Northrop Grumman Corporation y la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) han establecido un nuevo estándar para la transmisión inalámbrica operando un enlace de datos a 100 gigabits por segundo (Gbps) en una distancia de 20 kilómetros en un entorno urbano.
El enlace de datos bidireccional, que incluía señalamiento activo y seguimiento, se demostró el 19 de enero de 2018 en Los Ángeles. (Fuente de la imagen: Northrop Grumman)
La velocidad de transmisión de datos es lo suficientemente rápida como para descargar un video de Blue Ray de 50 Gigabytes en cuatro segundos. La demostración marcó la finalización con éxito del contrato de Fase 2 de Northrop Grumman para el programa Backbone RF de 100 Gbps (100G) de DARPA.
El sistema 100G es capaz de adaptar la velocidad fotograma por fotograma de 9 Gbps a 102 Gbps para maximizar la velocidad de datos en todas las variaciones de canales dinámicos. La extensa caracterización de enlaces demostró un rendimiento sin errores a corto plazo de 9 a 91 Gbps y una velocidad de datos máxima de 102 Gbps con 1 bit erróneo recibido por cada diez mil bits transmitidos.
El exitoso enlace de datos resulta de la integración de varias tecnologías clave. El enlace funciona a frecuencias de onda milimétricas (en este caso, 71-76 gigahertz y 81-86 gigahertz) con 5 gigahertz de ancho de banda, o capacidad de transporte de datos, y utiliza una técnica de modulación de señal eficiente de ancho de banda para transmitir flujos de datos de 25 Gbps en cada 5 canal de gigahercios. Para duplicar la velocidad dentro del ancho de banda fijo, el enlace de datos transmite señales duales polarizadas ortogonalmente desde cada antena. Además, el enlace transmite desde dos antenas simultáneamente (multiplexación espacial) y utiliza técnicas de procesamiento de señales de múltiples entradas y salidas múltiples (MIMO) para separar las señales en dos antenas receptoras, duplicando así la velocidad de datos dentro del ancho de banda fijo.
Se volarán 100G de hardware a bordo del avión de demostración Proteus desarrollado por Scaled Composites, subsidiaria de Northrop Grumman. (Fuente de la imagen: Northrop Grumman)
Según Louis Christen, director de investigación y tecnología, Northrop Grumman, "esta mejora dramática en el rendimiento de transmisión de datos podría aumentar significativamente el volumen de datos de sensores transportados por aire que pueden recopilarse y reducir el tiempo necesario para explotar los datos del sensor".
"Los sensores de próxima generación, como los generadores de imágenes hiperespectrales, suelen recopilar datos más rápidamente y en mayor cantidad de lo que la mayoría de los enlaces de datos aire-tierra pueden transmitir cómodamente", dijo Christen. "Sin un enlace de velocidad de datos tan alto, los datos tendrían que revisarse y analizarse después de que aterrice el avión".
Por el contrario, un enlace de datos de 100G podría transmitir datos de alta velocidad directamente desde la aeronave a los comandantes en tierra en tiempo casi real, lo que les permite responder más rápidamente a las operaciones dinámicas.
La exitosa demostración en tierra de 100G prepara el escenario para la fase de prueba de vuelo del programa 100G RF Backbone. La siguiente fase, que comenzó en junio, demuestra el enlace 100G aire-tierra hasta 100 Gbps en un rango de 100 km y rangos extendidos con tasas de datos más bajas. El hardware 100G será transportado a bordo del avión de demostración Proteus desarrollado por Scaled Composites, subsidiaria de Northrop Grumman.
El equipo de la industria de 100G de Northrop Grumman incluye a Raytheon, que desarrolló las antenas de ondas milimétricas y la electrónica de RF relacionada y Silvus Technologies, que proporciona las tecnologías de multiplexado espacial clave y de procesamiento de señal MIMO.
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