Расчет надежности работы атмосферной оптической линии связи - Дипломная работа

Человечество стоит на пороге нового мира, в котором будет создано единое информационное пространство. В этом мире осуществлению коммуникаций больше не будут препятствовать ни физические границы, ни время, ни расстояния. Сейчас во всем мире существует огромное количество сетей, выполняющих различные функции и решающих множество разнообразных задач. Требуются специальные разрешения, согласования, лицензии на проведение работ, а также выполнение целого ряда сложных технических требований и удовлетворение немалых финансовых запросов организаций, распоряжающихся землей или канализацией.В данной главе рассматривается технология лазерной сети связи, а так же ее преимущества, такие как экономичность; низкие эксплуатационные расходы; высокая пропускная способность и качество цифровой связи, а так же быстрое развертывание и изменение конфигурации сети. Приемник производит преобразование излучения лазера, в сигналы используемого электрического или оптического интерфейса. Оптический диапазон имеет много характерных особенностей и за счет малой длины волны позволяет достичь высокой направленности излучения, существенно уменьшить размеры антенных систем, сформировать чрезвычайно узкие лазерные пучки и получить высокую концентрацию электромагнитного излучения в пространстве. Кроме того, частоты модуляции занимают некоторую полосу частот, и ширина ее определяется объемом передаваемой в единицу времени информации. Например, для передачи телеграфного текста требуется полоса частот 10 Гц, а для телевизионного изображения - полоса частот 107 Гц и несущая частота не менее 108 Гц.Лазерные сети связи широко применяются для преодоления сложных участков сети; экономии времени и средств на проектных работах и установке канала; конкурируют со стационарным радиорелейным и кабельным оборудованием при организации высокоскоростного доступа. Также сотовые операторы часто используют лазерные каналы для быстрого подключения неосвоенных районов, пока не протянут оптоволокно. Операторы сотовой и прочей беспроводной связи используют лазерные каналы связи для подключения базовых станций, область применения этой технологии распространяется на беспроводные телефонные сети. Малые сроки инсталляции и независимость от традиционной проводной инфраструктуры позволяют использовать атмосферные линии для всевозможных временных мероприятий - выставок, фестивалей - и даже просто при необходимости временно расширить подключение к сети - например при проведении разовой рекламной компании. В результате, в атмосфере свет распространяется в тех же окнах прозрачности - 850, 1310 и 1550 нм, что позволяет использовать весьма распространенную элементную базу, применяемую в оптоволоконной технике, и заимствовать заметную часть наработок и технологий: микролинзы, оптические усилители, голографическая оптика и методы спектрального уплотнения каналов.Преимущества беспроводных линий связи очевидны: это экономичность (так как не требуется рыть траншеи для укладки кабеля и арендовать землю); низкие эксплуатационные расходы; высокая пропускная способность и качество цифровой связи; быстрое развертывание и изменение конфигурации сети; легкое преодоление препятствий - железных дорог, рек, гор и т. д. Безопасность, для радиосистем, где перехват проблемы не составляет, единственная возможность защитить передаваемые данные - зашифровать их. Конечно, абсолютной защиты от несанкционированного доступа не существует в принципе - теоретически можно перехватить и "вскрыть" информацию, переданную любым из известных на сегодняшний день способом.Слово "лазер" составлено из начальных букв в английском словосочетании Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что в переводе на русский язык означает: усиление света посредством вынужденного испускания. Таким образом, в самом термине лазер отражена так фундаментальная роль процессов вынужденного испускания, которую они играют в генераторах и усилителях когерентного света. Поэтому историю создания лазера следует начинать с 1917г., когда Альберт Эйнштейн, впервые ввел представление о вынужденном испускании. На эту заявку было выдано свидетельство, в котором под рубрикой "Предмет изобретения" было написано: "Способ усиления электромагнитных излучений отличающейся тем, что усиливаемое излучение пропускают через среду, в которой с помощью вспомогательного излучения или другим путем создают избыточною по сравнению с равновесной концентрацию атомов, других частиц их систем на верхних энергетических уровнях, соответствующих возбужденным состояниями. Первоначально этот способ усиления излучения оказался реализованным в радиодиапазоне, а точнее в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ диапазоне).В данной главе были рассмотрены принципы построения систем лазерной связи, а так же некоторые преимущества, такие как экономичность, безопасность.В данной главе будет рассмотрена схема работы лазера, его применение в различных областях науки и техники, такие как космические системы связи, где уникальные свойства лаз

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ЛАЗЕРНОЙ СВЯЗИ

1.1 Технология лазерных сетей связи

1.2 Преимущества систем лазерной связи

1.3 История создания и развития лазерной технологии

1.4 Основные результаты

ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ЛАЗЕРНЫХ СВЯЗЕЙ

2.1 Принцип работы лазеров

2.2 Работа систем АЛС

2.3 Промышленные системы АЛС

2.4 Применение лазеров

2.5 Космические системы связи

2.6 Применение лазеров в космических системах связи

2.7 Влияние атмосферы

2.8 Основные результаты

ГЛАВА 3. FSO-СИСТЕМЫ

3.1 Структура локальной вычислительной сети с применением атмосферных оптических линий связи

3.2 Структура системы передачи данных с открытым атмосферным каналом

3.3 Анализ возникающих проблем при использовании систем с открытым атмосферным каналом передачи данных для удаленного доступа

ГЛАВА 4. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОАНИЕ ИССЛЕДУЕМОЙ СИСТЕМЫ

4.1 Основные результаты

ГЛАВА 5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

5.1 Резюме

5.2 Анализ положения дел в отрасли

5.3 Суть разрабатываемого проекта

5.3.1 Назначение

5.3.2Форма реализации

5.4 Производственный план

5.5 Организационный план

5.6 Финансовый план

5.7 Вывод

ГЛАВА 6. БЕЗОПАСНОСТЬ И САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТРУДА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ

6.1 Микроклимат рабочего помещения

6.1.1. Расчет микроклимата в холодный период года

6.1.2 Расчет систем воздушного отопления

6.1.3 Расчет водяного отопления

6.1.4 Расчет и оптимизация системы кондиционирования в теплый период года

6.3 Расчет и анализ опасности поражения электрическим током

6.4 Режим труда и отдыха при работе с ПЭВМ

6.5 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

В данной главе были рассмотрены принципы построения систем лазерной связи, а так же некоторые преимущества, такие как экономичность, безопасность. Еще была приведена подробная история зарождения лазерной системы, ее развитие и проникновение на рынки массового обслуживания и новейшие передовые технологии.