Augustis 2019 viidi Venemaal esmakordselt maailmas (jah, see on tõsi) läbi kaubanduslik projekt juhtmevaba varundamise jaoks, kasutades 40 Gbit/s kiirusel optilist kiudkaablit. Operaator „Ühtekuuluvus”, Norilsk Nickel tütarettevõte, kasutas selle kanali kaudu 11-kilomeetrilist juhtmevaba varukoopiat Eniisele.
Aeg-ajalt ilmuvad meedias, sealhulgas Habr's, . Need on huvitavad tehnoloogia edusammude seisukohalt, kuid need on alati just uurimis- ja testlahendused. Siin on aga tegu reaalse kaubandusprojekti, mitte Silikonide oru või Euroopa ülikooli tingimustes, vaid otse tundras Polaarjoonel. Üllatavalt, kuid just suur maa, keerulised geograafilised ja kliimatingimused loovad eeldused projektide jaoks, mis ületavad parimaid teaduslaboratooriume.
Viimaste juhtmevaba side rekordite kronoloogia:
- Mai 2013, 240 GHz katse sagedusel toimub Karlruhe Tehnikaülikooli teadlaste, Radiometer Physics GmbH ja Fraunhoferi Kõrge Temperatuuri Füüsika Instituudi ühiseks katseks. Signaali sagedus ei ole kaubanduseks kergesti kättesaadav.
- Mai 2016: 70/80 GHz vahemikus, sama meeskond, kuid kui uus katse sagedustel, mis on eraldatud kommertslikeks projektideks,
- November 2016: , Facebook Connectivity Labi teaduslik keskus,
- Jaanuar 2019, , Deutsche Telekomi testimispaik seeriatootmisest varustuses Ericssonil, mais 2019 oli sama linkide mahu laiendamine 8 ritta peaaegu 100 Gbit/s,
- August 2019, , Norilsk ettevõte "Ühtsus" seeriatootmisest varustuses OÜ "DOK" (Peterburi).
Tegelikult ei oleks Arktika ringi oludes mingeid rekordilisi juhtmeid, kui mitte Enišei jäämineku pärast. Projekti eelajalugu on järgmine: 2017. aastal, pärast seda, kui "suur kolm" operaatorit keeldusid arendamast ühendusi Taimyra suunas, ehitas aktsiaselts "GMK Norilsk Nickel" oma rahaga tohutu kiudoptilise ühenduse (VOLS) pikkusega 956 km Urova Urengit Norrilskisse, mille maht on 40 Gbit/s. See on tõeliselt keeruline marsruut, mis kulgeb raskesti läbitavas maastikus, ja selle ehitajad said selle töö eest valitsuse auhindu.
Üks kasutamise probleeme on 40 Gbit/s kiudkaabli VOLS-i ülekandmine Enišei kaudu sildade puudumisel, mis otsustati panna jõe põhjale, usaldusväärsuse tagamiseks pandi mitu kaablit. Kuid jääminek kahjustab kergesti optikat. Enišeis ei ole jääminek üritus, mis kestaks vaid ühe päeva, ja selle aja jooksul ei ole mingid remonditööd vees lubatud inimeste kõrge ohu tõttu.
Lisaks kaablitele Yenisey alapõhjas, rajati lähedal asuv kiirus 1 Gbit/s kaudu traadita raadioühendus, mis asub mõlemal pool jõge, Igarkas ja Priluki külas (see raadioühendus on nähtav ülemisel pildil — suur taldrik). Kuid mis on 1 Gbit/s, et tagada kogu Norilsk tööstuspiirkond juhul, kui optika saab kahjustada... — pisarad. Seetõttu alustas Norilski operaator "Ühtsus", mis kuulub PJSC "Norilsk Nickel" struktuuri, 2018-2019 sügis-talvisel perioodil traadita kanali projekteerimistöid Yenisey ületamiseks, mille maht ei jää alla VOLS-i peatee omadusele.
Ekspertide üllatuseks ei ole ükski maailma telekommunikatsiooni bränd nõustunud pakkuma seadmeid 40-gigabitise traadita kanali jaoks, mille ulatus on 11 km. Probleem seisneb selles, et kõrge kanalivõimsuse ja kauguse kombinatsioon on keeruline. Kaasaegne seerianumber 10 Gbit/s ja suurema mahutavusega seadmed 70/80 GHz vahemikus omavad sellist omadust nagu väga piiratud ulatus. See tuleneb asjaolust, et keerukate kodeerimisskeemide, nagu QAM128 või QAM256 kasutamisel — ning just need suudavad anda 10 Gbit/s ja enam — on keeruline tagada piisavalt kõrget edastamise võimsust. 3-5 km kaugused on lihtsad, kuid 11 km puhul muutub signaali nõrgenemine liiga suureks ja mingit 10GE standardi ühendust ei ole võimalik saada.
Väljakutse on vastu võetud Venemaa arendaja poolt Peterburist — . Tal oli juba olemas raadiosildade arendused, mis pakkusid vajalikku ulatust. Enne seda projekti testisid nad 40 Gbit/s kanalit, kasutades nelja koostöös töötavat raadiosilda, igaühe võimekus oli 10 Gbit/s, nende 4 km - prooviplatsil ja nad olid kindlad, et sellist mahutavust on võimalik saavutada. Praktikas aga ei olnud keegi telekommunikatsiooni tööstuses kunagi proovinud seadistada koos nelja paralleelselt töötavat raadiosilda 10 Gbit/s 11 km kaugusel.
Saades tagasilööke maailma brändidelt, ei olnud ka tellija, OÜ „Ühtsus“, kindel, et kohaliku varustuse suutlikkus projektiga toime tulla. Seetõttu otsustati alguses paigaldada pilootetapis kõigest üks raadiosild 10 Gbit/s 11 km peale. Ja kui see osutub hästi töökindlaks, siis suurendada ülesanne nelja paralleelselt töötava raadiosilla rakendamiseks.
Tehnilisest vaatepunktist pole 40 Gbit/s ühes kanalis edastamine, olgu see siis õhu või optilise kaabli kaudu, sugugi vajalik. Andmete edastamine mitme paralleelse 10 Gbit/s "niidi" kaudu on palju lihtsam. 10GE standardi võrgu seadmed on odavamad ja kergemini kättesaadavad kui 40GE standardi lülitid. Lisaks annavad paralleelsed „niidid“ kogu kanalile suurema usaldusväärsuse.
Aga probleem oli selles, et erinevalt optilisest kaablist, kus signaalid paralleelsetes kiududes omavahel ei mõjuta, tekivad raadiokanaleid kasutades vastastikused häired, mis võivad ulatuda täieliku sidekatkestuseni. Sellega võideldakse erinevate signaali polariseerimisvõtete ja sageduste jaotamise abil. Kuid seda on lihtsam öelda, kui tegelikult „rauda“ ellu viia. Peterburis valmistati suurte mikrolaine mikrokiipide (MMIC, Monolithic Microwave Integrated Circuit) skeemitehnika galliummi arseniidi alusel ning nad olid oma skeemitehnilise lahenduse osas kindlad.
10GE standard modern radio bridges are made worldwide using commercial microwave chips. In this field, it's inefficient to pursue vertically integrated development, where all processes are performed within a single company—from depositing microwave chips to assembling components into a finished product. It's somewhat similar to how multiple companies produce computer boards based on chips from Intel and AMD. However, unlike mass-market PC boards, configuring microwave chips, subsequently amplifying the signal, and feeding it into the antenna requires special expertise, which, in fact, is the essence of the companies' know-how," commented Valery Salomatov, project manager at LLC "DOK."
The pilot radio bridge model PPC-10G-E-HP operated successfully on towers along the Yenisei River for a couple of months (May-June 2019). Summer rains present the most challenging time for millimeter-wave radio communication, as raindrops are comparable in size to the wavelength (about 4 mm), leading to signal attenuation. In winter, this problem does not occur, as snowflakes, like fog and smoke, are radio-transparent for wireless communication in the 70/80 GHz range.
10 Gbit/s radio bridge from LLC "DOK" successfully handled the weather conditions and distance. Based on the availability statistics, the operator "Edinstvo" decided to scale up to 4 parallel wireless channels, each with a capacity of 10GE. The installation was carried out by specialists from the company "Edinstvo," who independently navigated the nuances of configuration following the equipment instructions. At the end of July 2019, the radio bridge.
40 Gbit/s (4 x 10 Gbit/s) via Yenisei was put into commercial operation in the presence of the installation team's supervisor from LLC "DOK."
Allikas: habr.com
