Позитивним атрибутом FSO-технології є її висока захищеність від різного роду підключень і прослуховувань, оскільки передавання даних

здійснюється дуже вузьким променем, що гарантує відсутність випромінювань за межами діаграми спрямованості світлового потоку. За умови, якщо буде встановлено перешкоду на шляху проходження променя, то чуттєвий приймач відразу зафіксує падіння енергетичної потужності прийнятого сигналу, що обов'язково буде супроводжуватися розривом зв'язку і сигналом тривоги.

Одним з перших, хто використав світловий промінь для передавання даних був Олександр Грехем Белл, який запатентував мобільний телефон, для передачі інформації за допомогою оптичних світлових променів в 80-х рр. XIX ст., ще задовго до винаходу лазера, оптичного волокна і навіть радіо. Перші системи на основі лазерів з'явилися сторіччя потому, але вони не набули подальшого розвитку. Для лазерних променів потрібна пряма видимість, і ця вимога була настільки строгою, що найменші коливання могли змістити промінь з курсу.

Діапазон сучасних швидкостей безпровідної оптики коливається від T3 (45 МБіт/с) до OC-48 (2,5 ГБіт/с), а в наукових лабораторіях існують зразки і більш швидкодіючих систем.

Технологія оптичного зв’язку реалізується як у комп’ютерних мережах підприємств, так і в стільникових мережах третього покоління (3G), де вона забезпечує зв’язком базові станції, які встановлені на височинах та дахах будівель.

Головними причинами загасання сигналу в атмосфері є розсіювання та поглинання сигналу в атмосфері.

Причиною розсіювання пучка інфрачервоного світла є природні атмосферні фактори: дощ, сніг і туман. Причому туман є найбільш несприятливий для поширення світлового променя, як в видимому так і в інфрачервоному спектрі. Послаблення сигналу при проходженні світла крізь атмосферу складає від 5 (при ясній погоді) до 30 дБ (при густому тумані) з розрахунку на 1 км довжини з'єднання.

В дощову погоду FSO-системи працюють краще, аніж радіорелейні лінії зв'язку (РЛЗ), що використовують радіодіапазон 18-64 ГГц. Наприклад, сильна злива (рівень опадів 75 мм/годину) дозволяє лазерній системі передавати дані на відстані до 2 км, в той час як РЛЗ-системи забезпечують зв'язок на значно меншу відстань.

При використанні оптичної системи в атмосфері, довжина одного сегменту безпровідного оптичного каналу зв’язку, при рівні сигналу в 20 дБ та нормальних погодних умовах (коефіцієнт загасання 1дБ/км) становитиме 20 км. Але за умови густого туману коефіцієнт загасання становитиме 400 дБ/км і максимальна відстань передавання даних суттєво зменшиться.

Окрім погодних умов, на оптичний зв'язок впливатиме також температура навколишнього середовища та щільності повітря, при цьому зони з різною щільністю повітря відіграватимуть роль оптичних лінз, розсіюючи промінь від траєкторії передавання.

Всі вищеперелічені атмосферні явища призводять до зменшення співвідношення «сигнал/шум» і до збільшення імовірності виникнення помилок в процесі передавання даних. Чим далі приймач розташований від передавача, тим вища імовірність того, що зв'язок буде перервано. При використанні лазерних модемів втрата, зв'язку відбувається відразу, при перевищенні величини ослаблення сигналу в лінії, тобто коефіцієнта виникнення помилок від граничного рівня.

Таблиця 1.1 - Порівняння проходження оптичного сигналу та радіохвилі в повітряному середовищі.

ЗАВАДА | Інфрачервоні промені (765 нм) | Радіохвилі W-діапазону (60 ГГц)

Чисте повітря | -1 дБ/км | -15 дБ/км

Мерехтіння | від 0 до -3 дБ/км | 0

Птахи та листя | Не проходять | від 0 до -20 дБ/км

Вікно (двійне скло) | -3 дБ | -1 дБ

Легкий дим (видимість до 400 м) | -25 дБ/км | -1 дБ/км

Звичайний туман (видимість до 100 м) | -120 дБ/км | -1 дБ/км

Густий туман (видимість до 40 м) | -300 дБ/км | -1 дБ/км

Невеликий дощ

(25 мм/год) | -10 дБ/км | -10 дБ/км

Злива (150 мм/год) | -25 дБ/км | -40 дБ/км

Тому доводиться знаходити компроміс між радіусом дії оптичної системи та її продуктивністю. Причому це не відзначається на швидкості передавання даних. Канал у 10 ГБіт/с буде працювати так само надійно, як і канал у 10 МБіт/с. Таких показників, досягають за рахунок посилення світлового сигналу, що надходить з оптичної лінії.

Для підвищення надійності передавання даних в оптичних системах застосовують методи збільшення потужності сигналу, використання резервних радіоканалів, застосування багатопроменевих систем та інші.

Переваги безпровідної технології передавання даних:

· Низька вартість обладнання (порівняльна економія витрат — 20% і більш)

· Не вимагає ліцензування і створення технічних проектів

· Відсутність додаткових витрат на оренду землі та частотного діапазону

· Висока швидкість інсталяції (установка каналу зв'язку займає 2-4 години)

· Відсутній взаємовплив з іншими, розташованими поруч, каналами зв'язку

· Відсутній вплив електромагнітних шумів

· Висока скритність передачі даних (перехоплення вузьконаправленого променя в інфрачервоному діапазоні технологічно дуже складне)

· Висока швидкість передачі

· Якісний зв'язок у будь-яку погоду (приступність зв'язку в устаткування — 99,7-99,9%).

Функціональна схема системи лазерного зв'язку:

· блок обробки приймає сигнали від різних стандартних пристроїв (телефону, факсу, цифрової АТС, локальної комп'ютерної мережі) і перетворює їх у прийнятну для передачі лазерним модемом форму;

· перетворений сигнал передається електронно-оптичним блоком у вигляді інфрачервоного випромінювання;

· на прийомній стороні прийняте оптичною системою світло попадає на фотоприймач, де перетворюється назад в електричні сигнали;

· посилений і оброблений електричний сигнал надходить на блок обробки сигналів, де відновлюється в первісному виді.

Передача і прийом здійснюються кожним з парних модемів одночасно і незалежно одне від одного. Лазерні модеми встановлюються таким чином, щоб оптичні осі прийомо-передавачів