激光调制解调器上的3 km千兆链路

TL; DR本文介绍了我们在不使用无线电的情况下使用Lantastica TZR激光调制解调器在3公里距离内建立无线连接的经验。 结论：它确实有效，双工中的实际通道宽度约为950Mbit / s，延迟小于1ms。

通常，经典的无线电桥（例如ubiquiti和mikrotik）用于此类任务，很少有人想到无线电不是唯一可用的方法。 事实证明，激光调制解调器存在于民用表演中，已公开出售，甚至不需要许可证。

实际上，我们将完成配置激光链路的所有步骤：从在屋顶上安装设备到设置和测试带宽及延迟。

激光调制解调器的主要功能：

• 不使用射频 -数据是在780〜850 nm的不可见范围内使用激光束传输的。 不产生无线电干扰，不需要使用无线电频率的许可
• 低延迟 -与WiFi设备相比，激光调制解调器的延迟可与电缆连接相比。
• 拦截更加困难 -无线电桥很容易在不中断信号的情况下进行收听。 在不中断连接的情况下几乎不可能拦截激光桥的流量。
• 隐形 -由于光束狭窄，很难检测到激光链路。 即使与天线相距相当远的距离，也很容易检测到无线电链路。

理论

^{激光调制解调器原理的示意图}

在实际中的工作方式：每个调制解调器在激光二极管上都有一个发射器，在光电二极管上有一个接收器。 调制解调器通过波长为780或850纳米的激光相互“发光”。 激光调制解调器对瞄准精度要求很高，因此内置马达会自动调整发射器和镜头的位置，以实现最精确的打击。 激光亮度和光束发散度也可以根据天气情况自动调整。

在输出端，该设备通过双绞线电缆或光纤连接到常规以太网。

天气限制

由于数据传输需要直接的可见性，因此雪，雨，雾形式的降水使数据传输变得困难。 在可见度下降的情况下，这些装置增加亮度并减小光束的角度大小。 此外，该设备可以降低数据传输速率，以提供更好的抗噪能力。

制造商声称，该设备在俄罗斯中部的天气条件下，每年最多可以成功地完成99％的时间工作。 当天气情况恶化时，调制解调器将切换到200Mbit / s的低速模式。 为了提高链路的可靠性，建议在无线电桥的帮助下使用信道复制，如果在激光链路上完全失去通信，则可以通过来自激光调制解调器的命令自动将其打开。

根据调制解调器制造商的声明，一年中的激光链路可用性表：

技术指标

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调制解调器看起来像闭路电视摄像机，位于不锈钢制成的金属外壳中。 安装在带有旋转支架的三脚架上。 -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ---------

• 全双工速度：距离为3 km-1 Gbit / s（一年中的98％）+ 100Mbit / s（1.5％）; 在5 km-1 Gbit / s（95％）+ 100 Mbit / s（3％）。
  ^{通常，无线设备制造商会在两个方向上指示总速度，例如，在TX 50Mbit / s和RX 50Mbit / s时，速度为100Mbit / s。 因此，重要的是要注意双工参数。}
• SFP端口，两个以太网端口（一个带有PoE输出）
• 内置冬季供暖
• 暖季最大消耗功率为15瓦； 65瓦在寒冷的天气
• 工作温度：从-50°C到+ 50°C，防护等级IP65。

^{Lantastica TZR调制解调器后面板}

安装方式

我们需要将两座建筑物隔河相距约3公里。 该案发生在圣彼得堡附近。 通过Neva拉一条光线路是一项非常实际的任务，但是这样一个项目的成本是数十美元，甚至比任何无线网桥选项都贵数百倍。

首先，我们对该区域进行侦察，确保房屋屋顶之间可以直接看到，并使用地图考虑点之间的近似距离。


^{将要安装调制解调器的两座建筑物之间的距离}

我们看到所需的点在直接的视线内，没有被树木遮挡。 重要的是要考虑树木可以在几年内生长。


^{第二个调制解调器的位置}

首先，使用锚将支架安装在三脚架上。 它必须承受风荷载并且不能振动。



为了最初指向远程调制解调器，使用了光学瞄准器，在某些时候安装程序变得像狙击手一样。

用光学瞄准镜固定主支架



现在，您可以安装调制解调器了。 重要的是要记住激光辐射对眼睛有害，并遵守安全预防措施。 不要直视工作中的调制解调器的玻璃杯。





要访问触点，请卸下设备的后盖。



电源连接



安装和卸下保护膜后调制解调器的最终视图



在扰流板下方安装第二点和其余照片：

客制化

可选地，可以将调制解调器安装在调制解调器中以在红外范围内进行拍摄，以目视评估工作条件，检查玻璃污染等。 可以以通常的RTSP格式获取来自摄像机的视频流，并将其集成到视频监视系统中。

这是来自第二点安装的调制解调器内的摄像机的图像。 来自对面调制解调器的光束在图像中可见为明亮的虹彩点。

来自调制解调器内部摄像机的视频。 对面调制解调器的光点可见

Telnet界面

设备通过控制台telnet配置。 逐步考虑初始设置中的步骤。 要连接到调制解调器控制台，可以使用Windows或putty内置的telnet客户端。

制造商对控制台命令使用特殊术语：交互式菜单称为脚本 ， 脚本内部的动作称为命令 。

调制解调器配备有用于自动引导的电动机，该电动机在出厂时处于停车模式。 要开始配置，您需要从停车场上卸下电动机：使用调制解调器上的按钮或通过控制台中的命令。
为此，请运行trk脚本并在其中执行.go / z命令

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. .

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