Tautan 3 km gigabit pada modem laser

TL; DR Artikel ini menjelaskan pengalaman kami dalam membangun koneksi nirkabel pada jarak 3 kilometer menggunakan modem laser Lantastica TZR tanpa menggunakan radio. Kesimpulan: ini benar-benar berfungsi, lebar saluran sebenarnya ~ 950Mbit / s dalam dupleks dengan penundaan <1ms.

Biasanya, jembatan radio klasik seperti ubiquiti dan mikrotik digunakan untuk tugas-tugas seperti itu, dan beberapa orang membayangkan bahwa radio bukan satu-satunya cara yang tersedia. Ternyata modem laser ada dalam kinerja sipil, dijual secara terbuka dan bahkan tidak memerlukan lisensi.

Dalam praktiknya, kita akan melalui semua langkah untuk mengkonfigurasi tautan laser: dari memasang peralatan di atap hingga mengatur dan menguji bandwidth dan penundaan.

Fitur utama dari modem laser:

• Tidak menggunakan frekuensi radio - data ditransmisikan menggunakan sinar laser dalam kisaran 780 ~ 850 nm. Tidak membuat gangguan radio, tidak memerlukan izin untuk menggunakan frekuensi radio
• Keterlambatan rendah - dibandingkan dengan peralatan WiFi, modem laser memiliki penundaan yang sebanding dengan koneksi kabel.
• Intersepsi lebih sulit - jembatan radio mudah didengarkan tanpa memutus sinyal. Hampir mustahil untuk mencegat lalu lintas jembatan laser tanpa memutus koneksi.
• Stealth - tautan laser sulit dideteksi karena sinar yang sempit. Tautan radio mudah dideteksi bahkan pada jarak yang cukup jauh dari antena.

Teori

^{Representasi skematis dari prinsip modem laser}

Cara kerjanya dalam praktik: Setiap modem memiliki pemancar pada dioda laser dan penerima pada fotodioda. Modem "bersinar" satu sama lain dengan laser dengan panjang gelombang 780 atau 850 nanometer. Modem laser sangat menuntut ketepatan tujuan, sehingga motor yang terpasang otomatis menyesuaikan posisi pemancar dan lensa untuk pukulan yang paling akurat. Kecerahan laser dan divergensi berkas juga disesuaikan secara otomatis, tergantung pada kondisi cuaca.

Pada output, perangkat terhubung ke jaringan Ethernet biasa melalui kabel twisted pair atau optik.

Batasan cuaca

Karena transmisi data memerlukan visibilitas langsung, pengendapan dalam bentuk salju, hujan, kabut membuat transmisi data menjadi sulit. Dalam kasus penurunan visibilitas, perangkat meningkatkan kecerahan dan mengurangi ukuran sudut cahaya. Selain itu, perangkat ini dapat mengurangi kecepatan transfer data, untuk memberikan kekebalan noise yang lebih baik.

Pabrikan mengklaim bahwa perangkat berhasil bekerja hingga 99% dari waktu setahun dalam kondisi cuaca di Rusia tengah. Ketika kondisi cuaca memburuk, modem beralih ke mode kecepatan rendah 200Mbit / s. Untuk meningkatkan keandalan tautan, disarankan untuk menggunakan duplikasi saluran dengan bantuan jembatan radio, yang dapat diaktifkan secara otomatis dengan perintah dari modem laser jika terjadi kehilangan komunikasi yang lengkap pada tautan laser.

Tabel ketersediaan tautan laser selama tahun ini sesuai dengan pernyataan produsen modem:

Spesifikasi teknis

-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ----------
Modem terlihat seperti kamera CCTV dalam kotak logam yang terbuat dari stainless steel. Dipasang pada tripod dengan braket putar. -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ---------

• Kecepatan Dupleks Penuh: pada jarak 3 km - 1 Gbit / dtk (98% dari waktu dalam setahun) + 100Mbit / dtk (1,5%); pada 5km - 1 Gbit / s (95%) + 100 Mbit / s (3%).
  ^{Seringkali, produsen peralatan nirkabel menunjukkan kecepatan total di kedua arah, misalnya, pada TX 50Mbit / s dan RX 50Mbit / s, kecepatannya adalah 100Mbit / s. Karena itu, penting untuk memperhatikan parameter duplex.}
• Port SFP, dua port Ethernet (satu dengan PoE out)
• Pemanasan musim dingin bawaan
• Konsumsi maksimum 15 watt di musim panas; 65 watt dalam cuaca dingin
• Suhu pengoperasian: dari -50 ° C hingga + 50 ° C, perlindungan IP65.

^{Panel belakang modem Lantastica TZR}

Instalasi

Kami perlu menghubungkan dua bangunan di seberang sungai pada jarak sekitar 3 km. Kasus ini terjadi di dekat St. Petersburg. Menarik garis optik melalui Neva adalah tugas yang sangat nyata, tetapi biaya proyek semacam itu adalah puluhan, jika tidak ratusan kali lebih mahal daripada opsi jembatan nirkabel mana pun.

Pertama-tama, kami melakukan pengintaian area, memastikan bahwa ada visibilitas langsung antara atap rumah, dan kami mempertimbangkan perkiraan jarak antara titik-titik menggunakan peta.


^{Jarak antara dua bangunan tempat modem akan dipasang}

Kami melihat bahwa titik yang diinginkan adalah berhadapan langsung dan tidak terhalang oleh pohon. Penting untuk mempertimbangkan bahwa pohon dapat tumbuh dalam beberapa tahun.


^{Lokasi modem kedua}

Pertama, braket dipasang pada tripod menggunakan jangkar. Itu harus menahan beban angin dan tidak bergetar.



Untuk penunjuk awal ke modem jarak jauh, penglihatan optik digunakan, pada beberapa titik installer menjadi seperti penembak jitu.

Penempatan braket utama dengan penglihatan optik



Sekarang Anda dapat menginstal modem. Penting untuk diingat bahwa radiasi laser berbahaya bagi mata dan mengikuti tindakan pencegahan keselamatan. Jangan melihat ke kaca modem yang berfungsi.





Untuk mengakses kontak, penutup belakang perangkat dilepas.



Koneksi daya



Tampilan akhir modem setelah menginstal dan menghapus film pelindung



Pemasangan titik kedua dan sisa foto di bawah spoiler:

Kustomisasi

Secara opsional, kamera dapat dipasang di modem yang memotret dalam rentang inframerah, berfungsi untuk menilai kondisi kerja secara visual, memeriksa kontaminasi kaca, dll. Aliran video dari kamera dapat diperoleh dalam format RTSP biasa dan diintegrasikan ke dalam sistem pengawasan video.

Ini adalah gambar dari kamera di dalam modem yang dipasang pada titik kedua kami. Sinar dari modem yang berlawanan terlihat dalam gambar sebagai titik berwarna cerah.

Video dari kamera di dalam modem. Titik terang dari modem yang berlawanan terlihat

Antarmuka telnet

Perangkat dikonfigurasi melalui telnet konsol. Pertimbangkan langkah-langkah dalam pengaturan awal langkah demi langkah. Untuk terhubung ke konsol modem, Anda dapat menggunakan klien telnet bawaan untuk Windows, atau dempul.

Pabrikan menggunakan terminologi khusus untuk perintah konsol: menu interaktif disebut skrip , tindakan di dalam skrip disebut perintah .

Modem dilengkapi dengan motor untuk panduan otomatis, yang berasal dari pabrik dalam mode parkir. Untuk memulai konfigurasi, Anda perlu menghapus motor dari tempat parkir: baik menggunakan tombol pada modem, atau dengan perintah di konsol.
Untuk melakukan ini, jalankan skrip trk dan jalankan perintah .go / z di dalamnya

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. .

.