Design and optimization of a Free-Space Optical (FSO) communication system for reliable outdoor connectivity in hospital departments in Malta
Notice bibliographique
Résumé
Background Modern healthcare facilities face the challenge of ensuring secure, high-speed, and interference-free communication across hospital campuses. In Maltese hospitals, electromagnetic interference (EMI) from RF systems and the high cost of fibre deployment are major limitations. Free-Space Optical (FSO) communication offers a promising solution by providing gigabit-per-second transmission without EMI-related disruptions. Methods This study proposes the design and optimization of a 1550 nm FSO communication system using OptiSystem 21 and MATLAB R2024b. The design incorporates Malta’s Mediterranean climate, dominated by haze with rare fog, into atmospheric attenuation models. System parameters, including attenuation coefficients, Q-factor, bit error rate (BER), and link availability, were evaluated under different weather conditions. Results The system maintains reliable performance when rain attenuation is below 3.5 dB/km, achieving a Q-factor above 6 and error-free transmission in clear air with BER < 10 −12 and a Q-factor of 13. The link operates optimally up to 2 km and sustains receiver sensitivity (–35 dBm) up to 5 km at 17 dBm transmit power. Simulations demonstrate high availability (>99%) under clear, hazy, and rainy conditions, while fog—occurring less than two days per year in Malta—reduces availability but does not impact the overall system feasibility. Conclusions The proposed standalone FSO system eliminates EMI risks, lowers installation costs, and simplifies deployment compared to RF-based or hybrid designs. It provides a hospital-focused, cost-effective, and scalable framework that ensures secure and high-speed transfer of medical imaging, telemetry, and electronic health records. Tailored for Malta’s climate, the system represents a sustainable blueprint for next-generation hospital communication infrastructures, combining EMI safety, high availability, and environmental resilience.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».