5.4.4.4. Якість та надійність передавання сигналу
Прийнято вважати, що якість безпроводного з’єднання, яке забезпечується АОЛЗ, визначається, головним чином, тільки одним параметром – величиною резерву, який перекриває затухання, вносиме природними аерозолями (туман, сніг, дощ) на заданій відстані, зазвичай 1 км. Проте шкідливий вплив гідрометеорів та інших факторів середовища експлуатації зовсім не вичерпується явищем ослаблення оптичного сигналу в атмосферному каналі. Накопичений дослід експлуатації обладнання у самих різних кліматичних зонах доказав, що сукупний вплив цих факторів без прийняття спеціальних заходів оказує значно більший (у порівнянню з затуханням сигналу), вплив на надійність роботи FSO-системи. Розробник і виробник АОЛЗ вважають, що справжня якість продукції досягається лише у випадку прийняття спеціальних заходів по виключенню негативних впливів цих факторів, що збільшують час недоступності каналу, іноді в десятки разів.
Сцінціляції і тремтіння пучків в атмосферному каналі вносять в передаваний сигнал помилки, які значно перебільшують заявляємий рівень BER 10-9, що особливо проявляється на великих дистанціях і в ясну погоду. В АОЛЗ це явище компенсується за рахунок застосування багатоапертурної оптичної системи, що містить в себе три передавальних і два приймальних каналів, а також унікальних інтерфейсів, які забезпечують спеціальне транспортне кодування оптичних сигналів.
Сонячні та інші паразитні засвітлення приводять до перевантаження фотоприймача і перериванню зв’язку. В АОЛЗ їх вплив зведено до мінімуму (імовірність переривання зв’язку менше 0,01%) за рахунок потужної оптичної селекції з використанням двох спектральних, двох просторових і одного поляризаційного фільтра в каналі приймання, а також малим кутовим полем зору оптичного приймача.
Помилки наведення, обумовлені нестабільністю опор, на які встановлюється обладнання, під впливом температурних градієнтів, вітрового навантаження та інших факторів, приводять до додаткових, навіть до 100%, втрат потужності внаслідок кутових зміщень пучків передавача. У виробах Artolink цей ефект повністю відсутній, так як в їх склад входить система стабілізації напрямку зв’язку (автотрекінг). Вона містить в себе високочутливий датчик кутових відхилень оптичної осі з оригінальним інтегро-варіаційним алгоритмом селекції цілей і високоточну систему позиціонування.
Помилки положення, які викликані разузгодженням оптичних осей приймача і передавача під впливом температурних змін і сонячної радіації, вносять додаткове, до 10 дБ, ослаблення в оптичний канал. Особливо гостро цей ефект проявляється при використанні обладнання з рознесеними приймачем і передавачем. В АОЛЗ ці явища практично виключені (менше 1 дБ) за рахунок виконання приймально-передавального модуля у вигляді товстостінного литого моноблоку оригінальної конструкції, що забезпечує вирівнювання температурних градієнтів і теплову розв’язку внутрішніх оптичних елементів. Додатково моноблок оточений захисним кожухом, який огороджує його від вітрового і радіаційного навантаження.
Обмерзання і забруднення зовнішніх оптичних елементів приймача і передавача, які викликані різкими змінами температури і вологості, а також роботою обладнання в умовах осадків і запиленої атмосфери, приводять до зриву зв’язку. В АОЛЗ прийняті гарантовані заходи до виключення такого випадку шляхом використання системи оригінальних екранів, які за рахунок аеродинамічних ефектів забезпечують чистоту оптики. В особливо складних умовах експлуатації застосовується додаткова система термозахисту оптичного стику, що має у порівнянні з традиційними рішеннями в 2-5 разів меншу потужність, що споживається при тій самій ефективності.
Завада оберненого розсіяння, яка викликана оберненим відбиванням світла від осадків, особливо при роботі лінії під час снігопаду, приводить до зниження реальної чутливості приймача на 20 і більше дБ. В АОЛЗ за рахунок вузьких кутових діаграм направленості випромінювання передавача і полю зору приймача, а також застосуванням оригінальної схеми селекції сигнальних фотонів за принципом «свій-чужий», яка забезпечує постійну чутливість приймача при всіх умовах експлуатації.
Вся сукупність реалізованих технічних рішень гарантує отримання реального експлуатаційного резерву по підсиленню АОЛЗ від 28 до 52 дБ при довжині лінії зв’язку 1 кілометр. Конкретне його значення залежить від швидкості передавання інформації і комплектації виробу. В цьому випадку основний експлуатаційний параметр виробу – час доступності каналу для якості передавання сигналів з BER не гірше 10-9 дійсно визначається лише географією його встановлення і довжиною лінії зв’язку.
Рис. 5.11
З рисунку 5.11. видно, що у випадку висування до лінії вимог високого ступеня доступності каналу в регіонах з поганою «оптичною погодою», необхідно знижувати довжину оптичного з’єднання. При цьому величина енергетичного резерву не має принципового значення. Більш важливим фактором є метеорологічні умови в місці встановлення обладнання. В південних регіонах АОЛЗ може забезпечити надійність зв’язку на рівні 99,9% і краще при довжині з’єднання в декілька кілометрів.