Rekod dunia untuk penghantaran data tanpa wayar: 40 Gbps lebih 11 kilometer

Pada Ogos 2019, Rusia, buat pertama kali di dunia (Ya, memang benar), menjalankan projek komersial untuk redundansi wayarles kabel optik tulang belakang dengan kapasiti 40 Gbit/s. Operator Unity, anak syarikat Norilsk Nickel, menggunakan saluran sedemikian untuk memajukan sandaran wayarles 11 kilometer merentasi Yenisei.

Rekod dunia untuk penghantaran data tanpa wayar: 40 Gbps lebih 11 kilometer

Dari semasa ke semasa dalam akhbar, termasuk di HabrΓ©, mereka muncul nota mengenai rekod dunia tanpa wayar. Mereka menarik dari sudut pandangan kemajuan teknologi, tetapi ini sentiasa ujian penyelidikan. Dan inilah projek komersial sebenar, dan bukan dalam keadaan Silicon Valley atau universiti Eropah, tetapi betul-betul di taiga di Bulatan Artik. Anehnya, ia adalah sebuah negara yang besar dan keadaan geografi dan iklim yang sukar yang mewujudkan prasyarat untuk projek yang memberikan makmal penyelidikan terbaik untuk mendapatkan wang mereka.

Garis masa rekod wayarles terkini:

  • Semoga 2013, 40 Gbit/s setiap 1 km pada frekuensi eksperimen 240 GHz sebagai percubaan bersama oleh saintis dari Institut Teknologi Karlsruhe, Radiometer Fizik GmbH dan Institut Fraunhofer untuk Fizik Keadaan Pepejal Gunaan. Kekerapan isyarat tidak tersedia untuk kegunaan komersial.
  • Semoga 2016: 6 Gbit/s setiap 37 km dalam julat 70/80 GHz, pasukan yang sama, tetapi sebagai percubaan baharu pada frekuensi yang diperuntukkan untuk projek komersial,
  • November 2016: 20 Gbit/s setiap 13 km, pusat penyelidikan Makmal Kesalinghubungan Facebook,
  • Januari 2019, 40 Gbit/s setiap 1,4 km, tapak ujian Deutsche Telekom pada peralatan Ericsson bersiri, pada Mei 2019, menskalakan pautan yang sama pada tapak ujian yang sama kepada 8 berturut-turut memberikan kira-kira 100 Gbit/s,
  • Ogos 2019, 40 Gbit/s setiap 11 km, pengendali Norilsk "Perpaduan" pada peralatan bersiri DOK LLC (St. Petersburg).

Sebenarnya, mungkin tidak ada sebarang rekod untuk komunikasi tanpa wayar di Bulatan Artik jika bukan kerana hanyut ais di Yenisei. Latar belakang projek adalah seperti berikut - pada tahun 2017, selepas pengendali Tiga Besar enggan membangunkan komunikasi ke arah Taimyr, syarikat PJSC MMC Norilsk Nickel, menggunakan dananya sendiri, membina gentian optik panjang yang besar (956 km). tulang belakang (FOCL) dari Novy Urengy ke Norilsk dengan kapasiti 40 Gbit/s. Ini adalah laluan yang sangat sukar, melalui rupa bumi yang sukar, dan pembinanya menerima anugerah kerajaan untuk kerja ini.

Salah satu masalah operasi ialah laluan kabel gentian optik 40-gigabit merentasi Yenisei tanpa adanya jambatan; ia telah memutuskan untuk berjalan di sepanjang dasar sungai, dan untuk kebolehpercayaan, beberapa kabel telah diletakkan. Tetapi ais hanyut dengan mudah merosakkan optik. Lebih-lebih lagi, hanyut ais di Yenisei bukanlah acara untuk satu hari, dan tiada kerja pembaikan di atas air dibenarkan sepanjang masa ini kerana bahaya yang tinggi untuk orang ramai.

Sebagai tambahan kepada kabel tambahan di bahagian bawah Yenisei, laluan itu disandarkan oleh saluran geganti radio wayarles menara telekomunikasi 1 Gbit/cc di kedua-dua belah sungai, di Igarka dan kampung Priluki (saluran radio ini kelihatan dalam foto atas - hidangan besar). Tetapi apakah 1 Gbit/s untuk menyediakan seluruh kawasan perindustrian Norilsk sekiranya berlaku kerosakan pada optik... - air mata. Oleh itu, dalam tempoh musim luruh-musim sejuk 2018-2019, pengendali Norilsk Unity, sebahagian daripada struktur PJSC MMC Norilsk Nickel, memulakan kerja reka bentuk pada pembinaan saluran wayarles merentasi Yenisei dengan kapasiti yang tidak lebih rendah daripada gentian- talian optik.

Mengejutkan pakar Unity, tiada satu pun jenama telekomunikasi dunia menerima cadangan untuk membekalkan peralatan untuk saluran wayarles 40-gigabit pada jarak 11 km. Dan perkara di sini ialah kombinasi kompleks kapasiti dan julat saluran tinggi. Peralatan bersiri moden dengan kapasiti 10 Gbit/s atau lebih untuk julat 70/80 GHz mempunyai ciri seperti julat yang sangat terhad. Ini disebabkan oleh fakta bahawa dengan skim pengekodan kompleks seperti QAM128 atau QAM256 - dan hanya mereka boleh memberikan daya pemprosesan 10 Gbit / s atau lebih - sukar untuk menyediakan sebarang kuasa pemancar yang ketara. Laluan 3-5 km adalah mudah, tetapi pada 11 km pengecilan isyarat menjadi terlalu besar dan tiada sambungan dalam standard 10GE boleh diperolehi.

Cabaran itu diterima oleh pemaju domestik dari St. Petersburg - syarikat DOK. Dia telah membangunkan jambatan radio yang menyediakan julat yang diperlukan. Dan sebelum projek ini, mereka menguji saluran 40 Gbit/s dalam bentuk 4 jambatan radio 10 Gbit/s yang bekerja bersama di tapak ujian 4 km mereka, dan yakin bahawa ia adalah mungkin untuk mendapatkan kapasiti sedemikian. Tetapi dalam praktiknya, tiada seorang pun dalam industri telekomunikasi yang pernah cuba menyusun 4 jambatan radio operasi selari 10 Gbit/s pada jarak 11 km.

Rekod dunia untuk penghantaran data tanpa wayar: 40 Gbps lebih 11 kilometer

Setelah menerima penolakan daripada jenama global, pelanggan, yang diwakili oleh Edinstvo LLC, juga tidak pasti bahawa peralatan domestik akan mengatasi projek itu. Oleh itu, telah diputuskan pada mulanya memasang hanya satu jambatan radio 10 Gbit/s sepanjang 11 km sebagai peringkat perintis. Dan jika ia membuktikan dirinya dengan baik, maka skalakan tugas kepada 4 jambatan radio operasi selari.

Rekod dunia untuk penghantaran data tanpa wayar: 40 Gbps lebih 11 kilometer

Rekod dunia untuk penghantaran data tanpa wayar: 40 Gbps lebih 11 kilometer

Rekod dunia untuk penghantaran data tanpa wayar: 40 Gbps lebih 11 kilometer

Dari sudut pandangan teknikal, adalah tidak perlu sama sekali untuk menghantar 40 Gbit/s dalam satu saluran, kedua-dua melalui udara dan melalui kabel optik. Lebih mudah untuk memindahkan data melalui beberapa "benang" selari 10 Gbit/s. Peralatan rangkaian 10GE lebih murah dan lebih mudah diakses daripada suis 40GE. Di samping itu, "benang" selari memberikan kebolehpercayaan yang lebih besar untuk keseluruhan saluran.

Tetapi terdapat masalah yang, tidak seperti kabel optik, di mana isyarat sepanjang gentian selari tidak menjejaskan satu sama lain dalam apa cara sekalipun, saluran radio mengalami gangguan bersama, sehingga kegagalan komunikasi sepenuhnya. Ini ditangani dengan menggunakan polarisasi isyarat yang berbeza dan menyebarkan isyarat mengikut kekerapan. Tetapi ini lebih mudah untuk dikatakan, lebih sukar untuk dilaksanakan "dalam perkakasan". Pasukan St. Petersburg membuat litar menggunakan litar mikro gelombang mikro yang besar (MMIC, Litar Bersepadu Gelombang Mikro Monolitik) berasaskan gallium arsenide dan yakin dengan penyelesaian litar mereka.

β€œJambatan radio moden dengan standard 10GE di seluruh dunia dibuat menggunakan cip gelombang mikro komersial. Dalam bidang ini, adalah tidak berkesan untuk menjalankan pembangunan bersepadu secara menegak, apabila semua proses teknikal dijalankan dalam satu syarikat - daripada memercikkan cip gelombang mikro kepada memasang komponen menjadi produk siap. Ini adalah lebih kurang sama dengan bilangan syarikat yang membuat papan komputer berdasarkan cip daripada Intel dan AMD. Walau bagaimanapun, tidak seperti papan PC yang dihasilkan secara besar-besaran, menyediakan cip gelombang mikro, seterusnya menguatkan isyarat dan menyuapkannya ke antena memerlukan kepakaran khas, dan ini, sebenarnya, adalah subjek Pengetahuan Syarikat,” ulas Valery Salomatov, projek pengurus DOK LLC.

Model jambatan radio 10 Gbit/s perintis PPC-10G-E-HP berjaya mengusahakan menara di sepanjang tebing Yenisei selama beberapa bulan (Mei-Jun 2019). Hujan musim panas adalah masa yang paling sukar untuk komunikasi radio gelombang milimeter, kerana... titisan hujan adalah setanding dengan panjang gelombang (kira-kira 4 mm), yang menyebabkan isyarat lemah. Pada musim sejuk masalah ini tidak berlaku, kerana... kepingan salji, serta kabus dan asap, adalah radio lutsinar untuk komunikasi tanpa wayar dalam julat 70/80 GHz.

Rekod dunia untuk penghantaran data tanpa wayar: 40 Gbps lebih 11 kilometer

Rekod dunia untuk penghantaran data tanpa wayar: 40 Gbps lebih 11 kilometer

Jambatan radio 10 Gbit/s dari DOK LLC mengatasi keadaan cuaca dan jarak, selepas itu, berdasarkan statistik ketersediaan talian komunikasi, pengendali Unity memutuskan untuk menskalakan kepada 4 saluran wayarles selari dengan kapasiti 10GE setiap satu. Pemasangan telah dijalankan oleh pakar dari syarikat Edinstvo, yang secara bebas memikirkan selok-belok persediaan mengikut arahan untuk peralatan. Pada penghujung Julai 2019, jambatan radio
40 Gbit/s (4x 10 Gbit/s) melalui Yenisei telah diterima untuk operasi komersial dengan kehadiran pasukan penyeliaan pemasangan daripada syarikat DOK.

Sumber: www.habr.com

Tambah komen