Nell’agosto 2019 la Russia, per la prima volta al mondo (sì, è vero), ha realizzato un progetto commerciale per la ridondanza wireless di un cavo ottico backbone con una capacità di 40 Gbit/s. L'operatore Unity, una filiale di Norilsk Nickel, ha utilizzato questo canale per inoltrare un backup wireless di 11 chilometri attraverso lo Yenisei.
Di tanto in tanto compaiono sulla stampa, anche su Habré . Sono interessanti dal punto di vista del progresso tecnologico, ma si tratta sempre di prove di ricerca. Ed ecco un vero progetto commerciale, e non nelle condizioni della Silicon Valley o di un'università europea, ma proprio nella taiga del circolo polare artico. Sorprendentemente, è un Paese enorme e le difficili condizioni geografiche e climatiche che creano i presupposti per progetti che mettono in difficoltà i migliori laboratori di ricerca.
Cronologia delle recenti registrazioni wireless:
- può 2013, ad una frequenza sperimentale di 240 GHz come esperimento congiunto di scienziati dell'Istituto di tecnologia di Karlsruhe, Radiometer Physics GmbH e dell'Istituto Fraunhofer per la fisica applicata dello stato solido. Frequenza del segnale non disponibile per uso commerciale.
- può 2016: nella gamma 70/80 GHz, lo stesso team, ma come nuovo esperimento su frequenze destinate a progetti commerciali,
- Novembre 2016: , Centro ricerche Facebook Connectivity Lab,
- Gennaio 2019, , Il sito di test di Deutsche Telekom su apparecchiature seriali Ericsson, nel maggio 2019, scalando gli stessi collegamenti sullo stesso sito di test a 8 di fila ha fornito circa 100 Gbit/s,
- Agosto 2019, , Operatore di Norilsk "Unity" su apparecchiature seriali di DOK LLC (San Pietroburgo).
È un dato di fatto, non ci sarebbe stata alcuna traccia di comunicazioni wireless nel Circolo Polare Artico se non fosse stato per la deriva del ghiaccio sullo Yenisei. Lo sfondo del progetto è il seguente: nel 2017, dopo che i tre grandi operatori si sono rifiutati di sviluppare le comunicazioni in direzione di Taimyr, la società PJSC MMC Norilsk Nickel, utilizzando i propri fondi, ha costruito una fibra ottica di enorme lunghezza (956 km) backbone (FOCL) da Novy Urengy a Norilsk con una capacità di 40 Gbit/s. Questo è un percorso davvero difficile, che attraversa terreni difficili, e i suoi costruttori hanno ricevuto premi dal governo per questo lavoro.
Uno dei problemi operativi è stato il passaggio di un cavo in fibra ottica da 40 gigabit attraverso lo Yenisei in assenza di ponti, si è deciso di correre lungo il fondo del fiume e, per affidabilità, sono stati posati diversi cavi. Ma la deriva del ghiaccio danneggia facilmente l'ottica. Inoltre, la deriva del ghiaccio sullo Yenisei non è un evento per un giorno e durante tutto questo tempo non sono consentiti lavori di riparazione sull'acqua a causa dell'elevato pericolo per le persone.
Oltre ai cavi aggiuntivi sul fondo dello Yenisei, il percorso è stato supportato da un canale radio senza fili di torri di telecomunicazione da 1 Gbit/cc su entrambi i lati del fiume, a Igarka e nel villaggio di Priluki (questo canale radio è visibile nella foto in alto - un piatto grande). Ma quanto basta 1 Gbit/s per fornire l'intera regione industriale di Norilsk in caso di danni all'ottica... - lacrime. Pertanto, nel periodo autunno-inverno 2018-2019, l'operatore Unity di Norilsk, parte della struttura di PJSC MMC Norilsk Nickel, ha iniziato i lavori di progettazione per la costruzione di un canale wireless attraverso lo Yenisei con una capacità non inferiore alla fibra linea ottica.
Con sorpresa degli specialisti di Unity, nessuno dei marchi di telecomunicazioni mondiali ha accettato proposte per la fornitura di apparecchiature per un canale wireless da 40 gigabit con una portata di 11 km. E il punto qui è proprio la complessa combinazione di elevata capacità di canale e portata. I moderni apparecchi seriali con una capacità di 10 Gbit/s o più per la gamma 70/80 GHz hanno come caratteristica una portata molto limitata. Ciò è dovuto al fatto che con schemi di codifica complessi come QAM128 o QAM256 - e solo loro possono fornire un throughput di 10 Gbit / so più - è difficile fornire una potenza di trasmissione significativa. I percorsi di 3-5 km sono facili, ma a 11 km l'attenuazione del segnale diventa eccessiva e non è possibile ottenere alcuna connessione nello standard 10GE.
La sfida è stata accettata da uno sviluppatore nazionale di San Pietroburgo - . Aveva già sviluppato ponti radio che fornivano la portata necessaria. E prima di questo progetto hanno testato un canale da 40 Gbit/s sotto forma di 4 ponti radio da 10 Gbit/s nel loro sito di prova di 4 km ed erano fiduciosi che fosse possibile ottenere tale capacità. Ma in pratica nessuno nel settore delle telecomunicazioni ha mai provato a mettere insieme 4 ponti radio da 10 Gbit/s funzionanti in parallelo a una distanza di 11 km.
Avendo ricevuto rifiuti da marchi globali, anche il cliente, rappresentato da Edinstvo LLC, non era sicuro che le apparecchiature domestiche sarebbero state in grado di far fronte al progetto. Pertanto si è deciso di installare inizialmente come fase pilota solo un ponte radio da 10 Gbit/s su 11 km. E se si dimostra efficace, scalate il compito su 4 ponti radio funzionanti in parallelo.
Dal punto di vista tecnico non è assolutamente necessario trasmettere 40 Gbit/s in un canale, sia via etere che via cavo ottico. È molto più semplice trasferire i dati su più “thread” paralleli da 10 Gbit/s. Le apparecchiature di rete 10GE sono più economiche e più accessibili rispetto agli switch 40GE. Inoltre, i "thread" paralleli forniscono una maggiore affidabilità per l'intero canale.
Ma c'era un problema che, a differenza di un cavo ottico, dove il segnale lungo le fibre parallele non si influenza in alcun modo a vicenda, i canali radio subiscono interferenze reciproche, fino al completo fallimento della comunicazione. Questo viene risolto utilizzando una diversa polarizzazione del segnale e diffondendo i segnali in base alla frequenza. Ma questo è più facile a dirsi, molto più difficile da implementare “in hardware”. Il team di San Pietroburgo ha realizzato circuiti utilizzando grandi microcircuiti a microonde (MMIC, Monlytic Microwave Integrated Circuit) basati sull'arseniuro di gallio ed era fiducioso nella propria soluzione circuitale.
“I moderni ponti radio dello standard 10GE in tutto il mondo sono realizzati utilizzando chip a microonde commerciali. In quest'area, è inefficace condurre uno sviluppo verticalmente integrato, quando tutti i processi tecnici vengono eseguiti in un'unica azienda, dallo sputtering dei chip a microonde all'assemblaggio dei componenti in un prodotto finito. Questo è più o meno lo stesso di quante aziende producono schede per computer basate su chip Intel e AMD. Tuttavia, a differenza delle schede PC prodotte in serie, la configurazione dei chip a microonde, la successiva amplificazione del segnale e l'invio all'antenna richiedono competenze specifiche, e questo, in effetti, è oggetto del know-how dell'azienda", ha commentato Valery Salomatov, responsabile del progetto direttore DOK LLC.
Il ponte radio pilota da 10 Gbit/s modello PPC-10G-E-HP ha lavorato con successo sulle torri lungo le rive dello Yenisei per un paio di mesi (maggio-giugno 2019). Le piogge estive sono il periodo più difficile per le comunicazioni radio a onde millimetriche, perché... le gocce di pioggia sono paragonabili alla lunghezza d'onda (circa 4 mm), il che provoca un indebolimento del segnale. In inverno questo problema non si verifica perché... i fiocchi di neve, così come la nebbia e il fumo, sono radiotrasparenti per le comunicazioni wireless nella gamma 70/80 GHz.
Il ponte radio da 10 Gbit/s di DOK LLC ha fatto fronte alle condizioni meteorologiche e alla distanza, dopodiché, sulla base delle statistiche sulla disponibilità della linea di comunicazione, l'operatore Unity ha deciso di espandersi in 4 canali wireless paralleli con una capacità di 10GE ciascuno. L'installazione è stata eseguita da specialisti dell'azienda Edinstvo, che hanno individuato autonomamente le complessità dell'installazione secondo le istruzioni dell'attrezzatura. A fine luglio 2019 il ponte radio
40 Gbit/s (4x 10 Gbit/s) attraverso lo Yenisei sono stati accettati per l'esercizio commerciale alla presenza del team di supervisione dell'installazione della società DOK.
Fonte: habr.com