2019 augusztusában Oroszországban először a világon (igen, ez igaz) kereskedelmi projektet hajtottak végre vezeték nélküli tartalékoptíkai kábelre, 40 Gbit/s kapacitással. Az „Egység” operátor, a Norilsk Nickel leányvállalata, segítségével egy 11 kilométeres vezeték nélküli tartalékot hozott létre az Enisey fölött.
Időnként a sajtóban, így a Habr-on is megjelennek . Ezek technológiai szempontból érdekesek, de mindig kutatási tesztekről van szó. Itt viszont egy valós kereskedelmi projektről van szó, és nem a Szilícium-völgy vagy egy európai egyetem körülményei között, hanem közvetlenül a tajgában, a sarkkörön. Meglepő módon éppen a hatalmas ország, a bonyolult földrajzi és éghajlati viszonyok teremtik meg a feltételeket olyan projektek számára, amelyek felülmúlják a legjobb kutató laboratóriumokat.
A legutóbbi vezeték nélküli kommunikációs rekordok időrendje:
- 2013 május, egy kísérleti 240 GHz-es frekvencián, a Karlsruhe Műszaki Egyetem, a Radiometer Physics GmbH és a Fraunhofer Alkalmazott Fizikai Intézet közös kísérlete. A jel frekvenciája kereskedelmi használatra nem elérhető.
- 2016 május: a 70/80 GHz-es sávban, ugyanaz a csapat, de egy új kísérlet kereskedelmi projektekhez kijelölt frekvenciákon.
- 2016 november: , Facebook Connectivity Lab kutatóközpontja,
- 2019 január, , a Deutsche Telekom tesztpályája sorozati Ericsson berendezéseken, 2019 májusában a már ugyanezen pályán, 8 párhuzamos vonalon már körülbelül 100 Gbit/s tettek lehetővé.
- 2019 augusztus, , Norilsk operátor „Egység” sorozati berendezésekkel (Szentpétervár).
Valójában nem lett volna semmilyen rekord a vezeték nélküli kommunikációban a sarkkörön belül, ha nem lett volna a jégzajlás az Enisein. A projekt háttere a következő: 2017-ben, miután a három nagy szolgáltató lemondott a Tajmyr irányába történő infrastruktúra fejlesztéséről, a PJSC "GMK Norilsk Nickel" saját költségén egy hatalmas, 956 km hosszú optikai szálas hálózatot épített Új Urengyj és Norilsk között, 40 Gbit/s sebességgel. Ez egy nagyon bonyolult nyomvonal, amely nehezen megközelíthető területeken halad, és az építők kormányzati díjakat kaptak ezért a munkáért.
A fennmaradó problémák között szerepel, hogy a 40 gigabites VOLS kábelt az Enisei túloldalán, hidak hiányában, a folyó fenekén kellett elvezetni, sőt a megbízhatóság érdekében több kábelt is lefektettek. De a jégzajlás könnyen károsíthatja az optikát. Ezenkívül, a jégzajlás az Enisein nem egy napos esemény, és semmilyen vízi javítást nem lehet végezni ezen idő alatt az emberek számára jelentett magas kockázat miatt.
Az Enisei alján lévő további kábelek mellett a nyomvonalat 1 Gbit/s kapacitású vezeték nélküli mikrohullámú csatornával is biztosították a folyó mindkét oldalán található telekommunikációs tornyok révén, Igarkában és Priluki településen (ez a rádiócsatorna látható a felső képen - a nagy tál). De mit jelent a 1 Gbit/s Norilsk ipari területének teljes kiszolgálásához az optika sérülése esetén ... - könnyeim. Ezért 2018-2019 őszi-téli időszakban a Norilszki "Együttműködés" szolgáltató, amely a PJSC "GMK Norilsk Nickel" struktúrájába tartozik, projektmunkálatokat indított egy vezeték nélküli csatorna építésére az Enisein, amelynek kapacitása nem marad el a VOLS autópályáétól.
A szakemberek meglepetésére a „Egyesülés” senkitől sem kapott ajánlatot a 40 gigabites vezeték nélküli csatorna 11 km-es távolságra történő berendezés szállítására. Ennek okai a csatorna magas kapacitása és távolsága közötti bonyolult kombinációval kapcsolatosak. A modern sorozatgyártású eszközök, amelyek 10 Gbit/s-nál vagy annál nagyobb kapacitással rendelkeznek a 70/80 GHz-es tartományban, olyan sajátosságokkal bírnak, mint a nagyon korlátozott távolság. Ez azért van, mert a nehéz kódolási sémák, mint például a QAM128 vagy QAM256 — melyek egyedül képesek 10 Gbit/s-nál nagyobb átviteli sebességet biztosítani — nehezen tudják biztosítani a jelentős adó teljesítményt. A 3-5 km-es távolságok könnyen elérhetők, de 11 km-en a jel csillapítása túl nagy és semmilyen 10GE szabványú kapcsolat nem érhető el.
A feladatot egy orosz fejlesztő, Szentpétervárról — . Már létezett olyan fejlesztésük, amely rádiós hidakat biztosított a szükséges távolság elérésére. A projekt előtt 40 Gbit/s sebességű csatornát teszteltek 4 párhuzamosan működő, 10 Gbit/s sebességű rádiós híd formájában a saját 4 km-es pályájukon, és biztosak voltak benne, hogy ilyen kapacitást meg lehet valósítani. De a gyakorlatban soha senki az telekommunikációs iparban nem próbálta meg egyesíteni 4 párhuzamosan működő, 10 Gbit/s sebességű rádiós hidat 11 km-es távolságra.
Miután a világmárkáktól elutasítást kaptak, a megrendelő, az „Egyesülés” Kft. sem volt biztos abban, hogy a hazai berendezések megbirkóznak a projekttel. Ezért úgy döntöttek, hogy kezdetben egyetlen 10 Gbit/s sebességű rádiós hidat helyeznek üzembe 11 km-en. Ha ez jól teljesít, akkor a feladatot 4 párhuzamosan működő rádiéstávcsekkel bővítik.
Technikai szempontból nem feltétlenül szükséges 40 Gbit/s sebességet átadni egy csatornán, sem levegőn, sem optikai kábel útján. Sokkal egyszerűbb adatokat párhuzamos „szálakon” 10 Gbit/s sebességgel továbbítani. A 10GE szabványú hálózati berendezések olcsóbbak és elérhetőbbek, mint a 40GE szabványú kapcsolók. Ezenkívül a párhuzamos „szálak” nagyobb megbízhatóságot biztosítanak az egész csatornának.
De problémát jelentett, hogy míg az optikai kábelekben a párhuzamos szálakon terjedő jel nem befolyásolja egymást, a rádiócsatornák esetében kölcsönös zavarok lépnek fel, ami akár a kapcsolat teljes megszűnéséhez is vezethet. Ezt különböző polarizációs módszerekkel és frekvencia elosztással kezelik. De ezt könnyebb mondani, mint megvalósítani a „vasban”. A péterváriak nagy MicroWave Integrated Circuit (MMIC) áramköröket terveztek gallium-arzenid alapokon, és biztosak voltak áramkör-tervezési megoldásukban.
A modern 10GE szabványú rádióhidakat a világ minden táján vásárolt mikroszkópikus áramkörökre gyártják. Ez a terület nem hatékony, ha vertikálisan integrált fejlesztést folytatnak, amikor minden technológiai folyamatot egy cég végez a mikroszkópikus chipek bevonásától a komponensek összeszereléséig. Ez körülbelül olyan, mint ahogyan sok cég számítógépes alaplapokat készít Intel és AMD chipek alapján. Azonban a PC-k tömeges alaplapjaihoz képest a mikroszkópikus chipek beállításához, a jel erősítéséhez és az antenna felé való továbbításához különleges szaktudás szükséges, és ez valójában a cégek szellemi terméke, amit Valery Salomatin, a DOC LLC projektmenedzsere, megjegyzett.
A PPC-10G-E-HP modellű, 10 Gbit/s sebességű rádióhíd sikeresen működött az Enisei partjain található tornyokon pár hónapig (2019 május-június). A nyári esőzések a legnehezebb időszak a milliméteres hullámú rádiókommunikáció számára, mivel a vízcseppek összehasonlíthatók a hullámhosszal (körülbelül 4 mm), ami jelgyengülést okoz. Télen ilyen probléma nincs, mivel a hópelyhek, akárcsak a köd és a füst, rádió Átláthatóak a 70/80 GHz frekvenciájú vezeték nélküli kommunikáció számára.
A DOC LLC 10 Gbit/s sebességű rádióhidja sikeresen megbirkózott az időjárási viszonyokkal és a távolsággal, majd a vonal elérhetőségi statisztikái alapján az Egyesített üzemeltető döntést hozott négy párhuzamos, 10GE kapacitású vezeték nélküli csatorna bővítéséről. A telepítést az Egyesült cég szakemberei hajtották végre, akik önállóan megbirkóztak az eszközbeállítás részleteivel a készülékhez tartozó útmutatók alapján. 2019 júliusának végén a rádióhíd
40 Gbit/s (4x 10 Gbit/s) az Enisei felett ipari üzemeltetéssel kezdődött a DOC cég vezér-szerelőcsapatának jelenlétében.
Forrás: habr.com
