V srpnu 2019 Rusko poprvé na světě (Ano, je to pravda) realizovalo komerční projekt bezdrátové redundance páteřního optického kabelu s kapacitou 40 Gbit/s. Operator Unity, dceřiná společnost Norilsk Nickel, použila takový kanál k předání 11kilometrové bezdrátové zálohy přes Jenisej.
Čas od času se objeví v tisku, včetně Habrého . Jsou zajímavé z hlediska technologického pokroku, ale vždy se jedná o výzkumné testy. A tady je skutečný komerční projekt a ne v podmínkách Silicon Valley nebo evropské univerzity, ale přímo v tajze na polárním kruhu. Překvapivě je to obrovská země a obtížné geografické a klimatické podmínky, které vytvářejí předpoklady pro projekty, které dávají na výsluní nejlepším výzkumným laboratořím.
Časová osa posledních bezdrátových záznamů:
- může 2013, na experimentální frekvenci 240 GHz jako společný experiment vědců z Karlsruhe Institute of Technology, Radiometer Physics GmbH a Fraunhoferova institutu pro aplikovanou fyziku pevných látek. Frekvence signálu není k dispozici pro komerční použití.
- může 2016: v pásmu 70/80 GHz, stejný tým, ale jako nový experiment na frekvencích přidělených pro komerční projekty,
- listopadu 2016: , výzkumné centrum Facebook Connectivity Lab,
- ledna 2019, , testovací místo Deutsche Telekom na sériovém zařízení Ericsson, v květnu 2019, škálování stejných odkazů na stejném testovacím místě na 8 v řadě dalo přibližně 100 Gbit/s,
- srpna 2019, , Norilsk operátor "Unity" na sériovém zařízení DOK LLC (St. Petersburg).
Ve skutečnosti by možná nebyl žádný záznam o bezdrátové komunikaci za polárním kruhem, nebýt ledového driftu na Jeniseji. Pozadí projektu je následující - v roce 2017, poté, co operátoři Velké trojky odmítli rozvíjet komunikaci směrem na Taimyr, vybudovala korporace PJSC MMC Norilsk Nickel z vlastních prostředků obrovskou délku (956 km) optických vláken páteřní (FOCL) z Nového Urengy do Norilska s kapacitou 40 Gbit/s. Jedná se o skutečně náročnou trasu, procházející náročným terénem a její stavitelé za tuto práci obdrželi vládní ocenění.
Jedním z provozních problémů byl průchod 40gigabitového optického kabelu přes Jenisej bez mostů; bylo rozhodnuto vést podél dna řeky a kvůli spolehlivosti bylo položeno několik kabelů. Únos ledu však snadno poškodí optiku. Ledový drift na Yenisei navíc není událostí na jeden den a po celou tuto dobu nejsou povoleny žádné opravy na vodě z důvodu vysokého nebezpečí pro lidi.
Kromě dalších kabelů na dně Jeniseje byla trasa podporována bezdrátovým rádiovým přenosovým kanálem 1 Gbit/cc telekomunikačních věží na obou stranách řeky, v Igarce a vesnici Priluki (tento rádiový kanál je viditelný na horní fotografii - velká miska). Ale co je 1 Gbit/s poskytnout celému průmyslovému regionu Norilsk v případě poškození optiky... - slzy. Proto v období podzim-zima 2018-2019 norilský operátor Unity, který je součástí struktury PJSC MMC Norilsk Nickel, zahájil projekční práce na výstavbě bezdrátového kanálu přes Jenisej s kapacitou, která není nižší než u optických vláken. optická linka.
K překvapení specialistů Unity žádná ze světových telekomunikačních značek nepřijala návrhy na dodávku zařízení pro 40gigabitový bezdrátový kanál na vzdálenost 11 km. A právě zde jde o komplexní kombinaci vysoké kapacity kanálu a dosahu. Moderní sériové zařízení s kapacitou 10 Gbit/s nebo více pro pásmo 70/80 GHz má takovou vlastnost, jako je velmi omezený dosah. To je způsobeno skutečností, že se složitými kódovacími schématy, jako je QAM128 nebo QAM256 - a pouze ty mohou poskytnout propustnost 10 Gbit / s nebo více - je obtížné poskytnout nějaký významný výkon vysílače. Trasy 3-5 km jsou snadné, ale na 11 km je útlum signálu nadměrně velký a nelze získat spojení ve standardu 10GE.
Výzvu přijal tuzemský vývojář z Petrohradu - . Již vyvinula rádiové můstky, které poskytovaly potřebný dosah. A před tímto projektem testovali 40 Gbit/s kanál ve formě 4 společně pracujících 10 Gbit/s rádiových mostů na svém 4 km zkušebním místě a byli si jisti, že je možné takovou kapacitu získat. Ale v praxi se nikdo v telekomunikačním průmyslu nikdy nepokusil dát dohromady 4 paralelně fungující rádiové mosty o rychlosti 10 Gbit/s na vzdálenost 11 km.
Po obdržení odmítnutí od světových značek si zákazník, zastoupený společností Edinstvo LLC, také nebyl jistý, zda domácí vybavení projekt zvládne. Proto bylo rozhodnuto nejprve nainstalovat pouze jeden 10 Gbit/s rádiový most na vzdálenost 11 km jako pilotní fázi. A pokud se osvědčí, rozšiřte úkol na 4 paralelně fungující rádiové můstky.
Z technického hlediska je zcela zbytečné přenášet 40 Gbit/s jedním kanálem, a to vzduchem i po optickém kabelu. Je mnohem jednodušší přenášet data přes několik paralelních 10 Gbit/s „vláknů“. 10GE síťové vybavení je levnější a dostupnější než 40GE přepínače. Paralelní „vlákna“ navíc poskytují větší spolehlivost pro celý kanál.
Nastal však problém, že na rozdíl od optického kabelu, kde se signál podél paralelních vláken nijak neovlivňuje, dochází u rádiových kanálů k vzájemnému rušení až k úplnému výpadku komunikace. To se řeší pomocí různé polarizace signálu a šíření signálů podle frekvence. Ale to se snadněji řekne, mnohem obtížněji se to implementuje „v hardwaru“. Tým z Petrohradu vyrobil obvody pomocí velkých mikrovlnných mikroobvodů (MMIC, Monolithic Microwave Integrated Circuit) na bázi arsenidu galia a byl si jistý svým řešením obvodů.
„Moderní rádiové můstky standardu 10GE po celém světě jsou vyráběny pomocí komerčních mikrovlnných čipů. V této oblasti je neefektivní provádět vertikálně integrovaný vývoj, kdy všechny technické procesy probíhají v jedné firmě – od naprašování mikrovlnných čipů až po montáž komponent do hotového výrobku. To je přibližně stejné, jako mnoho společností vyrábí počítačové desky založené na čipech Intel a AMD. Na rozdíl od sériově vyráběných PC desek však nastavení mikrovlnných čipů, následné zesílení signálu a jeho přivedení do antény vyžaduje speciální odborné znalosti, a to je ve skutečnosti předmětem know-how společnosti,“ komentoval projekt Valery Salomatov manažer DOK LLC.
Pilotní model rádiového mostu 10 Gbit/s PPC-10G-E-HP úspěšně fungoval na věžích podél břehů Jeniseje několik měsíců (květen-červen 2019). Letní deště jsou nejtěžším obdobím pro rádiovou komunikaci na milimetrových vlnách, protože... dešťové kapky jsou srovnatelné s vlnovou délkou (asi 4 mm), což způsobuje zeslabení signálu. V zimě se tento problém nevyskytuje, protože... sněhové vločky, stejně jako mlha a kouř, jsou rádiově transparentní pro bezdrátovou komunikaci v pásmu 70/80 GHz.
Rádiový most 10 Gbit/s od DOK LLC si poradil s povětrnostními podmínkami a vzdáleností, načež se na základě statistik o dostupnosti komunikační linky operátor Unity rozhodl rozšířit na 4 paralelní bezdrátové kanály o kapacitě 10GE každý. Instalaci provedli specialisté ze společnosti Edinstvo, kteří nezávisle přišli na složitost nastavení podle pokynů pro zařízení. Na konci července 2019 rádiový most
40 Gbit/s (4x 10 Gbit/s) přes Yenisei bylo přijato do komerčního provozu za přítomnosti týmu dohledu nad instalací ze společnosti DOK.
Zdroj: www.habr.com