АОЛС – технология будущего!

Авторы: Кирилл Дыхов, Андрей Максимов
Опубликовано: Вестник связи № 2 / 2006

Атмосферные Оптические Линии Связи (АОЛС) можно смело назвать системами нового века! Радиочастотный диапазон, увы, не бесконечен, коммуникации мегаполисов становятся все более сложными для прокладывания оптоволоконных и проводных линий - человечеству приходится находить все новые, более совершенные и удобные способы передачи информации…

АОЛС, или, в английском варианте, FSO (Free Space Optics) – вид связи, получивший свое развитие и коммерческое применение в конце 90-х годов XX века в результате объединения лазерных и телекоммуникационных технологий. Использование инфракрасного оптического диапазона для передачи данных открыло широкие возможности для проектировщиков систем связи, нуждающихся в максимальной оптимизации процесса передачи информации как с технической, так и коммерческой сторон. Оптическая связь нашла свое основное воплощение в виде оптоволоконных и атмосферных систем, каждая из которых имеет свои достоинства, особенно в условиях современных мегаполисов. Информационная революция, начавшаяся в конца двадцатого века, продолжается; все более сложные технические решения применяются в новых технологиях, требующих все новых и новых ресурсов. Что такое крупный информационный город сегодня? Это сложная инфраструктура, состоящая из государственных служб, корпоративных и частных пользователей, операторов связи и других образований, нуждающихся в постоянном обмене информацией. Большинство из них используют радиочастотный диапазон, спрос и цена на который с каждым годом только увеличиваются. Разрастаются города, строятся новые учреждения, улицы теперь все чаще представляют собой сложные коммуникационные сооружения. Чтобы в городе осуществить какое-либо мероприятие по вмешательству в ландшафт или структуру, например, прокладку кабеля, требуется затратить немало усилий и денег. Возникает вопрос: «что делать?». Атмосферные Оптические Системы позволяют решить этот и многие другие вопросы.

Лазерные системы передачи данных работают в инфракрасном диапазоне спектра. К настоящему моменту не существует никаких ограничений на его использование, что исключает процесс согласования с радиочастотным и регулирующим органом. На момент зарождения и в первые годы эксплуатации FSO наблюдалось некое недоверие к данным системам из-за особенности среды распространения - атмосферы. Зачастую подвергалась сомнению доступность канала связи при различных атмосферных условиях, например, осадках, имеющих существенное влияние на инфракрасный спектр. Но, как показывает практика, основные причины возникновения таких ситуаций кроются в неверных расчетах характеристик оптических каналов и завышении показателей дальности работы в целях получения дополнительной прибыли. При правильном подходе и соблюдении всех требований к эксплуатации современные системы обеспечивают уровень доступности 99,9% , а показатели битовых ошибок составляют 10^-12.

Благодаря особенностям среды распространения, атмосферные оптические системы имеют минимальное время развертывания относительно других решений, предназначенных для аналогичных целей. Для организации канала связи достаточно получить разрешение владельцев зданий, на которые можно установить приемо-передающее оборудование, и произвести необходимые настройки, после чего система готова к эксплуатации.

Важным качеством АОЛС является возможность быстрой модернизации системы. Технология FSO не стоит на месте, передающие модули постоянно обновляются. Сегодня уже созданы системы со скоростью передачи данных 2,5 Гбит/с, тогда как РРЛС имеют жесткую привязку к ширине выделенной полосы частот, поэтому скорости передачи в несколько гигабит на современном уровне развития не доступны. Более того, можно сказать, что технология радиосистем близка к своим предельным возможностям. Рассмотрим особенности модернизации на примере продукции компании PAV Data, являющейся лидером в области производства систем FSO для операторов и корпоративных пользователей. В системах предусмотрена возможность замены приемо-передающего модуля на оптическом блоке, что позволяет расширять возможности оборудования.

Рассмотрим типичную ситуацию: связь между офисами осуществляется посредством 2Мбит/с потока E1, т.е. изначально с расчетом на несколько телефонных линий. Возникает потребность связи с удаленным сервером со скорости 10 Мбит/с. Что делать? Закупать РРЛС, получать частоты, тянуть оптику? Дорого, и, главное – долго. Достаточно заменить внутренний модуль прямо на месте установки оборудования, при необходимости провести корректировку оптического канала, и вы продолжаете работать, но уже на других уровнях. Финансовые и временные затраты минимальны! Далее компания расширяется, и теперь 10 Мбит/с уже недостаточно, необходим канал100Мбит/с. Нет проблем, меняется тот же модуль на более скоростной FastEthernet, и так до 1 Гбит/с. Кроме того, уже есть системы, работающие на скоростях от 2 Мбит/с до 155 Мбит/с - без изменений в составе оборудования!

Для операторов связи принцип наращивания пропускной способности тот же. Без демонтажа оптических блоков, только путем замены приемо-передающих модулей канал E1 легко модернизируется до 2 или 4E1.

Проведем сравнительный анализ АОЛС с классическими оптическим и медным кабелями. Традиционно проводной вид связи считается самым надежным и доступным. Действительно ли это так? На Западе, в условиях крупного мегаполиса, где права собственника соблюдаются неукоснительно, стоимость организации проводного канала между двумя зданиями может достигать $200-300 тыс. В Москве эта цифра, конечно, ниже, но такая ситуация сохраняется благодаря наличию старых телекоммуникационных «колодцев», которые практически исчерпали свой ресурс, и в ближайшем будущем о них придется забыть. Организационная сторона этого вопроса отнимет достаточно много времени, а именно 2-3 месяца в лучшем случае, и потребует немалых финансовых затрат. Тогда как установка комплекта PAV Data Systems займет 2, максимум 3 дня. По расчетам специалистов, по надежности проводной и АОЛС каналы имеют практически одинаковые показатели. Повреждение коммуникаций в результате строительных работ и грызунами приравнивается к влиянию атмосферных и температурных изменений.

Рассмотрим ситуацию, когда высокая скорость передачи не требуется, а среда распространения - атмосфера. При передаче данных на частотах более 23 ГГц посредством РРЛС так же, как и в случае с FSO, необходимо соблюдать условие прямой видимости, при этом атмосферные осадки, особенно дождь, оказывают сильное влияние на доступность канала и дальность связи. В итоге линия связи ограничена дистанцией 3-5 км на частотах около 38 ГГц. В свою очередь, на более длинных волнах для увеличения дистанции приходится увеличивать высоту расположения антенн.

Следующий момент - это расположение радиолинии. Ее ориентация в пространстве по отношению к аэропортам, воинским частям и другим специальным объектам имеет ограничения и требует согласования. В современных городских условиях это часто оказывается трудновыполнимым условием. Оборудование FSO не имеет таких строгих условий по инсталляции. Типично размещение систем на крыше, за окном, на мачте и даже в офисе на подоконнике.

Можно перечислить еще ряд преимуществ технологии FSO, но ясно одно: атмосферные оптические системы передачи данных – это простое, эффективное, современное и перспективное решение проблемы «последней мили». И если вы все равно остаетесь поклонником классических каналов связи, АОЛС поможет ликвидировать проблемный участок на время строительных работ кабельных каналов или период получения необходимых разрешений.

МикроМакс Системс (www.micromax.ru) – авторизованный дистрибьютор PAV Data Systems Ltd. на территории России и стран СНГ. Тел: +7 (495) 775-8336