечивая прозрачность на физическом уровне, дополнительно выполняет некоторые интеллектуальные функции:

---

Перекодировка сигнала;

Представление последовательного сигнала, поступающего на вход передатчика, в другом коде с повышения надежности передачи и снижения требования к пропускной способности канала;

Повышение надежности передачи за счет перекодирования в код с большей избыточностью или за счет повторной отправки поврежденных пакетов;

Шифрование информации;

Мультиплексирование нескольких каналов;

В этом случае задержка, вносимая каналом, существенно возрастает.

Еще один вариант, это реализация канала АОЛС на канальном уровне или сетевом уровне. В этом случае устройства АОЛС реализуют функции коммутатора или маршрутизатора. Это увеличивает сложность оборудования АОЛС, но позволяет более гибко управлять передачей. Очевидно, что задержка, вносимая каналом в этом случае, максимальна.

---

3.4.4 Создание магистральных каналов на основе АОЛС.

В этом случае к каналам предъявляются очень жесткие требования:

• 
  максимально высокая скорость передачи (порядка нескольких Гбит/c);
  
• 
  высокая надежность – доступность канала должна быть более 99,999%;
  
• 
  высокая дальность связи (порядка десятков километров).
  

Очевидно, здесь невозможен компромисс между дальностью передачи и доступностью канала. В этом случае необходимо применять мощные передатчики и высокочувствительные приемники или резервирование с помощью другого канала. Например, в качестве резерва для высокоскоростной АОЛС может использоваться более медленный проводной канал. Другим эффективным решение является дублирование АОЛС с помощью радиоканала. В этом случае существенно повышается дальность передачи, т.к. не существует погодных условий, препятствующих работе одновременно обоих каналов, т.о. возможно использование как АОЛС, так и радиоустройств практически на предельной дальности, не создавая запас мощности на случай плохих метеоусловий (для АОЛС наихудшими условиями является туман, для радио – дождь. Одновременное их появление - невозможно).

3.5. Анализ вариантов применения оборудования АОЛС на сетях связи специального назначения.

За последние годы, достигнут значительный прогресс в создании атмосферно-оптических систем передачи (АОСП), способных повысить качество и эффективность передачи информа­ции различного вида, расширить услуги связи, снизить трудо- и материалоемкость при их применении. Они обладают целым рядом указанных вы­ше достоинств, позволяющих обеспечить возможность оперативного раз­вертывания линий с большой пропускной способностью, в том числе в труднодоступной местности, с преодолением водных и иных преград. При этом отпадает необходимость использования тяжелой машинной техники для транспортировки и укладки кабеля. Применение интегрально-оптических компонентов упрощает построение приемопередающей аппарату­ры, линейных регенераторов, повышает их надежность и экономичность.

---