वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन के लिए विश्व रिकॉर्ड: 40 Gb / s प्रति 11 किलोमीटर

अगस्त 2019 में, रूस में दुनिया में पहली बार (हां, यह सच है), उन्होंने 40 जीबी / ट्रंक ऑप्टिकल केबल के वायरलेस अतिरेक के लिए एक वाणिज्यिक परियोजना पूरी की। इस तरह के चैनल के माध्यम से नोरिल्स्क निकल की सहायक कंपनी यूनिटी ऑपरेटर ने येनइसे के माध्यम से 11 किलोमीटर का वायरलेस बैकअप दिया।



समय-समय पर प्रेस में, और हैबर सहित, वायरलेस संचार के विश्व रिकॉर्ड के बारे में नोट्स हैं। वे तकनीकी प्रगति के दृष्टिकोण से दिलचस्प हैं, लेकिन ये हमेशा शोध परीक्षण हैं। और यहां एक वास्तविक वाणिज्यिक परियोजना है, और सिलिकॉन वैली या एक यूरोपीय विश्वविद्यालय की स्थितियों में नहीं, बल्कि आर्कटिक सर्कल पर टैगा में सही है। हैरानी की बात है, लेकिन यह एक विशाल देश, कठिन भौगोलिक और जलवायु परिस्थितियां हैं जो उन परियोजनाओं के लिए आवश्यक शर्तें बनाती हैं जो सबसे अच्छा अनुसंधान प्रयोगशालाओं के लिए बाधाओं को देती हैं।

नवीनतम वायरलेस रिकॉर्ड की समयरेखा:

• मई 2013 , कार्लज़ूहे इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, रेडियोमीटर फिजिक्स जीएमबीएच और एप्लाइड सॉलिड स्टेट फिजिक्स के लिए फ्राउनहोफर इंस्टीट्यूट के वैज्ञानिकों के संयुक्त प्रयोग के रूप में 240 गीगाहर्ट्ज की प्रायोगिक आवृत्ति पर 1 किमी प्रति 40 किमी । व्यावसायिक उपयोग के लिए सिग्नल फ्रीक्वेंसी उपलब्ध नहीं है।
• मई 2016 : 70/80 गीगाहर्ट्ज बैंड में 37 किमी पर 6 जीबी / एस , वही टीम, लेकिन वाणिज्यिक परियोजनाओं के लिए आवंटित आवृत्तियों पर एक नए प्रयोग के रूप में,
• नवंबर 2016 : 20 जीबीपीएस प्रति 13 किमी, फेसबुक कनेक्टिविटी लैब रिसर्च सेंटर,
• जनवरी 2019 , 40 किमी / प्रति 1.4 किमी , एरिक्सन धारावाहिक उपकरणों पर ड्यूश टेलीकॉम प्रशिक्षण ग्राउंड, मई 2019 में समान प्रशिक्षण ग्राउंड पर समान लिंक को 8 पंक्ति में स्केल करने से लगभग 100 Gbit / s उपज हुई।
• अगस्त 2019 , 40 किमी / प्रति 11 किमी , डीओके एलएलसी (सेंट पीटर्सबर्ग) के सीरियल उपकरण पर यूनिटी ऑपरेटर नोरिल्स्क।

तथ्य की बात के रूप में, आर्कटिक सर्कल की स्थितियों में कोई वायरलेस रिकॉर्ड नहीं हो सकता था यदि यह येनइसी पर बर्फ के बहाव के लिए नहीं था। परियोजना की पृष्ठभूमि इस प्रकार है: 2017 में, बिग थ्री ऑपरेटरों ने तैमिर दिशा में संचार विकसित करने से इनकार करने के बाद, MMC नॉरिल्स्क निकल PJSC, अपने स्वयं के धन का उपयोग करते हुए, एक विशाल फाइबर-ऑप्टिक ट्रंक (FFL) (956 किमी) का निर्माण किया। 40 जीबी / सेकेंड की क्षमता के साथ नोर्वे उर्सग्या को नोरिल्स्क। यह वास्तव में कठिन ट्रैक है, कठिन इलाके से गुजर रहा है, और इसके बिल्डरों को इस काम के लिए सरकारी पुरस्कार मिला है।

संचालन के दौरान समस्याओं में से एक - पुलों की अनुपस्थिति में येनसेई के माध्यम से एक 40-गीगाबिट एफओसीएल केबल का पारित होना, यह नदी के तल के साथ चलने का निर्णय लिया गया था, और विश्वसनीयता के लिए कई केबल बिछाई गई थीं। लेकिन बर्फ का बहाव आसानी से प्रकाशिकी को नुकसान पहुंचाता है। इसके अलावा, येनिसेई पर बर्फ का बहाव एक दिन के लिए एक घटना नहीं है, और पानी पर कोई मरम्मत कार्य लोगों को उच्च खतरे के कारण इस बार अनुमति नहीं दी गई है।

येनिसेई के तल पर अतिरिक्त केबलों के अलावा, मार्ग को एक वायरलेस रेडियो रिले चैनल 1 द्वारा नदी के दोनों किनारों पर दूरसंचार टावरों के Gbit / cc द्वारा आरक्षित किया गया था, इगाराका और Priluki के गांव में (यह रेडियो चैनल शीर्ष फोटो पर दिखाई देता है - एक बड़ी प्लेट)। लेकिन ऑप्टिक्स को नुकसान के मामले में पूरे नॉरिल्स्क औद्योगिक क्षेत्र के लिए प्रदान करने के लिए 1 Gbit / s क्या है ... - आँसू। इसलिए, 2018-2019 की शरद ऋतु-सर्दियों की अवधि में, नोरिल्स्क ऑपरेटर यूनिटी, जो कि पीजेएससी एमएमसी नॉरिल्स्क निकेल की संरचना का हिस्सा है, ने येनसेइ के माध्यम से फाइबर ऑप्टिक लिंक से नीच नहीं होने की क्षमता के साथ एक वायरलेस चैनल के निर्माण पर डिजाइन का काम शुरू किया।

एकता के विशेषज्ञों के आश्चर्य के लिए, दुनिया के किसी भी दूरसंचार ब्रांड ने 11 किमी की दूरी पर 40-गीगाबिट वायरलेस चैनल के लिए उपकरण की आपूर्ति की पेशकश को स्वीकार नहीं किया। और यहां बिंदु उच्च चैनल क्षमता और सीमा के जटिल संयोजन में है। 70/80 गीगाहर्ट्ज़ रेंज के लिए 10 जीबी / एस और उससे अधिक की क्षमता वाले आधुनिक धारावाहिक उपकरण में बहुत सीमित सीमा के रूप में ऐसी सुविधा है। यह इस तथ्य के कारण है कि QAM128 या QAM256 जैसी जटिल कोडिंग योजनाओं के साथ - और वे अकेले 10 जीबी / एस या उससे अधिक की बैंडविड्थ प्रदान कर सकते हैं - महत्वपूर्ण ट्रांसमीटर शक्ति सुनिश्चित करना मुश्किल है। 3-5 किमी के मार्ग आसान हैं, लेकिन 11 किमी पर सिग्नल क्षीणन अनावश्यक रूप से बड़ा हो जाता है और 10GE मानक में कोई कनेक्शन प्राप्त नहीं किया जा सकता है।

डीओके कंपनी - सेंट पीटर्सबर्ग के एक घरेलू डेवलपर द्वारा कॉल को स्वीकार किया गया था। उसके पास पहले से ही रेडियो पुलों का विकास था, जो आवश्यक सीमा प्रदान करता था। और इस परियोजना से पहले, उन्होंने 4 किमी रेंज में 10 Gbit / s रेडियो पुलों को संयुक्त रूप से संचालित करने के रूप में 40 Gbit / s चैनल का परीक्षण किया, और उन्हें यकीन था कि ऐसी क्षमता प्राप्त की जा सकती है। लेकिन व्यवहार में, दूरसंचार उद्योग में किसी ने भी 11 किमी की दूरी पर 10 Gb / s रेडियो पुलों के संचालन के लिए एक साथ 4 को एक साथ रखने की कोशिश नहीं की है।



वैश्विक ब्रांडों से अस्वीकृति प्राप्त करने के बाद, एकता एलएलसी द्वारा प्रस्तुत ग्राहक को यह भी सुनिश्चित नहीं था कि घरेलू उपकरण परियोजना के साथ सामना करेंगे। इसलिए, यह शुरुआत में तय किया गया था कि पायलट चरण के रूप में प्रति 10 किमी में केवल एक 10 Gbit / s रेडियो पुल। और अगर वह खुद को अच्छी तरह से सुझाता है, तो पहले से ही कार्य को 4 समानांतर ऑपरेटिंग रेडियो पुलों पर स्केल कर दें।

तकनीकी दृष्टिकोण से, यह 40 Gbit / s एक चैनल में प्रसारित करने के लिए पूरी तरह से वैकल्पिक है, दोनों हवा में और एक ऑप्टिकल केबल के माध्यम से। कई समानांतर 10 Gb / s "स्ट्रिंग्स" पर डेटा ट्रांसफर करना बहुत आसान है। 10GE नेटवर्किंग सस्ती है और 40GE स्विच से अधिक सस्ती है। इसके अलावा, समानांतर "थ्रेड्स" पूरे चैनल के लिए अधिक विश्वसनीयता देते हैं।

लेकिन इसमें एक समस्या थी, एक ऑप्टिकल केबल के विपरीत, जहां समानांतर तंतुओं के साथ सिग्नल किसी भी तरह से एक दूसरे को प्रभावित नहीं करते हैं, रेडियो चैनल एक पूर्ण संचार विफलता के लिए आपसी हस्तक्षेप का कारण बनते हैं। वे सिग्नल के विभिन्न ध्रुवीकरण को लागू करने और आवृत्ति में संकेतों को फैलाने के साथ इससे संघर्ष कर रहे हैं। लेकिन यह कहना आसान है, "हार्डवेयर में" लागू करना बहुत कठिन है। पेट्रोग्रैड ने गैलियम आर्सेनाइड पर आधारित बड़े माइक्रोवेव सर्किट (MMIC, मोनोलिथिक माइक्रोवेव इंटीग्रेटेड सर्किट) पर सर्किट्री बनाई और अपने सर्किटरी समाधान में आश्वस्त थे।

“पूरी दुनिया में आधुनिक 10GE मानक रेडियो पुल खरीदे गए माइक्रोवेव सर्किट पर बनाए गए हैं। इस क्षेत्र में, जब एक कंपनी में सभी तकनीकी प्रक्रियाओं को अंजाम दिया जाता है - माइक्रोवेव चिप्स के जमाव से लेकर तैयार उत्पाद में असेंबली तक असंगत रूप से एकीकृत विकास करना अक्षम है। यह उसी तरह के बारे में है जैसे कई फर्म इंटेल और एएमडी से चिप्स के आधार पर कंप्यूटर बोर्ड बनाते हैं। हालाँकि, पीसी के लिए मास मदरबोर्ड के विपरीत, यह माइक्रोवेव चिप्स को कॉन्फ़िगर करने के लिए विशेष विशेषज्ञता लेता है, फिर सिग्नल को बढ़ाता है और इसे एंटीना को खिलाता है, और यह, वास्तव में, कंपनियों के ज्ञान-का विषय है, ”प्रोजेक्ट मैनेजर वालेरी सालोमेटोव ने टिप्पणी की। एलएलसी डीओके।

10 Gb / s PPC-10G-E-HP पायलट रेडियो ब्रिज ने कुछ महीनों (मई-जून 2019) के लिए येनसेई के किनारे टावरों पर सफलतापूर्वक काम किया। गर्मियों की बारिश मिलीमीटर-तरंग रेडियो संचार के लिए सबसे कठिन समय है, जैसा कि रेनड्रॉप्स वेवलेंथ (लगभग 4 मिमी) के साथ कम्यूटेट होते हैं, जो सिग्नल के क्षीणन का कारण बनता है। सर्दियों में, ऐसी समस्या नहीं होती है, क्योंकि स्नोफ्लेक्स, साथ ही कोहरे और धुएं, 70/80 गीगाहर्ट्ज बैंड में वायरलेस संचार के लिए पारदर्शी हैं।





DOK LLC से 10 Gb / s रेडियो ब्रिज मौसम की स्थिति और दूरी के साथ सामना किया, जिसके बाद, संचार लाइन की उपलब्धता के आंकड़ों के आधार पर, एकता ऑपरेटर ने 10GE की क्षमता के साथ 4 समानांतर वायरलेस चैनलों में स्केल करने का फैसला किया। स्थापना कंपनी "यूनिटी" के विशेषज्ञों द्वारा की गई थी, जिन्होंने स्वतंत्र रूप से उपकरण के निर्देशों के अनुसार ट्यूनिंग की पेचीदगियों का पता लगाया था। जुलाई 2019 के अंत में, रेडियो पुल
येनकेसी के माध्यम से 40 Gbit / s (4 × 10 Gbit / s) को DOK कंपनी की स्थापना पर्यवेक्षण टीम की उपस्थिति में वाणिज्यिक संचालन में रखा गया था।