Технология Terragraph от Facebook переходит от испытаний к коммерческому использованию

Набор программ позволяет группам небольших базовых станций беспроводной связи, работающим на частотах 60 ГГц, общаться друг с другом

Беспроводной мир: техники в Микебуде (Венгрия) устанавливают малые станции с поддержкой Terragraph для испытаний, начавшихся в мае 2018-го

В Facebook годами разрабатывали технологию, улучшающую организацию данных и их передачу по беспроводным сетям. Теперь эту технологию интегрируют в имеющиеся в продаже базовые станции малого формата на 60 ГГц. А если к проекту подключатся провайдеры связи, он скоро сможет помогать подключать к интернету по беспроводной связи дома и предприятия по всему миру.

Технология Facebook под названием Terragraph позволяет объединять базовые станции в группы, передающие на частоте 60 ГГц и автономно управляющие и распределяющие трафик между собой. Если одна базовая станция перестаёт работать, другая сразу же берёт на себя её задачи – и они могут работать совместно над поиском наиболее эффективного пути прохождения информации.

Уже несколько производителей оборудования, включая Cambium Networks, Common Networks, Nokia и Qualcomm, согласились выпускать коммерческие устройства, интегрирующие в себя Terragraph. Самая свежая его презентация состоялась в феврале на торговой выставке MWC в Барселоне. Если технология сможет работать, как нужно, Terragraph сделает доступ в интернет быстрее и дешевле в местах развёртывания.

Всё чаще широкополосный интернет, который раньше распространяли по дорогим оптоволоконным кабелям, зарытым в землю, приходит в дома и на предприятия по воздуху. Для этого операторы связи присматриваются к высокочастотным диапазонам, полоса пропускания которых выше, чем у загруженных низких частот, давно использующихся для потребительской электроники.

Facebook интересует V-диапазон, который обычно называют просто 60 ГГц, хотя технически говоря, он тянется от 40 до 75 ГГц. Во многих странах он никем не занят, а значит, свободен для использования.

Хотя оборудование для установки в помещениях, поддерживающее 60 ГГц в качестве альтернативы WiFi появилось уже давно, уличные станции появляются только сейчас. Многие интернет-провайдеры думают над использованием 60 ГГц для закрытия разрыва между существующей инфраструктурой и новыми местами, которые они хотели бы охватить, или для увеличения ёмкости уже покрытых мест.

«Это определённо интересно, — говорит Светанк Кумар Саха, научный сотрудник и кандидат наук в области информатики в Университете Баффало (Нью-Йорк), изучающий эффективность потребительского оборудования на 60 ГГц для установки в помещениях. – Многие люди сталкивались с проблемами коммерциализации 60 ГГц. Было много разговоров на эту тему».

Одна из проблем состоит в том, что сигналы миллиметровых длин волн (от 30 до 300 ГГц) распространяются не так далеко, как сигналы более низких частот, легко поглощаются дождём и листвой, и не проходят сквозь стены и окна.

Чтобы обойти эти проблемы, провайдеры обычно используют фиксированные беспроводные сети, в которых базовые станции передают сигнал стационарному приёмнику, расположенному снаружи здания. А оттуда данные уже идут по Ethernet-кабелям.

В прошлом году Facebook скооперировалась с подразделением Deutsche Telekom для проверки системы Terragraph в двух венгерских деревнях. В первом испытании техники подсоединили к сети 100 домов. Terragraph позволил жителям пользоваться интернетом на средней скорости 500 Мбит/с, вместо 5-10 Мбит/с, поступавших через DSL. Сейчас Facebook завершает испытания, проводимые совместно с операторами в Бразилии, Греции, Венгрии, Индонезии, Малайзии и США.

Технология состоит из набора ПО на основе IEEE 802.11ay, и включает такие возможности, как множественный доступ с разделением по времени, который делит канал на временные отрезки, во время которых разные базы могут передавать сигналы, быстро сменяя друг друга. В семиуровневой сетевой модели OSI Terragraph работает на третьем уровне, передавая информацию между IP-адресами.

В системе Terragraph Facebook использовала свой опыт передачи данных по своему оптоволоконному каналу и применила его к беспроводным сетям, говорит Четан Хеббала, старший директор компании Cambium. В 2017 проект завершил полный цикл, когда Facebook сделала лежащее в его основе ПО для роутинга бесплатным. Эта программа, Open/R, изначально предназначалась для Terragraph, но теперь используется и для передачи информации между дата-центрами Facebook.

У технологии всё же есть свои ограничения. Каждая базовая станция может передавать сигнал на расстояние до 250 м, и вся передача должна вестись на линии прямой видимости, которую не загораживает листва, стены или другие препятствия. Ануж Мадан, менеджер продукта Facebook, говорит, что компания испытывала Terragraph под дождём и снегом, и что погода «пока что не создавала проблем» для скорости работы. Но Хеббала говорит, что на всякий случай многие станции на 60 ГГц разработаны так, что при больших потерях могут временно переключаться на стандартные для WiFi частоты в 5 ГГц или 2,4 ГГц.

Представитель компании Sprint сказал, что компания планирует протестировать оборудование Terragraph и изучает вопросы, связанные с диапазоном в 60 ГГц для своей сети. Представитель AT&T сообщил, что компания проводит лабораторные испытания частот 60 ГГц, но пока у неё нет планов включать этот диапазон в имеющиеся сети.

Саха из Университета Баффало оптимистично смотрит на шансы Terragraph выйти в мир. «В итоге компании посмотрят на стоимость технологии, и если она будет меньше, чем у оптоволокна, то они однозначно будут её использовать», — говорит он.

Хеббала говорит, что первая базовая станция с поддержкой Terragraph от его компании сейчас находится в «фазе разработки и проектирования», и, скорее всего, появится позже в этом году. Цель компании – предложить Terragraph как программную возможность, которую легко включить или перенастроить удалённо. «Надеюсь, что, когда мы будем беседовать через шесть месяцев, я смогу рассказать о пилотных запусках и испытательном развёртывании с первыми клиентами», — говорит он.

Источник: habr.com