वायरलेस डाटा प्रसारणको लागि विश्व रेकर्ड: 40 Gbps 11 किलोमिटर भन्दा बढी

अगस्ट 2019 मा, रूसले संसारमा पहिलो पटक (हो, यो सत्य हो), 40 Gbit/s क्षमताको ब्याकबोन अप्टिकल केबलको वायरलेस रिडन्डन्सीको लागि व्यावसायिक परियोजना सञ्चालन गर्यो। अपरेटर युनिटी, नोरिल्स्क निकेलको सहायक कम्पनीले येनिसेईमा 11-किलोमिटर वायरलेस ब्याकअप फर्वार्ड गर्न यस्तो च्यानल प्रयोग गर्‍यो।

समय समयमा प्रेस मा, Habré मा, तिनीहरू देखा पर्छन् ताररहित विश्व रेकर्डमा नोटहरू। तिनीहरू प्राविधिक प्रगतिको दृष्टिकोणबाट रोचक छन्, तर यी सधैं अनुसन्धान परीक्षणहरू हुन्। र यहाँ एक वास्तविक व्यावसायिक परियोजना हो, र सिलिकन भ्याली वा युरोपेली विश्वविद्यालयको अवस्थामा होइन, तर आर्कटिक सर्कलको टाइगामा। अचम्मको कुरा, यो एक विशाल देश हो र कठिन भौगोलिक र मौसमी अवस्था हो जसले परियोजनाहरूको लागि पूर्व शर्तहरू सिर्जना गर्दछ जसले उत्कृष्ट अनुसन्धान प्रयोगशालाहरूलाई उनीहरूको पैसाको लागि चलाउन दिन्छ।

भर्खरको वायरलेस रेकर्डको समयरेखा:

• 2013 सक्छ, 40 Gbit/s प्रति 1 किमी कार्लस्रुहे इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी, रेडियोमिटर फिजिक्स जीएमबीएच र एप्लाइड सोलिड स्टेट फिजिक्सका लागि फ्रनहोफर इन्स्टिच्युटका वैज्ञानिकहरूले संयुक्त प्रयोगको रूपमा 240 GHz को प्रयोगात्मक आवृत्तिमा। सिग्नल फ्रिक्वेन्सी व्यावसायिक प्रयोगको लागि उपलब्ध छैन।
• 2016 सक्छ: 6 Gbit/s प्रति 37 किमी 70/80 GHz दायरामा, उही टोली, तर व्यावसायिक परियोजनाहरूको लागि आवंटित फ्रिक्वेन्सीहरूमा नयाँ प्रयोगको रूपमा,
• नोभेम्बर 2016: 20 Gbit/s प्रति 13 किमी, फेसबुक जडान प्रयोगशाला अनुसन्धान केन्द्र,
• जनवरी 2019, 40 Gbit/s प्रति 1,4 किमी, सिरियल एरिक्सन उपकरणहरूमा ड्यूश टेलिकम परीक्षण साइट, मे 2019 मा, एउटै परीक्षण साइटमा एउटै लिङ्कहरूलाई लगातार 8 मा मापन गर्दा लगभग 100 Gbit/s प्राप्त भयो,
• अगस्ट 2019, 40 Gbit/s प्रति 11 किमी, नोरिल्स्क अपरेटर "एकता" DOK LLC (सेन्ट पीटर्सबर्ग) को धारावाहिक उपकरणहरूमा।

वास्तवमा, आर्कटिक सर्कलमा ताररहित संचारको लागि कुनै रेकर्ड नहुन सक्छ यदि यो येनिसेईमा बरफ बहावको लागि नभएको भए। परियोजनाको पृष्ठभूमि निम्नानुसार छ - 2017 मा, बिग थ्री अपरेटरहरूले तैमिरको दिशामा सञ्चार विकास गर्न अस्वीकार गरेपछि, निगम PJSC MMC नोरिल्स्क निकेलले आफ्नै कोष प्रयोग गरेर, ठूलो लम्बाइ (956 किमी) फाइबर-ओप्टिक निर्माण गर्यो। ब्याकबोन (FOCL) Novy Urengy देखि Norilsk सम्म 40 Gbit/s क्षमताको साथ। यो साँच्चै गाह्रो मार्ग हो, कठिन भूभाग पार गर्दै, र यसको निर्माणकर्ताहरूले यस कामको लागि सरकारी पुरस्कार प्राप्त गरे।

एक परिचालन समस्याहरू मध्ये एक 40-गीगाबिट फाइबर अप्टिक केबल पुलहरूको अभावमा येनिसेई पार गर्न थियो; यो नदीको तल्लो भागमा चल्ने निर्णय गरियो, र विश्वसनीयताको लागि, धेरै केबलहरू राखिएको थियो। तर बरफ बहावले सजिलै अप्टिक्सलाई क्षति पुर्‍याउँछ। यसबाहेक, येनिसेईमा बरफ बहाव एक दिनको लागि घटना होइन, र मानिसहरूको लागि उच्च जोखिमको कारणले यस सम्पूर्ण समयमा पानीमा कुनै मर्मत कार्यलाई अनुमति छैन।

येनिसेईको तलमा थप केबलहरूका अतिरिक्त, मार्गलाई नदीको दुवै छेउमा 1 Gbit/cc दूरसञ्चार टावरहरूको वायरलेस रेडियो रिले च्यानलद्वारा ब्याकअप गरिएको थियो, इगार्का र प्रिलुकीको गाउँमा (यो रेडियो च्यानल दृश्यात्मक छ। शीर्ष फोटोमा - ठूलो डिश)। तर के हो 1 Gbit/s सम्पूर्ण नोरिल्स्क औद्योगिक क्षेत्रलाई अप्टिक्समा क्षति भएको अवस्थामा प्रदान गर्न ... - आँसु। तसर्थ, 2018-2019 को शरद ऋतु-जाडो अवधिमा, नोरिल्स्क अपरेटर युनिटी, PJSC MMC नोरिल्स्क निकेलको संरचनाको भाग, फाइबर भन्दा कम नपुगेको क्षमताको साथ येनिसेई भरि वायरलेस च्यानलको निर्माणमा डिजाइन कार्य सुरु गर्‍यो। अप्टिक लाइन।

युनिटी विशेषज्ञहरूको आश्चर्यमा, विश्वका कुनै पनि दूरसञ्चार ब्रान्डहरूले 40 किलोमिटरको दूरीमा 11-गीगाबिट वायरलेस च्यानलका लागि उपकरण आपूर्ति गर्ने प्रस्तावहरू स्वीकार गरेनन्। र यहाँ बिन्दु ठीक उच्च च्यानल क्षमता र दायरा को जटिल संयोजन हो। 10/70 GHz दायराका लागि 80 Gbit/s वा बढी क्षमता भएको आधुनिक सिरियल उपकरणमा धेरै सीमित दायराको रूपमा यस्तो सुविधा छ। यो यस तथ्यको कारणले हो कि QAM128 वा QAM256 जस्ता जटिल एन्कोडिङ योजनाहरूसँग - र केवल तिनीहरूले 10 Gbit / s वा बढीको थ्रुपुट प्रदान गर्न सक्छन् - यो कुनै महत्त्वपूर्ण ट्रान्समिटर पावर प्रदान गर्न गाह्रो छ। 3-5 किमीको मार्गहरू सजिलो छन्, तर 11 किमीमा सिग्नल एटेन्युएसन अत्यधिक ठूलो हुन्छ र 10GE मानकमा कुनै जडान प्राप्त गर्न सकिँदैन।

चुनौती सेन्ट पीटर्सबर्ग को एक घरेलु विकासकर्ता द्वारा स्वीकार गरिएको थियो - DOK कम्पनी। उनले पहिले नै आवश्यक दायरा प्रदान गर्ने रेडियो पुलहरू विकास गरिसकेका थिए। र यो परियोजना अघि, तिनीहरूले आफ्नो 40 किमी परीक्षण साइटमा 4 संयुक्त रूपमा सञ्चालन 10 Gbit/s रेडियो ब्रिजको रूपमा 4 Gbit/s च्यानल परीक्षण गरे, र यो क्षमता प्राप्त गर्न सम्भव छ भनेर विश्वस्त थिए। तर व्यवहारमा, दूरसञ्चार उद्योगमा कसैले पनि 4 किलोमिटरको दूरीमा 10 Gbit/s को 11 समानान्तर अपरेटिङ रेडियो पुलहरू सँगै राख्ने प्रयास गरेको छैन।

ग्लोबल ब्रान्डहरूबाट अस्वीकारहरू प्राप्त गरिसकेपछि, ग्राहक, एडिन्स्टभो LLC द्वारा प्रतिनिधित्व गरिएको, यो पनि निश्चित थिएन कि घरेलु उपकरणहरूले परियोजनाको सामना गर्नेछन्। त्यसकारण, प्रारम्भिक चरणको रूपमा 10 किलोमिटर माथि 11 Gbit/s रेडियो ब्रिज मात्र स्थापना गर्ने निर्णय गरियो। र यदि यसले आफैलाई राम्रोसँग प्रमाणित गर्छ भने, त्यसपछि कार्यलाई 4 समानान्तर अपरेटिङ रेडियो ब्रिजहरूमा मापन गर्नुहोस्।

प्राविधिक दृष्टिकोणबाट, यो एक च्यानलमा 40 Gbit/s प्रसारण गर्न पूर्ण रूपमा अनावश्यक छ, दुबै हावा र अप्टिकल केबलमा। धेरै समानान्तर 10 Gbit/s "थ्रेडहरू" मा डाटा स्थानान्तरण गर्न धेरै सजिलो छ। 10GE नेटवर्क उपकरणहरू 40GE स्विचहरू भन्दा सस्तो र अधिक पहुँचयोग्य छ। थप रूपमा, समानान्तर "थ्रेडहरू" सम्पूर्ण च्यानलको लागि अधिक विश्वसनीयता प्रदान गर्दछ।

तर त्यहाँ एउटा समस्या थियो कि, अप्टिकल केबलको विपरीत, जहाँ समानान्तर फाइबरको संकेतले एकअर्कालाई कुनै पनि हिसाबले असर गर्दैन, रेडियो च्यानलहरूले पारस्परिक हस्तक्षेपको अनुभव गर्दछ, सञ्चारको पूर्ण विफलतासम्म। यो सिग्नलको विभिन्न ध्रुवीकरण प्रयोग गरेर र फ्रिक्वेन्सीद्वारा सिग्नलहरू फैलाएर व्यवहार गरिन्छ। तर यो भन्न सजिलो छ, "हार्डवेयरमा" लागू गर्न धेरै गाह्रो छ। सेन्ट पिटर्सबर्ग टोलीले ग्यालियम आर्सेनाइडमा आधारित ठूला माइक्रोवेभ माइक्रोसर्किटहरू (MMIC, मोनोलिथिक माइक्रोवेभ इन्टिग्रेटेड सर्किट) प्रयोग गरेर सर्किटरी बनाए र तिनीहरूको सर्किटरी समाधानमा विश्वस्त थिए।

"संसारभरि 10GE मापदण्डका आधुनिक रेडियो ब्रिजहरू व्यावसायिक माइक्रोवेभ चिप्स प्रयोग गरेर बनाइन्छ। यस क्षेत्रमा, ठाडो रूपमा एकीकृत विकास सञ्चालन गर्न अप्रभावी हुन्छ, जब सबै प्राविधिक प्रक्रियाहरू एउटै कम्पनीमा गरिन्छ - माइक्रोवेभ चिप्स स्पटरिङदेखि समाप्त उत्पादनमा कम्पोनेन्टहरू एसेम्बल गर्ने सम्म। यो लगभग उस्तै हो कि कति कम्पनीहरूले Intel र AMD बाट चिप्समा आधारित कम्प्युटर बोर्डहरू बनाउँछन्। यद्यपि, ठूलो मात्रामा उत्पादित पीसी बोर्डहरूको विपरीत, माइक्रोवेभ चिपहरू स्थापना गर्न, पछि सिग्नललाई विस्तार गर्न र एन्टेनामा फिड गर्न विशेष विशेषज्ञता चाहिन्छ, र यो वास्तवमा कम्पनीको ज्ञानको विषय हो, "भ्यालेरी सालोमाटोभ, परियोजनाले टिप्पणी गरे। प्रबन्धक DOK LLC।

पाइलट 10 Gbit/s रेडियो ब्रिज मोडेल PPC-10G-E-HP ले केही महिना (मे-जुन 2019) को लागि Yenisei को किनारमा टावरहरूमा सफलतापूर्वक काम गर्यो। मिलिमिटर-वेभ रेडियो संचारको लागि गर्मीको वर्षा सबैभन्दा कठिन समय हो, किनभने... वर्षाका थोपाहरू तरंग लम्बाइ (लगभग 4 मिमी) सँग तुलना गर्न सकिन्छ, जसले संकेतलाई कमजोर बनाउँछ। जाडोमा यस्तो समस्या हुँदैन, किनकी... स्नोफ्लेक्स, साथै कुहिरो र धुवाँ, 70/80 GHz दायरामा ताररहित संचारको लागि रेडियो पारदर्शी छन्।

DOK LLC बाट 10 Gbit/s रेडियो ब्रिजले मौसम अवस्था र दूरीसँग सामना गर्‍यो, त्यसपछि, सञ्चार लाइनको उपलब्धतामा तथ्याङ्कको आधारमा, एकता अपरेटरले प्रत्येक 4GE क्षमताको 10 समानान्तर वायरलेस च्यानलहरूमा मापन गर्ने निर्णय गर्‍यो। स्थापना एडिन्स्टवो कम्पनीका विशेषज्ञहरूद्वारा गरिएको थियो, जसले स्वतन्त्र रूपमा उपकरणको निर्देशन अनुसार सेटअपको जटिलताहरू पत्ता लगाए। जुलाई २०१९ को अन्त्यमा, रेडियो ब्रिज
येनिसेई मार्फत 40 Gbit/s (4x 10 Gbit/s) DOK कम्पनीको स्थापना सुपरिवेक्षण टोलीको उपस्थितिमा व्यावसायिक सञ्चालनको लागि स्वीकार गरिएको थियो।

स्रोत: www.habr.com