Haririk gabeko datu-transmisioaren munduko errekorra: 40 Gbps 11 kilometrotan

2019ko abuztuan, Errusiak, munduan lehen aldiz (Bai, egia da), 40 Gbit/s-ko gaitasuna duen bizkarrezurreko kable optiko baten haririk gabeko erredundantziarako proiektu komertziala burutu zuen. Operator Unity, Norilsk Nickel-en filiala, kanal hori erabili zuen Yenisei zehar 11 kilometroko haririk gabeko babeskopia bidaltzeko.

Haririk gabeko datu-transmisioaren munduko errekorra: 40 Gbps 11 kilometrotan

Noizean behin prentsan, HabrΓ©n barne, agertzen dira Haririk gabeko munduko errekorrei buruzko oharrak. Aurrerapen teknologikoaren ikuspuntutik interesgarriak dira, baina beti ikerketa-probak dira. Eta hona hemen benetako proiektu komertzial bat, eta ez Silicon Valley edo Europako unibertsitate baten baldintzetan, zirkulu artikoko taigan bertan baizik. Harrigarria bada ere, herrialde erraldoia da eta baldintza geografiko eta klimatiko zailak, ikerketa laborategi onenei diruaren truke ematen dieten proiektuetarako aurrebaldintzak sortzen dituztenak.

Hari gabeko azken erregistroen kronograma:

  • Maiatzaren 2013, 40 Gbit/s 1 km-ko 240 GHz-ko maiztasun esperimentalean, Karlsruhe Institute of Technology, Radiometer Physics GmbH eta Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics-eko zientzialariek elkarrekin egindako esperimentu gisa. Seinalearen maiztasuna ez dago erabilgarri erabilera komertzialerako.
  • Maiatzaren 2016: 6 Gbit/s 37 km-ko 70/80 GHz tartean, talde bera, baina proiektu komertzialetarako esleitutako maiztasunetan esperimentu berri gisa,
  • Azaroaren 2016: 20 Gbit/s 13 km-ko, Facebook Connectivity Lab ikerketa zentroa,
  • urtarrilaren 2019, 40 Gbit/s 1,4 km-ko, Deutsche Telekom proba-gunea Ericsson serieko ekipoetan, 2019ko maiatzean, proba-gune bereko esteka berdinak 8ra ​​jarraian eskalatzeak 100 Gbit/s inguru eman zituen,
  • Abuztua 2019, 40 Gbit/s 11 km-ko, Norilsk operadorea "Unity" DOK LLC-ren (San Petersburgo) serieko ekipoetan.

Izan ere, baliteke zirkulu artikoan haririk gabeko komunikazioari buruzko erregistrorik egongo ez balitz Yenisei-ko izotz-noraeza izan ez balitz. Proiektuaren atzeko planoa honakoa da: 2017an, Hiru Handietako operadoreek Taimyr-en norabidean komunikazioak garatzeari uko egin ostean, PJSC MMC Norilsk Nickel korporazioak, bere fondo propioak erabiliz, luzera handia (956 km) zuntz optiko bat eraiki zuen. bizkarrezurra (FOCL) Novy Urengy-tik Norilsk-era 40 Gbit/s-ko ahalmena duena. Ibilbide benetan zaila da, lur zailetatik igarotzen dena, eta bertako eraikitzaileek lan honengatik gobernuaren sariak jaso zituzten.

Arazo operatiboetako bat Yenisei zehar 40 gigabiteko zuntz optikoko kable bat pasatzea izan zen, zubirik ezean;ibaiaren hondotik pasatzea erabaki zen, eta fidagarritasuna lortzeko, hainbat kable jarri zituzten. Baina izotzaren noraezak optika erraz kaltetzen du. Gainera, Yenisei ibaian izotz-noraeza ez da egun bakarreko gertaera bat, eta ez da onartzen uraren konponketa lanik denbora osoan zehar, pertsonentzako arrisku handia dela eta.

Yenisei behealdean dauden kable gehigarriez gain, ibilbidearen babeskopia zen 1 Gbit/cc telekomunikazio dorreetako haririk gabeko irrati-errele-kanal batek ibaiaren bi aldeetan, Igarkan eta Priluki herrian (irrati kate hau ikusgai dago. goiko argazkian - plater handi bat). Baina zer da 1 Gbit/s Norilsk industria-eskualde osoa eskaintzeko optika kaltetzen bada... - malkoak. Hori dela eta, 2018-2019ko udazken-neguko epean, Norilsk operadoreak, PJSC MMC Norilsk Nickel-en egituraren parte den, Yenisei zehar haririk gabeko kanal bat eraikitzeko diseinu-lanak hasi zituen zuntz-a baino gutxiagoko ahalmenarekin. lerro optikoa.

Unityko espezialisten harridurarako, munduko telekomunikazio marka batek ere ez zuen 40 gigabiteko haririk gabeko kanal baterako ekipoak hornitzeko proposamenik onartu 11 km-ko distantziara. Eta kontua hemen, hain zuzen, kanalen ahalmen handiko eta irismenaren konbinazio konplexua da. 10/70 GHz gamarako 80 Gbit/s edo gehiagoko ahalmena duten serieko ekipamendu modernoak oso sorta mugatua bezalako ezaugarria du. Izan ere, QAM128 edo QAM256 bezalako kodeketa-eskema konplexuekin - eta 10 Gbit / s edo gehiagoko errendimendua eman dezakete soilik - zaila da transmisore-potentzia garrantzitsurik ematea. 3-5 km-ko ibilbideak errazak dira, baina 11 km-tara seinalearen atenuazioa handiegia bihurtzen da eta ezin da 10GE estandarrean konexiorik lortu.

Erronka San Petersburgoko etxeko garatzaile batek onartu zuen - DOK konpainia. Dagoeneko garatu zituen irrati-zubiak beharrezko irismena ematen zutenak. Eta proiektu honen aurretik, 40 Gbit/s-ko kanal bat probatu zuten 4 Gbit/s-ko irrati-zubi elkarrekin lan egiten duten 10 kilometroko proba-gunean, eta ziur zeuden ahalmen hori lortzea posible zela. Baina praktikan, telekomunikazioen industrian inor ez da inoiz saiatu 4 Gbit/s-ko 4 Gbit/s-ko 10 irrati-zubi paralelo funtzionatzen 11 km-ko distantziara.

Haririk gabeko datu-transmisioaren munduko errekorra: 40 Gbps 11 kilometrotan

Marka globalen errefusa jaso ondoren, bezeroak, Edinstvo LLCk ordezkatuta, ez zegoen ziur etxeko ekipamenduak proiektuari aurre egingo zion. Hori dela eta, hasiera batean 10 Gbit/s irrati-zubi bakarra instalatzea erabaki zen 11 km-tan, etapa pilotu gisa. Eta ondo frogatzen bada, eskalatu zeregina 4 irrati-zubi paraleloetara.

Haririk gabeko datu-transmisioaren munduko errekorra: 40 Gbps 11 kilometrotan

Haririk gabeko datu-transmisioaren munduko errekorra: 40 Gbps 11 kilometrotan

Haririk gabeko datu-transmisioaren munduko errekorra: 40 Gbps 11 kilometrotan

Ikuspegi teknikotik, guztiz alferrikakoa da 40 Gbit/s-ko kanal batean transmititzea, bai airez, bai kable optiko baten bidez. Askoz errazagoa da datuak transferitzea 10 Gbit/s-ko hainbat "hari" paralelotan. 10GE sareko ekipamendua 40GE etengailuak baino merkeagoa eta eskuragarriagoa da. Gainera, "hariak" paraleloek fidagarritasun handiagoa eskaintzen dute kanal osorako.

Baina arazo bat zegoen, kable optiko batek ez bezala, non zuntz paraleloetan zehar seinaleak elkarri inola ere eragiten ez dionean, irrati-kanalek elkarren arteko interferentziak izaten dituzte, komunikazioaren erabateko hutsegiteraino. Seinalearen polarizazio desberdinak erabiliz eta seinaleak maiztasunaren arabera zabalduz aurre egiten da. Baina hau errazagoa da esatea, askoz zailagoa "hardwarean" ezartzea. San Petersburgoko taldeak mikrouhinen mikrozirkuitu handiak erabiliz (MMIC, Monolithic Microwave Integrated Circuit), galio artsenuroan oinarritutako zirkuituak egin zituen eta ziur zeuden zirkuitu-soluzioan.

"Mundu osoan 10GE estandarreko irrati-zubi modernoak mikrouhin-txip komertzialak erabiliz egiten dira. Arlo honetan, ez da eraginkorra bertikalki integratutako garapena egitea, prozesu tekniko guztiak enpresa batean egiten direnean - mikrouhin-txipak sputteringetik osagaiak amaitutako produktu batean muntatu arte. Hau da, gutxi gorabehera, zenbat konpainiek Intel eta AMDren txipetan oinarritutako ordenagailu-plakak egiten dituzten. Dena den, masa-ekoiztutako PC plakak ez bezala, mikrouhin-txipak konfiguratu, gero seinalea anplifikatu eta antenara elikatzeko espezializazio berezia behar da, eta hori, hain zuzen ere, konpainiaren Know-How-aren gaia da”, adierazi du Valery Salomatov proiektuak. kudeatzailea DOK LLC.

PPC-10G-E-HP 10 Gbit/s irrati-zubi eredu pilotuak arrakastaz lan egin zuen Yenisei ibaiaren ertzean zehar dorreetan (2019ko maiatza-ekaina). Udako euriak dira uhin milimetrikoko irrati-komunikazioetarako garairik zailena, izan ere... euri tantak uhin-luzeraren parekoak dira (4 mm inguru), eta horrek seinalea ahultzea eragiten du. Neguan arazo hau ez da gertatzen, zeren... elur malutak, baita lainoa eta kea ere, irrati gardenak dira 70/80 GHz bitarteko hari gabeko komunikazioetarako.

Haririk gabeko datu-transmisioaren munduko errekorra: 40 Gbps 11 kilometrotan

Haririk gabeko datu-transmisioaren munduko errekorra: 40 Gbps 11 kilometrotan

DOK LLC-ren 10 Gbit/s irrati-zubiak eguraldi-baldintzei eta distantziari aurre egin zion, eta, ondoren, komunikazio-lerroaren erabilgarritasunari buruzko estatistiketan oinarrituta, Unity-ko operadoreak 4GE-ko ahalmena duten 10 haririk gabeko kanal paraleloetara eskalatzea erabaki zuen. Instalazioa Edinstvo konpainiako espezialistek egin zuten, eta ekipamenduaren argibideen arabera konfigurazioaren konplexutasunak modu independentean irudikatu zituzten. 2019ko uztailaren amaieran, irrati-zubia
Yenisei bidez 40 Gbit/s (4x 10 Gbit/s) eragiketa komertzialerako onartu zen DOK konpainiako instalazioen gainbegiratze taldearen aurrean.

Iturria: www.habr.com

Gehitu iruzkin berria