Record y byd ar gyfer trosglwyddo data diwifr: 40 Gbps dros 11 cilomedr

Ym mis Awst 2019, cynhaliodd Rwsia, am y tro cyntaf yn y byd (Ie, mae'n wir), brosiect masnachol ar gyfer diswyddo diwifr cebl optegol asgwrn cefn gyda chynhwysedd o 40 Gbit yr eiliad. Defnyddiodd Operator Unity, is-gwmni Norilsk Nickel, sianel o'r fath i anfon copi wrth gefn diwifr 11-cilometr ar draws yr Yenisei.

Record y byd ar gyfer trosglwyddo data diwifr: 40 Gbps dros 11 cilomedr

O bryd i'w gilydd yn y wasg, gan gynnwys ar Habré, maent yn ymddangos nodiadau ar gofnodion byd diwifr. Maent yn ddiddorol o safbwynt cynnydd technolegol, ond mae'r rhain bob amser yn brofion ymchwil. A dyma brosiect masnachol go iawn, ac nid yn amodau Silicon Valley neu brifysgol Ewropeaidd, ond yn union yn y taiga ar Gylch yr Arctig. Yn syndod, mae'n wlad enfawr ac amodau daearyddol a hinsoddol anodd sy'n creu'r rhag-amodau ar gyfer prosiectau sy'n rhoi rhediad am eu harian i'r labordai ymchwil gorau.

Llinell amser cofnodion diwifr diweddar:

  • efallai y 2013, 40 Gbit yr eiliad fesul 1 km ar amledd arbrofol o 240 GHz fel arbrawf ar y cyd gan wyddonwyr o Sefydliad Technoleg Karlsruhe, Radiometer Physics GmbH a Sefydliad Fraunhofer ar gyfer Ffiseg Cyflwr Solet Cymhwysol. Amledd signal ddim ar gael at ddefnydd masnachol.
  • efallai y 2016: 6 Gbit yr eiliad fesul 37 km yn yr ystod 70/80 GHz, yr un tîm, ond fel arbrawf newydd ar amleddau a neilltuwyd ar gyfer prosiectau masnachol,
  • Tachwedd 2016: 20 Gbit yr eiliad fesul 13 km, canolfan ymchwil Lab Cysylltedd Facebook,
  • Ionawr 2019, 40 Gbit yr eiliad fesul 1,4 km, safle prawf Deutsche Telekom ar offer cyfresol Ericsson, ym mis Mai 2019, rhoddodd graddio'r un dolenni ar yr un safle prawf i 8 yn olynol tua 100 Gbit yr eiliad,
  • Awst 2019, 40 Gbit yr eiliad fesul 11 km, Norilsk gweithredwr "Unity" ar offer cyfresol o DOK LLC (St Petersburg).

Fel mater o ffaith, efallai na fyddai unrhyw gofnod o gyfathrebu diwifr yn y Cylch Arctig oni bai am y drifft iâ ar yr Yenisei. Mae cefndir y prosiect fel a ganlyn - yn 2017, ar ôl i weithredwyr y Tri Mawr wrthod datblygu cyfathrebu i gyfeiriad Taimyr, adeiladodd y gorfforaeth PJSC MMC Norilsk Nickel, gan ddefnyddio ei harian ei hun, hyd enfawr (956 km) ffibr-optig asgwrn cefn (FOCL) o Novy Urengy i Norilsk gyda chynhwysedd o 40 Gbit yr eiliad. Mae hwn yn llwybr anodd iawn, gan fynd trwy dir anodd, a derbyniodd ei adeiladwyr wobrau'r llywodraeth am y gwaith hwn.

Un o'r problemau gweithredol oedd taith cebl ffibr optig 40-gigabit ar draws yr Yenisei yn absenoldeb pontydd; penderfynwyd rhedeg ar hyd gwaelod yr afon, ac er mwyn sicrhau dibynadwyedd, gosodwyd sawl cebl. Ond mae drifft iâ yn niweidio opteg yn hawdd. Ar ben hynny, nid yw drifft iâ ar yr Yenisei yn ddigwyddiad am ddiwrnod, ac ni chaniateir unrhyw waith atgyweirio ar y dŵr yn ystod yr amser cyfan hwn oherwydd y perygl mawr i bobl.

Yn ogystal â cheblau ychwanegol ar waelod yr Yenisei, cefnogwyd y llwybr gan sianel gyfnewid radio diwifr 1 Gbit yr eiliad o dyrau telathrebu ar ddwy ochr yr afon, yn Igarka a phentref Priluki (mae'r sianel radio hon i'w gweld yn y llun uchaf - dysgl fawr). Ond beth yw 1 Gbit yr eiliad i ddarparu rhanbarth diwydiannol Norilsk cyfan rhag ofn y bydd difrod i'r opteg ... - dagrau. Felly, yn y cyfnod hydref-gaeaf 2018-2019, dechreuodd y gweithredwr Norilsk Unity, sy'n rhan o strwythur PJSC MMC Norilsk Nickel, waith dylunio ar adeiladu sianel ddiwifr ar draws y Yenisei gyda chynhwysedd nad yw'n israddol i'r ffibr- llinell optig.

Er mawr syndod i arbenigwyr Unity, ni dderbyniodd unrhyw un o frandiau telathrebu’r byd gynigion i gyflenwi offer ar gyfer sianel ddiwifr 40-gigabit ar bellter o 11 km. A'r pwynt yma yw'r union gyfuniad cymhleth o gapasiti ac ystod sianel uchel. Mae gan offer cyfresol modern gyda chynhwysedd o 10 Gbit yr eiliad neu fwy ar gyfer yr ystod 70/80 GHz nodwedd mor gyfyngedig ag ystod gyfyngedig iawn. Mae hyn oherwydd y ffaith, gyda chynlluniau amgodio cymhleth fel QAM128 neu QAM256 - a dim ond y gallant ddarparu trwygyrch o 10 Gbit / s neu fwy - mae'n anodd darparu unrhyw bŵer trosglwyddydd sylweddol. Mae llwybrau o 3-5 km yn hawdd, ond ar 11 km mae'r gwanhad signal yn dod yn rhy fawr ac ni ellir cael cysylltiad yn y safon 10GE.

Derbyniwyd yr her gan ddatblygwr domestig o St Petersburg - cwmni DOK. Roedd hi eisoes wedi datblygu pontydd radio a oedd yn darparu'r ystod angenrheidiol. A chyn y prosiect hwn, fe wnaethant brofi sianel 40 Gbit yr eiliad ar ffurf 4 pont radio 10 Gbit yr eiliad a oedd yn gweithio ar y cyd yn eu safle prawf 4 km, ac roeddent yn hyderus bod modd cael y capasiti hwnnw. Ond yn ymarferol, nid oes unrhyw un yn y diwydiant telathrebu erioed wedi ceisio llunio 4 pont radio gweithredu cyfochrog o 10 Gbit yr eiliad ar bellter o 11 km.

Record y byd ar gyfer trosglwyddo data diwifr: 40 Gbps dros 11 cilomedr

Ar ôl derbyn gwrthodiadau gan frandiau byd-eang, nid oedd y cwsmer, a gynrychiolir gan Edinstvo LLC, hefyd yn siŵr a fyddai offer domestig yn ymdopi â'r prosiect. Felly, penderfynwyd i ddechrau gosod un bont radio 10 Gbit yr eiliad yn unig dros 11 km fel cam peilot. Ac os yw'n profi ei hun yn dda, yna graddiwch y dasg i 4 pont radio gweithredu cyfochrog.

Record y byd ar gyfer trosglwyddo data diwifr: 40 Gbps dros 11 cilomedr

Record y byd ar gyfer trosglwyddo data diwifr: 40 Gbps dros 11 cilomedr

Record y byd ar gyfer trosglwyddo data diwifr: 40 Gbps dros 11 cilomedr

O safbwynt technegol, mae'n gwbl ddiangen trawsyrru 40 Gbit yr eiliad mewn un sianel, dros yr awyr a thros gebl optegol. Mae'n llawer haws trosglwyddo data dros sawl “edau” 10 Gbit yr eiliad cyfochrog. Mae offer rhwydwaith 10GE yn rhatach ac yn fwy hygyrch na switshis 40GE. Yn ogystal, mae “edau” cyfochrog yn darparu mwy o ddibynadwyedd i'r sianel gyfan.

Ond roedd problem, yn wahanol i gebl optegol, lle nad yw'r signal ar hyd ffibrau cyfochrog yn effeithio ar ei gilydd mewn unrhyw ffordd, mae sianeli radio yn profi ymyrraeth ar y cyd, hyd at fethiant llwyr o ran cyfathrebu. Ymdrinnir â hyn trwy ddefnyddio gwahanol bolareiddio'r signal a lledaenu'r signalau yn ôl amlder. Ond mae hyn yn haws i'w ddweud, yn llawer anoddach i'w weithredu “mewn caledwedd”. Gwnaeth tîm St. Petersburg gylchedwaith gan ddefnyddio micro-gylchedau mawr (MMIC, Cylchred Integredig Microdon Monolithig) yn seiliedig ar gallium arsenide ac roeddent yn hyderus yn eu datrysiad cylchedwaith.

“Mae pontydd radio modern o safon 10GE ledled y byd yn cael eu gwneud gan ddefnyddio sglodion microdon masnachol. Yn y maes hwn, mae'n aneffeithiol cynnal datblygiad fertigol integredig, pan fydd yr holl brosesau technegol yn cael eu cynnal mewn un cwmni - o sputtering sglodion microdon i gydosod cydrannau yn gynnyrch gorffenedig. Mae hyn tua'r un peth â faint o gwmnïau sy'n gwneud byrddau cyfrifiadurol yn seiliedig ar sglodion gan Intel ac AMD. Fodd bynnag, yn wahanol i fyrddau PC wedi'u masgynhyrchu, mae angen arbenigedd arbennig i sefydlu sglodion microdon, ac yna chwyddo'r signal a'i fwydo i'r antena, a dyma, mewn gwirionedd, yw testun Gwybodaeth y cwmni, ”meddai Valery Salomatov, prosiect rheolwr DOK LLC.

Bu'r model peilot pont radio 10 Gbit yr eiliad PPC-10G-E-HP yn gweithio'n llwyddiannus ar dyrau ar hyd glannau'r Yenisei am ychydig fisoedd (Mai-Mehefin 2019). Glaw haf yw'r amser anoddaf ar gyfer cyfathrebiadau radio tonnau milimetr, oherwydd ... mae diferion glaw yn debyg i'r donfedd (tua 4 mm), sy'n achosi gwanhau'r signal. Yn y gaeaf nid yw'r broblem hon yn digwydd, oherwydd ... mae plu eira, yn ogystal â niwl a mwg, yn dryloyw radio ar gyfer cyfathrebu diwifr yn yr ystod 70/80 GHz.

Record y byd ar gyfer trosglwyddo data diwifr: 40 Gbps dros 11 cilomedr

Record y byd ar gyfer trosglwyddo data diwifr: 40 Gbps dros 11 cilomedr

Fe wnaeth y bont radio 10 Gbit yr eiliad o DOK LLC ymdopi â'r tywydd a'r pellter, ac wedi hynny, yn seiliedig ar ystadegau ar argaeledd y llinell gyfathrebu, penderfynodd gweithredwr Unity raddfa i 4 sianel ddiwifr gyfochrog gyda chynhwysedd o 10GE yr un. Gwnaethpwyd y gosodiad gan arbenigwyr o gwmni Edinstvo, a wnaeth ddarganfod cymhlethdodau'r gosodiad yn annibynnol yn unol â'r cyfarwyddiadau ar gyfer yr offer. Ar ddiwedd mis Gorffennaf 2019, y bont radio
Derbyniwyd 40 Gbit yr eiliad (4x 10 Gbit yr eiliad) trwy'r Yenisei ar gyfer gweithrediad masnachol ym mhresenoldeb tîm goruchwylio gosod gan y cwmni DOK.

Ffynhonnell: hab.com

Ychwanegu sylw