Елена Покатаева
Беспроводные оптические системы (Wireless Optics, WO или Free Space Optics, FSO), в основе которых лежат технологии организации высокоскоростных каналов связи инфракрасным излучением, используются в этом качестве не одно десятилетие. В конце прошлого века западные аналитики предвещали бум широкополосной связи. Этим бумом должен был подпитываться резкий взлет популярности технологий FSO. Однако вместо бурного подъема телекоммуникационной отрасли разразился кризис сектора высоких технологий. Развитие сетей мобильной связи 3G, для которых технологии FSO представлялись идеальным средством для связи базовых станций, оказалось не таким стремительным, как предполагалось раньше. В результате решения FSO оказались наиболее востребованными в секторе корпоративных заказчиков как способ доступа провайдеров широкополосного сервиса в такие районы, куда оптическое волокно не могло быть проложено по экономическим соображениям.
В России технологии FSO находят применение как в корпоративном, так и в телекоммуникационном секторах. Однако, как отмечает Евгений Виноградов, начальник отдела маркетинга научно-производственной компании "КАТАРСИС", выпускающей оборудование FSO под торговой маркой БОКС (беспроводные оптические каналы связи) с 1995 года, "технология FSO, с рыночной точки зрения, еще молода, по сравнению с привычными кабельными и радиосоединениями. Поэтому, даже несмотря на явные преимущества, она пока малоизвестна".
Проект длиной в день
Преимущества технологии FSO ярко демонстрирует проект по подключению к корпоративной сети абонентов нового офиса регионального ICN тренинг-института, Siemens. Андрей Иванов, директор регионального ICN тренинг-института Siemens, рассказывает о том, как выбиралось техническое решение для подключения: "Требования стандартов сети можно выполнить, прокладывая кабельные линии связи с пропускной способностью в 30 В-каналов. В условиях Москвы реализация проекта стоила приблизительно 100 тыс. долл. и требовала двух месяцев для выполнения работ. Но организация связи с использованием радиодиапазона оказалась неприемлемой, поскольку усложняются и ее защита от несанкционированного доступа, и процедура выделения радиочастот".
Проанализировав ситуацию, компания Siemens отказалась от длительных дорогостоящих работ по прокладыванию собственного оптоволоконного канала связи. Исследование показало, что затраты на создание собственного беспроводного оптического канала связи окупятся в течение восьми-девяти месяцев. В результате компания сделала выбор в пользу технологии FSO и оборудования беспроводной оптики российского производителя, НПК "КАТАРСИС". Применение систем FSO привлекательно с организационной точки зрения: не требуется никаких разрешительных и согласовательных мероприятий. Применение атмосферных оптических линий связи изменяет весь ход строительства местных сетей связи, ибо устраняет наиболее тяжелые и дорогостоящие работы по строительству телефонной канализации, прокладке и монтажу кабеля. "Общая стоимость комплекта оборудования и монтажа составила около 2500 долл. Работы были выполнены в течение одного дня, - поясняет Андрей Иванов. - Дистанция составила 350 метров. Беспроводное решение обеспечивает непрерывную и надежную связь, поддерживая передачу речи и данных в потоке Е1".
Самым сложным участком проекта, как отмечает Андрей Иванов, оказался поиск места возможной установки с обеспечением прямой видимости. "Прямая видимость - это не такая большая проблема, как может показаться. На самом деле прямая видимость чаще есть, чем ее нет. Просто это не всегда очевидно", - комментирует Евгений Виноградов.
Проблемы технической поддержки решений беспроводной оптики вообще не существует. Лазеры начали применять для передачи сигналов связи довольно давно, однако с появлением мощных светодиодов в качестве источника излучения у технологии FSO открылись качественно новые перспективы: срок службы современных светодиодов составляет в среднем 11 лет, а обслуживание самой оптики сводится к ежегодной рекомендованной профилактике. "За время эксплуатации оборудования БОКС - почти три года - оно не потребовало каких-либо специальных работ по техподдержке", - говорит Андрей Иванов.
И о погоде
Говоря о надежности беспроводного оптического канала связи, необходимо упомянуть о том, каким образом в решениях FSO решается проблема влияния метеоусловий на стабильность работы канала связи. Ключевой принцип практического применения технологии FSO основан на компромиссе: чем большая продолжительность простоев вследствие неблагоприятных погодных условий допускается, тем протяженнее будет канал связи. Другими словами, если компанию устраивает, что длительность отказов канала по причине тумана достигает 8 часов в год (готовность на уровне 0,999), то протяженность линии окажется значительно выше, чем если бы время недоступности сократилось до не более чем 5 минут в год (готовность на уровне 0,99999). Здесь следует принимать во внимание, что никакой кабельный канал не дает 100% готовности.
"Мы говорим о рабочих дистанциях до 1000 (или 1550) метров в зависимости от требований к надежности канала связи на уровне 0,999 (или 0,997 соответственно), - поясняет Евгений Виноградов. - Вспомните, часто ли вам приходилось наблюдать туман с дальностью видимости ~100 (или 200) метров? Даже в Петербурге это бывает не более 9 (или 25) часов в течение целого календарного года. При создании корпоративных соединений мы рекомендуем своим заказчикам и партнерам ориентироваться на доступность 0,997 (МДВ на уровне 200 метров), так как, в основном, существенные снижения МДВ при сильных туманах происходят именно в нерабочие часы".
Плюсы и минусы технологии FSOК числу главных преимуществ технологии FSO традиционно относятся следующие:
Главная проблема технологии FSO - возможность отказа в работоспособности канала при снижении МДВ (метеорологической дальности видимости) ниже заданного порога, величина которого зависит от энергетики конкретной системы FSO и конкретного расстояния между объектами. Распространение инфракрасного излучения в атмосфере сопровождается рядом явлений линейного и нелинейного взаимодействия света со средой: поглощение и рассеяние молекулами газов воздуха, аэрозолями (пыль, дождь, снег, туман) и флуктуации излучения на турбулентностях атмосферы. Следствием этого является. Поэтому необходимость располагать системы FSO относительно близко к крупным концентраторам (не более 1500 метров на практике). Значит, воспользоваться этой услугой, по крайней мере, на первых порах, смогут только те клиенты, которые находятся в больших городах. Особо актуальны системы FSO в решении проблемы "последней мили", то есть подключении пользователей к сетям передачи данных или соединении сегментов в локальных вычислительных сетях. Современные системы FSO способны обеспечить решение подобных задач, поскольку по своему потенциалу беспроводная оптическая сеть практически не уступает волоконно-оптической. Уровень скоростей, обеспечиваемый системами беспроводной оптики, простирается от T3 (45 Мбит/с) до OC-48 (2,5 Гбит/с). Последние разработки позволят одновременно передавать данные на Ethernet-скоростях и пользоваться телефонными линиями. При соотношении "стоимость/производительность" беспроводная оптика имеет существенные преимущества перед альтернативными вариантами организации локального доступа, включая DSL-технологии и кабельные модемы. Технология FSO не зависит от конкретных протоколов и может применяться фактически на любых транспортных сетях, включая ATM, SONET/SDH, Gigabit Ethernet и др. Для передачи данных по беспроводному каналу могут использоваться технологии Ethernet, Fast Ethernet, G.703 (один, два или четыре потока Е1). Оборудование FSO разрабатывается таким образом, чтобы легко совершить совершать переход на другой протокол связи, скорость или дальность. |
