رابط جيجابت 3 كم على أجهزة المودم الليزرية

TL ، DR توضح المقالة تجربتنا في بناء اتصال لاسلكي على مسافة 3 كيلومترات باستخدام أجهزة المودم Lantastica TZR الليزرية دون استخدام الراديو. الخلاصة: إنه يعمل حقًا ، حيث يكون عرض القناة الحقيقي ~ 950 ميغابت / ثانية في وضع مزدوج مع تأخير <1ms.

عادة ، يتم استخدام جسور الراديو الكلاسيكية مثل ubiquiti و mikrotik لمثل هذه المهام ، ويتخيل القليلون أن الراديو ليس هو الطريقة الوحيدة المتاحة. اتضح أن أجهزة المودم الليزرية موجودة في الأداء المدني ، وتباع علنًا ولا تتطلب ترخيصًا.

في الممارسة العملية ، سنتعرف على جميع الخطوات لتكوين رابط الليزر: من تركيب المعدات على السطح إلى إعداد واختبار النطاق الترددي والتأخير.

الملامح الرئيسية لمودم الليزر:

• لا يستخدم الترددات اللاسلكية - يتم إرسال البيانات باستخدام حزمة الليزر في النطاق غير المرئي من 780 ~ 850 نانومتر. لا يخلق التداخل اللاسلكي ، لا يتطلب إذنًا لاستخدام ترددات الراديو
• تأخيرات منخفضة - مقارنةً بمعدات WiFi ، تتمتع أجهزة المودم الليزرية بتأخير مماثل لتوصيلات الكابلات.
• الاعتراض أكثر صعوبة - من السهل الاستماع إلى جسور الراديو دون كسر الإشارة. يكاد يكون من المستحيل اعتراض حركة مرور جسر الليزر دون قطع الاتصال.
• الشبح - من الصعب اكتشاف رابط الليزر بسبب شعاع ضيق. من السهل اكتشاف ارتباط الراديو حتى على مسافة كبيرة من الهوائيات.

نظرية

^{تمثيل تخطيطي لمبدأ مودم الليزر}

كيف يعمل في الممارسة العملية: يحتوي كل مودم على جهاز إرسال على الصمام الثنائي للليزر وجهاز استقبال على الصمام الثنائي الضوئي. أجهزة المودم "تتألق" مع بعضها البعض باستخدام ليزر بطول موجة 780 أو 850 نانومتر. يطلب مودم الليزر دقة الهدف ، وبالتالي فإن المحركات المدمجة تقوم تلقائيًا بضبط موضع جهاز الإرسال والعدسات للحصول على الضربة الأكثر دقة. يتم أيضًا ضبط سطوع الليزر وتباعد الشعاع تلقائيًا ، حسب ظروف الطقس.

عند الإخراج ، يكون الجهاز متصلاً بشبكة Ethernet منتظمة عبر كبل زوج ملتوي أو بصريات.

قيود الطقس

نظرًا لأن نقل البيانات يتطلب رؤية مباشرة ، فإن هطول الأمطار على شكل ثلوج أو أمطار أو ضباب يجعل نقل البيانات أمرًا صعبًا. في حالة تدهور الرؤية ، تزيد الأجهزة من السطوع وتقلل من الحجم الزاوي لشعاع الضوء. أيضا ، يمكن للجهاز تقليل معدل نقل البيانات ، لتوفير حصانة أفضل من الضوضاء.

تدعي الشركة المصنعة أن الجهاز يعمل بنجاح حتى 99٪ من الوقت في السنة في الظروف الجوية في وسط روسيا. عندما تزداد الأحوال الجوية سوءًا ، ينتقل المودم إلى وضع سرعة منخفضة يبلغ 200 ميجابت / ثانية. لزيادة موثوقية الرابط ، يُقترح استخدام ازدواجية القناة بمساعدة جسر راديو ، والذي يمكن تشغيله تلقائيًا بواسطة الأمر من مودم الليزر في حالة فقد الاتصال بشكل كامل على رابط الليزر.

جدول توفر رابط الليزر خلال العام وفقًا لبيان الشركة المصنعة للمودم:

المواصفات الفنية

-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ----------
تبدو أجهزة المودم مثل كاميرا CCTV في علبة معدنية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. شنت على ترايبود مع قوس قطب. -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ---------

• السرعة المزدوجة الكاملة: على بعد 3 كم - 1 جيجابت / ثانية (98٪ من الوقت في السنة) + 100 ميجابت / ثانية (1.5٪) ؛ بسرعة 5 كم - 1 جيجابت / ثانية (95٪) + 100 ميجابت / ثانية (3٪).
  ^{في كثير من الأحيان ، تشير الشركات المصنعة للمعدات اللاسلكية إلى السرعة الإجمالية في كلا الاتجاهين ، على سبيل المثال ، في TX 50Mbit / s و RX 50Mbit / s ، تبلغ السرعة 100Mbit / s. لذلك ، من المهم الانتباه إلى المعلمة المزدوجة.}
• منفذ SFP ، منفذا إيثرنت (واحد مع PoE خارج)
• المدمج في التدفئة في فصل الشتاء
• الحد الأقصى لاستهلاك 15 واط في موسم دافئ. 65 واط في الطقس البارد
• درجات حرارة التشغيل: من -50 درجة مئوية إلى +50 درجة مئوية ، وحماية IP65.

^{Lantastica TZR مودم اللوحة الخلفية}

متزايد

كنا بحاجة إلى توصيل مبنيين عبر النهر على مسافة حوالي 3 كم. القضية تحدث بالقرب من سان بطرسبرج. تعد عملية سحب خط بصري عبر Neva مهمة حقيقية للغاية ، ولكن تكلفة هذا المشروع تصل إلى عشرات ، إن لم تكن أغلى بمئات المرات من أي من خيارات الجسر اللاسلكي.

بادئ ذي بدء ، نجري استطلاعًا للمنطقة ، ونتأكد من وجود رؤية مباشرة بين أسطح المنازل ، وننظر في المسافة التقريبية بين النقاط باستخدام الخريطة.


^{المسافة بين المبنيين اللذين سيتم تثبيت أجهزة المودم عليهما}

نرى أن النقطة المرغوبة في خط الرؤية المباشرة ولا تحجبها الأشجار. من المهم مراعاة أن الأشجار يمكن أن تنمو خلال بضع سنوات.


^{موقع المودم الثاني}

أولاً ، يتم تثبيت الحامل على حامل ثلاثي القوائم باستخدام المراسي. يجب أن تصمد أمام أحمال الرياح ولا تهتز.



للإشارة الأولية إلى المودم البعيد ، يتم استخدام مشهد بصري ، في مرحلة ما يصبح المثبتون مثل القناصة.

وضع قوس الأساسي مع مشهد بصري



الآن يمكنك تثبيت المودم. من المهم أن تتذكر أن أشعة الليزر تشكل خطورة على العينين وتتبع احتياطات السلامة. لا تنظر إلى كوب المودم العامل.





للوصول إلى جهات الاتصال ، تتم إزالة الغطاء الخلفي للجهاز.



اتصال الطاقة



العرض النهائي للمودم بعد تثبيت وإزالة الأفلام الواقية



تركيب النقطة الثانية وبقية الصورة تحت المفسد:

تعديل

اختياريًا ، يمكن تثبيت الكاميرا في المودم الذي يتم التقاطه في نطاق الأشعة تحت الحمراء ، وهو يعمل على تقييم ظروف العمل بشكل مرئي ، والتحقق من التلوث الزجاجي ، إلخ. يمكن الحصول على دفق الفيديو من الكاميرا بتنسيق RTSP المعتاد ودمجها في نظام المراقبة بالفيديو.

هذه هي الصورة من الكاميرا داخل المودم المثبتة على النقطة الثانية لدينا. تظهر الحزمة من المودم المقابل في الصورة كنقطة قزحية ساطعة.

فيديو من الكاميرا داخل المودم. بقعة ضوء المودم المقابل مرئية

واجهة Telnet

يتم تكوين الأجهزة من خلال وحدة التحكم telnet. النظر في الخطوات في خطوة الإعداد الأولي خطوة بخطوة. للاتصال بوحدة التحكم في المودم ، يمكنك استخدام عميل telnet المدمج في Windows أو المعجون.

تستخدم الشركة المصنعة مصطلحات خاصة لأوامر وحدة التحكم: تسمى القوائم التفاعلية البرامج النصية ، وتسمى الإجراءات داخل البرنامج النصي أوامر .

تم تجهيز أجهزة المودم بمحركات للإرشاد التلقائي ، والتي تأتي من المصنع في وضع الانتظار. لبدء التكوين ، تحتاج إلى إزالة المحركات من موقف السيارات: إما باستخدام الزر الموجود على المودم ، أو باستخدام أمر في وحدة التحكم.
للقيام بذلك ، قم بتشغيل البرنامج النصي trk وتنفيذ الأمر .go / z فيه

telnet ip_ #   

Do APP>trk #    track
trk>.go /z #          

. . .

>setup
setup>.dist 3000 #     
setup> .modem #     
setup> .use #  

, , , , , , , 3059 .

>m #    

^,
:

Divergence — (), 1.96 1.74 .
Gain — .
CINR — (Carrier to Interference + Noise Ratio) .
FSO Speed — , , 1000 .

: .

^:

, . jperf, iperf3 Windows. 950 , . .



^{() .}
, WiFi nv2 Mikrotik, 2. , , <1. ping, , .

, . . , . -, . 170 . , . AirFiber 110. .

.