DARPA оголосила про запуск проекту розробки системи бездротового зв'язку, здатної передавати дані на швидкості 100 Гбіт/с на відстань 200 км.
Технологія отримала назву 100 Gb/s RF Backbone або скорочено 100G. Метою проекту є розгортання бездротової мережі, яка відрізняється високою швидкістю передачі даних і невеликим часом затримки, порівнянними з показниками оптоволоконних мереж.
DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency - Агентство перспективних оборонних дослідницьких проектів) відома своїми амбітними проектами, які вміє доводити до логічного завершення. Але наскільки реальний новий проект, в якому радіоканал зі швидкості передачі даних змагається з оптоволоконною системою зв'язку?
Проект був анонсований на початку січня, коли DARPA в презентації та інших матеріалах розкрила основні параметри і ті фізичні принципи, які дозволяють досягти цих параметрів.
Місце нової бездротової системи в системі зв'язку
Сьогодні військовий зв'язок спирається на мобільну інфраструктуру, наведену нижче:
Основним є захищений бездротової протокол Common Data Link (CDL), що використовується для передачі знімків, розвідданих, віддачі наказів і трансляції даних іншого роду.
Більш ефективний зв'язок можливий з використанням оптичного каналу у вільному просторі (Free-space optics - FSO), але оптичні лінії зв'язку у вільному просторі не можна використовувати за наявності хмарного шару:
Радіочастотні сигнали залишаються єдиним варіантом: на малюнку вище зірочками відзначені ті місця, які належить зайняти розроблюваній системі зв'язку. Досягнення на радіочастоті (RF) ємності еквівалентній ємності волоконно-оптичного каналу вимагатиме збільшення спектральної ефективності використання наявного радіочастотного спектра.
Як же збільшити ємність до 100Гб/с?
1. Збільшення пропускної здатності (перейти на більш високі частоти):
Дослідження каналу зв'язку «повітря-земля» при висоті 60 000 футів (18 км) і дальності 50 км дали такі дані втрат:
Область частот близько 75 ГГц найбільш прийнятна для реалізації проекту.
2. Застосування спектрально ефективної модуляції (наприклад, квадратурної амплітудної модуляції):
У вимогах проекту потужність джерела живлення приймач-передавача не повинна перевищувати 1000 Вт.
3. Використання декількох незалежних каналів (за допомогою просторового мультиплексування):
-
треба кілька апертур;
-
використання просторового мультиплексування, працюючого на або майже на дальності Релея (Rayleigh Range), щоб сформувати кілька незалежних каналів. Якщо дальність Релея R, то:
Перехід на міліметрові хвилі збільшує дальність Релея, дозволяє формувати кілька незалежних каналів і ми переміщуємося у вказану нижче область для 100G:
Терміни реалізації проекту
Якщо говорити про терміни реалізації проекту, то в DARPA розглядають реалізацію проекту в три етапи (фази):
Бачимо, що перша фаза проекту почнеться в 3-му кварталі цього року, а весь проект повинен бути завершений в 3-му кварталі 2017. На першому етапі роботи над складовими частинами системи виконуються паралельно.
Враховуючи величезний досвід DARPA можна не сумніватися, що поставлені цілі будуть досягнуті. А нам залишається сподіватися, що розробки для військових дуже швидко будуть впроваджені і в повсякденні системи, як це часто відбувається в інформаційних технологіях.
|
__
__
__
_
