摘要。光子综合电路(图片)吸引了人们对高数据速率通信和高性能计算的有希望的平台。对于图片,带有兼容材料,紧凑型足迹,高温和复杂功能的光子设备是必要的构件。设计优化为目标应用程序和要求实施此类设备至关重要。在这方面,逆设计方法(包括迭代优化和深度神经网络)与传统的基于基于仿真的试验和错误优化方法相比具有显着优势。我们概述了集成光子设备的逆设计的最新进度。呈现和讨论逆设计方法的原理和过程,然后摘要在不同集成光子材料平台中用于特定集成光子设备所采用的方法。最后,讨论了将来的应用程序和逆设计方法的制造约束的主题。
需要关注的主要问题是宽带中最适合固定无线需求的频谱和实现高数据传输速率所需的带宽。FCC 提供了几个新的无线频谱频段。为了为 RBOC(区域性贝尔运营公司,它们已经建立了有线高速数据传输基础设施)创造可行的无线竞争机会,FCC 增强了现有频谱许可证的容量。它启动了一系列全向无线 HSA(高速接入)网络。新的分配促进了双向传输,无需接收站点许可证。在下一节中,我们将讨论新的全向传输频段。除了讨论的频段之外,还有许多其他频段,但没有一个具有独有的许可结构和带宽。
本文介绍了由反射和透明 Mylar 段制成的半米球形膜反射器天线的设计、开发和飞行测试。针对 10.5 GHz 操作优化的定制线路馈送用于球面校正。该天线系统由亚利桑那大学和 FreeFall Aerospace, Inc 联合开发,作为主要有效载荷在亚利桑那大学的 6U LEO 任务 CATSAT 上进行在轨演示,预计发射时间不早于 2022 年 9 月。此次发射是美国宇航局 CSLI 计划的一部分。该任务设计为低地球太阳同步轨道。主要目标是演示充气天线系统的高数据速率传输。本文介绍了任务和飞行前开发活动。我们介绍了集成和测试活动的主要结果以及计划的未来工作。
公民科学和人工智能 (AI) 相互补充,充分利用了人类和机器的优势。公民科学生成数 TB 的原始数字、文本和图像数据,对这些数据的分析需要自动化技术才能有效地进行处理。相反,AI 计算机视觉技术在训练过程中可能需要数以万计的图像,而公民科学项目非常适合提供大型数据库。在此,我们描述了 AI 工具如何应用于 GLOBE Observer 公民科学数据生态系统,其中图像识别算法支持数据提取过程、保护用户隐私并提高数据保真度。GLOBE 公民科学数据已用于开发自动数据分类程序,从而实现蚊子幼虫和土地覆盖标签的信息发现。这些进步使 GLOBE 公民科学家数据可用于环境和健康研究,以及 GeoAI 一般领域工作的机器学习科学家。
自由空间光学(FSO)通信的最新进步正在使卫星微型化和数据传输速率取得突破。Cubeisl激光通信终端(LCT)是德国航空航天中心(DLR)的开发项目,将在2025年推出后以100 Mbps的形式展示100 Mbps的卫星间链接,并以1 Gbps的链接展示。该技术旨在将自己确立为有效的立方体通信的尖端解决方案,从而提供高数据速率。为了验证其能力,该终端在143公里的FSO连接中进行了严格的测试,在加那利群岛的La Palma和Tenerife之间进行了严格的联系。欧洲航天局的光学地面站模仿了下行链路,而两个LCT之间的通信模拟了卫星间链接。本文概述了立方体LCT的当前发育阶段,并提出了其水平链接演示的结果。
• 512kB 闪存用于堆栈和应用程序 • 64kB 数据/指令 RAM,以 4kB 为步长保留以优化漏电流 • 高灵敏度:2Mbps/1Mbps/125kbps 模式的 -94/-97/-103dBm RX 灵敏度 • 可编程 RF 输出功率从 -57dBm 到 +6dBm • 高数据速率 (HDR) 和长距离 (LR) 支持 • 到达角和出发角支持 • 用于音频应用的等时通道 • SPI 和 UART HCI 传输层 • USB 2.0 全速接口 • 集成 PCB 天线 • FCC 认证 2ACQR-EM9305V1 • IC 认证 12155A -EM9305V1 • CE 认证 • 基于蓝牙® 5.3 芯片(QDID 181688) • 基于蓝牙® 5.3 堆栈(QDID 84268) • 蓝牙® 认证模块 (D055174) • 通信协议 (蓝牙、Zigbee 等) 由加载到模块的 FW 选择。目前仅支持蓝牙。
网络 网络是将 ALCF 的所有计算系统连接在一起的结构。InfiniBand 支持系统 I/O 节点和 ALCF 的各种存储系统之间的通信。生产 HPC SAN 建立在 NVIDIA Mellanox 高数据速率 (HDR) InfiniBand 硬件之上。两台 800 端口核心交换机在 80 台边缘交换机之间提供主干链路,在无阻塞胖树拓扑中产生总共 1600 个可用主机端口,每个端口的速率为 200 Gbps。此结构的完整二分带宽为 320 Tbps。HPC SAN 由 NVIDIA Mellanox 统一结构管理器 (UFM) 维护,提供自适应路由以避免拥塞,以及 NVIDIA Mellanox 智能数据中心自修复互连增强 (SHIELD) 弹性系统,用于链路故障检测和恢复。