Abstract:
سامانههای مخابرات نوری فضای آزاد(FSO) ، به دلیل امکان ارسال پهنای باند زیاد و امنیت بالا میتوانند جایگزین مناسبی برای سامانههای رادیوئی باشند. مشکل اصلی بهکارگیری این سامانهها، وجود پدیدههای جوی محیط انتشار شامل جذب، پراکندگی و آشفتگی است. این اثرات موجب میشود که نور منتشرشده در کانال انتقال علاوه بر تضعیف دچار پدیده چندمسیرگی گردد و رفتاری مشابه با پدیده محوشدگی در کانال مخابراتی داشته باشد. در این مقاله مدلی برای بررسی همزمان تضعیفهای محیط انتشار FSO و آشفتگی ارائه شده است. طراحی یک سامانه FSO با استفاده از ترکیب روشهای کاهش اثر آشفتگی نظیر متوسطگیری از سطح دهانه گیرنده، روش چند فرستنده و یک گیرنده (MISO) و کد برخط 1B4B مورد بررسی قرار گرفته و رفتار آن با استفاده از نمودارهای نرخ احتمال خطا(BER) و احتمال قطع (Outage) در شرایط مختلف آب و هوائی شبیهسازی شده است. تحلیل بودجه لینک نشان میدهد که یک سامانه FSO با 4 فرستنده با توان ارسالی 200 میلی وات و یک گیرنده با قطر دهنه اپتیک cm25 میتواند یک لینک مخابرات نوری با برد حداکثر 10 کیلومتر و نرخ خطای بیت بهتر از 6-10 را در شرایط آشفتگی ضعیف برقرار نماید.
Machine summary:
"طراحی یک سامانه FSO با استفاده از ترکیب روشهای کاهش اثر آشفتگی نظیر متوسطگیری از سطح دهانه گیرنده، روش چند فرستنده و یک گیرنده (MISO) و کد برخط 1B4B مورد بررسی قرار گرفته و رفتار آن با استفاده از نمودارهای نرخ احتمال خطا(BER) و احتمال قطع (Outage) در شرایط مختلف آب و هوائی شبیهسازی شده است.
مقدار پارامترهای مورد استفاده در شبیهسازی سامانه مخابرات نوری (رجوع شود به تصویر صفحه) مطابق با این شکل در شرایط آشفتگی ضعیف که قابلیت دید با چشم غیرمسلح بیشتر از km5/3 باشد میتوان با توان فرستنده بیشتر از mw 200 تا برد km 10 ارتباط با احتمال خطای بهتر از ۶-۱۰ داشت.
نتیجه دیگر شکل (۱۰) آن است که عملکرد لینک مخابرات نوری FSO بهشدت تابع شرایط آب و هوایی است و سامانه باید حتما مدیریت توان داشته باشد تا بتواند متناسب با گزارشگیری میزان احتمال خطا، توان خروجی فرستنده را کنترل نماید و نیز با توجه به همان شکل، بهکارگیری سامانه برای بردهای بیش از چند کیلومتر در شرایط آشفتگی متوسط و قوی منطقی به نظر نمیرسد که این نکته با سامانههای موجود در عمل نیز سازگار است.
حداقل توان موردنیاز برای حالت چهار فرستنده و یک گیرنده تکی، روش متوسطگیری دهانه و برحسب فاصله بین فرستنده و گیرنده برای داشتن 6- 10 ≥BER 6 - نتیجهگیری در این مقاله بررسی عملکرد سامانههای مخابرات نوری MISO همراه با روش متوسطگیری در حالتهای مختلف شرایط آب و هوایی مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از شبیهسازی عملکرد سامانه و بیان نمودارهای نرخ احتمال خطا (BER) و احتمال وقوع قطع (Outage) نشان داده شد که تضعیفهای ناشی از آشفتگی، برد این سامانهها را محدود مینماید."