U kolovozu 2019. godine, u Rusiji je po prvi put u svijetu (Da, to je istina) realiziran komercijalni projekt bežičnog rezerviranja optičkog kabela kapaciteta 40 Gbit/s. Operater 'Jedinstvo', podružnica Norilsk Nickel-a, putem tog kanala postavio je 11-kilometarsku bežičnu rezervu kroz Jenisej.
S vremena na vrijeme, u medijima, uključujući i Habr, pojavljuju se . Zanimljivi su s obzirom na napredak tehnologija, ali to su uvijek istraživački testovi. Ovdje je riječ o pravom komercijalnom projektu, i to ne u uvjetima Silicijske doline ili europskog sveučilišta, već usred tajge na Polarnom krugu. Kako neobično zvučalo, upravo ogromna zemlja, složeni geografski i klimatski uvjeti stvaraju preduvjete za projekte koji su ispred najboljih istraživačkih laboratorija.
Kronologija posljednjih rekorda bežične komunikacije:
- Svibanj 2013, na eksperimentalnoj frekvenciji 240 GHz kao zajednički eksperiment znanstvenika Tehnološkog instituta Karlsruhe, tvrtke Radiometer Physics GmbH i Fraunhofer instituta za primijenjenu fiziku čvrstog tijela. Frekvencija signala nije dostupna za komercijalnu upotrebu.
- Svibanj 2016: u rasponu 70/80 GHz, ista ekipa, ali kao novi eksperiment na frekvencijama dodijeljenim za komercijalne projekte,
- Studeni 2016: , istraživački centar Facebook Connectivity Lab,
- Siječanj 2019, , poligon Deutsche Telekom na serijskim uređajima Ericsson, u svibnju 2019. proširenje istih linkova na istom poligonu već na 8 u nizu dalo je oko 100 Gbit/s,
- Kolovoz 2019, , Norilski operater 'Jedinstvo' na serijskom opremi LLC 'DOK' (Sankt Peterburg).
U biti, ne bi bilo nikakvog rekorda bežične komunikacije u uvjetima Polarnih krugova da nije bilo ledoloma na Yeniseju. Predistorija projekta je sljedeća - 2017. godine, nakon što su operateri 'velike trojke' odbili razvijati komunikaciju prema Tajmyru, korporacija PJSC 'GMK Norilsk Nickel' na vlastite troškove izgradila je ogromnu optičku magistralu (WOL) dužine 956 km od Novog Urengoya do Norilska s kapacitetom od 40 Gbit/s. To je stvarno složena ruta koja prolazi kroz nepristupačno područje, a njezini graditelji za ovaj posao su dobili vladine nagrade.
Jedan od problema tijekom eksploatacije - prijelaz 40-gigabitskog kabela WOL-a preko Yeniseja bez mostova odlučili su riješiti polaganjem na dno rijeke, a za sigurnost je postavljeno nekoliko kabela. Međutim, ledolom lako oštećuje optiku. Također, ledolom na Yeniseju nije događaj koji traje samo jedan dan, a niti radovi na popravku nisu dopušteni u tom razdoblju zbog visoke opasnosti za ljude.
Osim dodatnih kabela na dnu Yeniseja, ruta je rezervisana bežičnim radiorelejním kanalom od 1 Gbit/s s telekomunikacijskih tornjeva s obje strane rijeke, u Igarki i naselju Priluki (ovaj radiokanala vidljiv je na gornjoj fotografiji - velika antena). Ali što je 1 Gbit/s za opskrbu cijelog Norilskog industrijskog područja u slučaju oštećenja optike... - suze. Stoga, tijekom jesensko-zimske sezone 2018-2019, norilski operater 'Jedinstvo', koji je dio PJSC 'GMK Norilsk Nickel', započeo je projektne radove na izgradnji bežičnog kanala preko Yeniseja s kapacitetom koji nije inferioran magistrali WOL.
Na iznenađenje stručnjaka iz «Jedinstva», nijedan od svjetskih telekomunikacijskih brendova nije prihvatio ponude za isporuku opreme za 40-gigabitski bežični kanal na udaljenosti od 11 km. Razlog leži u složenoj kombinaciji visoke propusnosti kanala i udaljenosti. Moderni serijski uređaji s kapacitetom od 10 Gbit/s i više za opseg 70/80 GHz imaju karakteristiku izuzetno ograničene udaljenosti. To se događa zbog toga što je kod složenih kodnih shema, kao što su QAM128 ili QAM256 — a samo one mogu postići propusnost od 10 Gbit/s ili više — teško osigurati značajnu snagu predajnika. Udaljenosti od 3-5 km su lako izvedive, dok na 11 km slabljenje signala postaje preveliko i povratak na standard 10GE nije moguć.
Izazov je prihvatio domaći razvijač iz Sankt Peterburga — . Već su imali razvijene radiobrižnike koji su osiguravali potrebnu udaljenost. Prije ovog projekta testirali su kanal od 40 Gbit/s u obliku 4 zajednički radna radiobrižnika po 10 Gbit/s na svom poligonu od 4 km, i bili su sigurni da je takvu propusnost moguće postići. No, u praksi, nitko nikada u telekomunikacijskoj industriji nije pokušao povezati 4 paralelna radiobrižnika od 10 Gbit/s na udaljenosti od 11 km.
Nakon što su odbijenice stigle od svjetskih brendova, naručitelj u lice društva «Jedinstvo» također nije bio siguran hoće li domaća oprema moći ispuniti projekt. Stoga je odlučeno da se u početku postavi samo jedan radiobrižnik od 10 Gbit/s na 11 km kao pilot faza. Ako se on pokaže uspješnim, zadatak će se proširiti na 4 paralelno radna radiobrižnika.
S tehničkog stajališta, nije nužno prenositi 40 Gbit/s u jednom kanalu, bilo zračnim putem ili putem optičkog kabela. Mnogo je lakše prenositi podatke kroz nekoliko paralelnih „niti“ od 10 Gbit/s. Mrežna oprema standarda 10GE je jeftinija i dostupnija od prekidača standarda 40GE. Osim toga, paralelne „niti“ pružaju veću pouzdanost za cijeli kanal.
Međutim, postojala je jedna prepreka: za razliku od optičkog kabela, gdje signal na paralelnim vlaknima ne utječe jedni na druge, radijski kanali trpe međusobne smetnje koje mogu dovesti do potpunog prekida veze. S tim se bori primjenom različite polarizacije signala i razdvajanjem signala po frekvenciji. No, to je lakše reći nego ostvariti 'u hardveru'. Inženjeri iz Peterburga razvili su shemu na velikim mikroshemama (MMIC, Monolithic Microwave Integrated Circuit) temeljenim na arsenidu galija i bili su sigurni u svoje inženjersko rješenje.
„Moderan radijski most standarda 10GE širom svijeta proizvodi se na unaprijed kupljenim mikroshemama. U ovom polju je neefikasno provoditi vertikalno integrirani razvoj kada se svi tehnološki procesi obavljaju u jednoj firmi — od nanošenja mikroshema do sklapanja komponenti u gotov proizvod. To je otprilike kao kada mnoge kompanije proizvode računalne ploče na osnovu čipova Intel i AMD. Međutim, za razliku od masovnih ploča za PC, za podešavanje mikroshema, kasnije pojačavanje signala i njegovo usmjeravanje prema anteni potrebna je posebna stručnost, a to zapravo predstavlja tajnu kompanija“, komentirao je Valerij Salomatov, menadžer projekta u tvrtki „DOK“.
Pilot radijski most od 10 Gbit/s modela PPC-10G-E-HP uspješno je radio na tornjevima uz obale Jeniseja nekoliko mjeseci (svibanj-lipanj 2019). Ljetne kiše su najkritičnije vrijeme za radijsku komunikaciju u milimetarskom opsegu, jer su kapi kiše usporedive s valnom duljinom (oko 4 mm), što uzrokuje slabljenje signala. Zimi nema takvih problema, jer su pahulje snijega, kao i magla i dim - radiopropusni za bežičnu komunikaciju u opsegu 70/80 GHz.
Radijski most od 10 Gbit/s tvrtke „DOK“ uspješno se nosio s vremenskim uvjetima i udaljenostima, nakon čega je na osnovu statistike dostupnosti linije komunikacije operater „Jedinstvo“ donio odluku o proširenju na 4 paralelna bežična kanala kapaciteta 10GE svaki. Montažu su obavili stručnjaci tvrtke „Jedinstvo“, koji su samostalno razjasnili detalje podešavanja prema uputama za opremu. Krajem srpnja 2019. godine radijski most
40 Gbit/s (4x 10 Gbit/s) preko Jeniseja stavljen je u industrijsku eksploataciju u prisustvu šefa montažne ekipe iz tvrtke „DOK“.
Izvor: habr.com
