برسی تاثیر تکنیک MIMO در لینک مخابرات نوری فضای آزاد توسعه یافته تا 32 کانال

سیستم های مخابراتی در سال های اخیر، شاهد رشد و توسعه روز افزونی بوده و اهمیت آنها در زندگی بشر رو به افزایش است. لینک های مخابرات نوری فضای آزاد، به دلیل امکان ارسال با پهنای باند زیاد و امنیت بالا می توانند جایگزین مناسبی برای لینک های رادیویی باشند. مشکل اصلی بکارگیری این سیستم ها، وجود پدیده های جوی محیط انتشار نظیر اغتشاشات و تضعیف کانال ارتباطی ناشی از شرایط جوی است. از آنجا که تاکنون تمام نتایج ارائه شده در حوزه مخابرات نوری فضای آزاد مطابق با یک شرایط جوی کلی و نه بر اساس استانداردهای هواشناسی اقلیم خاص بوده، لذا نتایج حاصل از شبیه سازی به دلیل وجود تنوع در شرایط آب و هوایی در مناطق مختلف جغرافیایی چندان مستدل نمی باشند. بنابراین در این پژوهش ابتدا با در نظرگرفتن محدودیت های ذاتی و اعمالی در لینک FSO و با گردآوری اطلاعات دقیق شرایط جوی از سامانه هواشناسی، اعم از میزان رطوبت، بارندگی، غلظت آلاینده ها توانستیم شرایط مختلف جوی در شهر اصفهان را با ضرایب تضعیف مختلف مدل سازی کنیم که این امر موجب تشابه بسیار نزدیک نتایج شبیه سازی با پیاده سازی عملی لینک می شود. در ادامه با طراحی لینک مخابرات نوری فضای آزاد توسعه یافته تا 32 کانال و تلفیق آن با روش MIMO، بهبود قابل ملاحظه ای در پارامترهای کیفی و مسافت سرویس دهی لینک ایجاد شد. افزایش چشمگیر ضریب کیفیت، مینیمم نرخ خطای بیت و بازدهی طیفی بالا (تعداد بیت های بیشتر در هر ثانیه) آن هم بدون نیاز به افزایش پهنای باند یا توان ارسالی اضافی، مهمترین دستاورد ما در این طراحی بوده است. لینک FSO با استفاده از نرم افزار Optisystem 7 پیاده سازی شده و نتایج شبیه سازی بر اساس ماکزیمم ضریب کیفیت، نرخ خطای بیت و تغییرات ارتفاع دیاگرام چشمی برسی و تحلیل شده اند.

Keywords:

مخابرات نوری فضای آزاد (FSO) , MIMO ضریب کیفیت , مینیمم نرخ خطای بیت (BER)