Gerhard Kronschnabl. Bundesamt für Kartographie und Geodäsie Fundamentalstation Wettzell. FGS-Meeting in Wettzell vom

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1 Mk5 und evlbi VLBI-Technik der nächsten Generation Gerhard Kronschnabl Bundesamt für Kartographie und Geodäsie Fundamentalstation Wettzell FGS-Meeting in Wettzell vom Oktober 2004

2 VLBI Systemspezifische Eigenschaften Hoch genaues Meßsystem liefert einen kompletter Satz Erdrotationsparameter Extraterrestrisches Referenz- system =>Maßstab für die terrestrischen Referenzsysteme Wetterunabhängige Messungen möglich VLBI-Produkte Sehr große Datenmengen keine unmittelbare Daten- kontrolle möglich Zeitverzögerung durch auf- wendigen Datentransport und Korrelation Mess-Datenerfassung nur in Verbindung mit Partnerteleskopen möglich

3 Datenaufzeichnungssysteme Mk4/Mk5 DAQ Mk4/Mk5 Korrelator Mk3,Mk4,Mk5,K4 Datenträger

4 VLBI-Datenträger von 1980 bis 2004 Mk4-Tape-Recorder Mk3-Tapes Mk3A-Tapes Mk4-Tapes Kiste mit 24 Standard Tapes (ca. 10 GB / Tape; ca Monate) 2 bis 3 High-Density Density-Tapes (ca. 130 GB / Tape; ca Monate) 1 Thin-High High-Density Tape mit ca. 520 GB / Tape; ca. 1 Monat 1 Standard Mk5 8-Pack 8 (A) mit 960 GB / 8-Pack; 8 ca Tage 1 HD MK5 8-Pack 8 (Type D) mit (3.2 TB / 8-Pack; 8 ca. 8 Tage) 2008? => 5 TByte Mk5 Single Disk and 8-Pack Mk5-System

5 Vorteile und Zielsetzung des neuen MK5- Systems Input from Mk4 Formatter PCI Bus Input Section Bank A I/O Board FPDP Disk Interface Card Output Section Bank B Output (Correlator) 100prozentige Kompatibilität mit dem Mk4 Tape-Recorder Geringe Anschaffungs- und Wartungskosten Modular, leicht aufrüstbar Standard-PC PC-Komponenten Minimale Datenrate 1Gbps 24 h ununterbrochene Aufzeichnung möglich evlbi-fähig Verkürzung der Korrelationszeit auf weniger als die Hälfte des Mk4 Tape-Systems VSI-konformes Design (Mk5B) bislang gute Erfahrung mit der Zuverlässigkeit der Festplatten Serial-ATA Disks Upgrade 2005

6 Mark 5 Usage Plan Station Algonquin Fortaleza Gilmore Creek GGAO HartRAO Hobart Kashima34 Kokee Park Matera Medicina Noto Ny Alesund O'Higgins Onsala Seshan Simeiz Svetloe TIGO Tsukuba Urumqi Westford Wettzell Yebes Yellowknife Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Jan Feb Mar Apr May thick tape thin tape Mk5 partial Mk5 only K5 partial

7 evlbi Voraussetzungen und Technik Schnelle globale Datenverbindungen Netze mit Glasfaserleitungen Netzknoten in erreichbarer Nähe ( last mile ) Anbindung durch Standardkomponenten und Protokolle Kosten müssen vergleichbar sein mit traditioneller Datenaufzeichnung und Kuriertransport Einsatz sowohl auf Meßstation als auch am Korrelator Datenaufzeichnungssysteme Mark 5 System (~ 100 Geräte beim IVS) VSI- Entwicklungen in Japan (K5) PC EVN- Entwicklung einheitliches e-vlbi e Datenformat nötig Realtime-VLBI Gesicherte Verbindung zum Korrelator Logistischer Aufwand!

8 Last Mile Problem in Wettzell ist gelöst Wettzell hat seit dem letztem Jahr ein 34Mbps Internet-Anbindung an den DFN-Knoten bei der Uni Regensburg. Der weitere Ausbau der Datenverbindung ist beabsichtigt. Entscheidend sind die Kosten für eine OC-3 3, bzw. OC-6 6 Anbindung.

9 Internet Anbindungen JIVE Correlator (6 x 1 Gbps) Haystack (2.5 Gbps) Kashima, Japan (1 Gbps; ; 2 x 1 Gbps in Kürze) Tsukuba, Japan (1 Gbps) GGAO, MD (1 Gbps) Onsala,, Sweden (1 Gbps) Torun,, Poland (1 Gbps) Westerbork,, The Netherlands (1 Gbps) Westford, MA (1 Gbps) Arecibo,, PR (155 Mbps) Wettzell, Germany (~30 Mbps) Kokee Park, HA (nominally ~30 Mbps, mit Problemen) TIGO (~2 Mbps)

10 Datenumfang - Datenübertragung Datenumfang: 24 h-beobachtung h Rd04 (~561 Scans) 1Gbps 3,5 TByte 24 h-beobachtung h IVS R1 (~320 Scans) 1,1 TByte 24 h-beobachtung h IVS R4 (~180 Scans) 280 Gbyte dto. jedoch mit doppelter Bandbreite 500 GByte 1 h-beobachtung h IVS INT1 1 h-beobachtung h IVS INT2 36 GByte 68 GByte Datendatenübertragung (ca. 60% verfüg. Bandbreite) Bandbreite 34 Mbps Bandbreite 155 Mbps Bandbreite 622 Mbps Bandbreite 1Gbps R1 Übertragungsdauer R4 INT ~ 100 h ~ 30 h 4~5 h ~ 30 h ~ 10 h ~ 2 h ~ 8 h ~ 3 h ~ 4 h

11 INT1 und INT2 die ersten regelmäßigen evlbi-beobachtungen Beobachtungen Wz INT2 INT1 Ts Kk Int1: Mo - Fr; ~ 250 Beob. / Int2: Sa,So; ~ 100 Beob.

12 Tests zur verfügbaren Bandbreite zwischen Wettzell <-> < UofR, Haystack,, ISI und Tsukuba Wir konnten vom ersten Tag an die volle Bandbreite nutzen Die Übertragungs- rate nach Amerika liegt zwischen 24 und 3o Mbps Die Verbindung nach Japan ist zur Zeit etwas schlechter Mbits/s Measured Transfer Rates between Wettzell,UofR, Haystack and Tsukuba TCP Wz -> UofR TCP Wz -> Hay TCP Wz -> ISI TCP Wz -> Ts Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5 Transfer Test No.

13 Multiport-FTP- Server evlbi - Prinzip der Datenübertragung Port A Port B Port C Port D Multiport-FTP- Client Internet Transmit & Delete VLBI-Data Translation into Linux-Files Query? Transmission-Control- Server Diskpad-Writer FS-PC Diskpad

14 evlbi - Anforderungen und Probleme Installation und Weiterentwicklung geeigneter Software für die automatische Datenübertragung Sehr hohe Verfügbarkeit der Übertragungs- systeme (Mk5, LAN, Router) Sicherheitsproblematik der beteiligten Server/Router und Mk5-Systeme (keine Firewall) Qualitätsmanagement der Übertragungswege Kontrolle des Datentransfers notwendig Entwicklung eines VLBI-Standard Interfaces speziell für evlbi (VSI-E; D. Lapsley)

15 Zukünftige Perspektiven für Wettzell Komplette Umstellung der Intensive -Meßreihen auf einen automatischen evlbi -Transfer ca. 250 Int1 Beobachtungen Wettzell - Kokee ca. 100 Int2 Beobachtungen Wettzell - Tsukuba Wettzell wird versuchen einen OC3 oder OC 6 Internet Zugang zu erhalten, sobald die Voraussetzungen dafür gegeben sind. Weitere Verbesserung der Zuverlässigkeit durch den Austausch der störanfälligen Antenna Control Unit (ACU), Optimierung der Wartungsintervalle für den Antrieb, des Receivers, der Helium-Kühlung Umstieg auf das neue Mk5B System, sobald es verfügbar ist Langfristig: VLBI-Konzept 2010 => neue VLBI-Antenne not- wendig, da die bestehende Antenne komplett ausgelastet ist