În august 2019, Rusia a realizat pentru prima dată în lume (Da, este adevărat) un proiect comercial de rezervare wireless a unui cablu optic de bază cu o capacitate de 40 Gbit/s. Operatorul «Ediție», subsidiară a Norilsk Nickel, a realizat un backup wireless de 11 kilometri prin intermediul acestui canal.
Periodic, în presă și pe Habr, de asemenea, apar . Acestea sunt interesante din perspectiva progresului tehnologic, dar întotdeauna reprezintă teste de cercetare. Dar aici avem un proiect comercial real, și nu în condițiile Valea Siliciuului sau ale unei universități europene, ci chiar în taiga de pe Cercul Polar. Deși pare surprinzător, această țară imensă, cu condiții geografice și climatice complexe, oferă premise pentru proiecte care depășesc cele mai bune laboratoare de cercetare.
Cronologia ultimelor recorduri de comunicație wireless:
- Mai 2013, pe o frecvență experimentală de 240 GHz, ca un experiment comun între cercetătorii Institutului Tehnologic din Karlsruhe, compania Radiometer Physics GmbH și Institutul Fraunhofer de Fizica Aplicată a Corpului Solid. Frecvența semnalului nu este disponibilă pentru utilizare comercială.
- Mai 2016: în banda de 70/80 GHz, aceeași echipă, dar ca un nou experiment pe frecvențe alocate pentru proiecte comerciale,
- Noiembrie 2016: , centrul de cercetare Facebook Connectivity Lab,
- Ianuarie 2019, , poligonul Deutsche Telekom cu echipamente comerciale de la Ericsson, în mai 2019, extinderea acelorași legături pe acel poligon a dat deja aproape 100 Gbit/s,
- August 2019, , operatorul norilsk «Ediție» pe echipamente comerciale de la LLC «DOK» (Sankt-Petersburg).
De fapt, nu ar fi existat nicio realizare în comunicațiile wireless în condițiile Cercului Polar dacă nu ar fi fost gheața pe Enisey. Istoricul proiectului este următorul: în 2017, după ce operatorii „marilor trei” au refuzat să dezvolte comunicațiile în direcția Taïmyrului, corporația PAO „GMK Norilsk Nickel” a construit pe cheltuiala proprie o magistrală de fibră optică uriașă (956 km) de la Noua Urengea la Norilsk, cu o capacitate de 40 Gbit/s. Este o rută realmente complicată, care trece printr-un teren greu accesibil, iar constructorii săi au primit premii guvernamentale pentru această lucrare.
Una dintre problemele în exploatare — trecerea cablului de 40 Gbit/s al magistralei de fibră optică peste Enisey în absența podurilor a fost rezolvată prin amplasarea acestuia pe fundul râului, fiind instalate mai multe cabluri pentru siguranță. Totuși, gheața pe Enisey deteriorază cu ușurință fibra optică. Gheața pe Enisey este un fenomen care durează mult mai mult de o zi, iar lucrările de reparație pe apă nu sunt permise în această perioadă din cauza pericolelor mari pentru oameni.
Pe lângă cablurile suplimentare de pe fundul Eniseyului, ruta a fost rezervată printr-un canal wireless de radioreleu de 1 Gbit/s de la turnurile de telecomunicații situate de ambele părți ale râului, în Igarka și în satul Priluki (acest canal radio este vizibil în fotografia de sus — farfuria mare). Dar ce reprezintă 1 Gbit/s pentru a asigura întregul district industrial Norilsk în caz de deteriorare a fibrei ... — lacrimi. De aceea, în perioada de toamnă-iarnă 2018-2019, operatorul Norilsk „Ediție”, parte din structura PAO „GMK Norilsk Nickel”, a început lucrările de proiectare pentru construirea unui canal wireless peste Enisey cu o capacitate comparabilă cu cea a magistralei de fibră optică.
Cu surprinderea specialiștilor de la „Uniune”, niciunul dintre brandurile internaționale de telecomunicații nu a acceptat ofertele de furnizare a echipamentului pentru un canal wireless de 40 gigabiți la o distanță de 11 km. Problema constă tocmai în combinația complexă a capacității mari a canalului și a distanței. Echipamentele moderne de serie pentru o capacitate de 10 Gbit/s sau mai mult pentru banda de 70/80 GHz au o caracteristică care le limitează distanța. Acest lucru se întâmplă deoarece, în cazul schemelor complexe de codificare, cum ar fi QAM128 sau QAM256, care sunt singurele capabile să ofere o lățime de bandă de 10 Gbit/s sau mai mult, este dificil să se asigure o putere semnificativă a emițătorului. Distanțele de 3-5 km sunt ușor de atins, dar la 11 km atenuarea semnalului devine excesiv de mare și nu se poate obține niciun fel de conexiune în standardul 10GE.
Provocarea a fost acceptată de un dezvoltator local din Sankt Petersburg — . Aceasta avea deja dezvoltări în domeniul radio-link-urilor care asigurau distanța necesară. Înainte de acest proiect, au testat un canal de 40 Gbit/s sub formă de 4 radio-link-uri funcționând împreună, fiecare cu o capacitate de 10 Gbit/s, pe un poligon de 4 km și erau convinși că o asemenea capacitate este posibilă. Dar, în practică, nimeni din industria telecomunicațiilor nu a încercat vreodată să monteze 4 radio-link-uri funcționând paralel la o distanță de 11 km.
Primind refuzuri din partea brandurilor mondiale, clientul, reprezentat de LLC „Uniune”, nu a fost de asemenea sigur că echipamentele autohtone vor putea face față proiectului. Prin urmare, s-a decis inițial să se instaleze, ca etapă pilot, un singur radio-link de 10 Gbit/s la 11 km. Dacă acesta se va dovedi eficient, se va scala apoi proiectul la 4 radio-link-uri care vor funcționa simultan.
Din punct de vedere tehnic, nu este deloc necesar să se transmită 40 Gbit/s într-un singur canal, fie pe aer, fie prin cablu de fibră optică. Este mult mai simplu să se transmită datele pe mai multe „fire” paralele de 10 Gbit/s. Echipamentele de rețea standard 10GE sunt mai ieftine și mai accesibile decât comutatoarele standard 40GE. În plus, firele paralele conferă o fiabilitate mai mare întregului canal.
Dar exista o problemă, în sensul că, spre deosebire de cablul optic, unde semnalul pe fire paralele nu influențează unul altuia, la canalele radio apar interferențe reciproce, care pot duce până la o întrerupere completă a comunicației. Aceasta este combătută prin aplicarea diferitelor polarizări ale semnalului și prin separarea semnalelor pe frecvențe. Dar este mai simplu de spus, mult mai greu de realizat în practică. Cei din Peterburg au creat o schemă pe circuite integrate de mare frecvență (MMIC, Circuit Integrat Monolithic de Microunde) bazate pe arsenit de galiu și au avut încredere în soluția lor tehnică.
„Studiile radio moderne de standard 10GE din întreaga lume sunt realizate pe circuite integrate de mare frecvență achiziționate. În acest domeniu, nu este eficient să se dezvolte vertical, când toate procesele tehnologice sunt realizate de o singură firmă - de la depunerea circuitelor integrate, până la asamblarea componentelor într-un produs finit. Este cam la fel ca multe firme care fac plăci de computer bazate pe circuite de la Intel și AMD. Totuși, spre deosebire de plăcile de masă pentru PC, pentru ajustarea circuitelor integrate, amplificarea ulterioară a semnalului și livrarea acestuia către antenă este necesară o expertiză specializată, iar aceasta, de fapt, este subiectul Know-How al companiilor”, a comentat Valery Salomată, manager de proiecte la SRL „DOK”.
Podul radio pilot de 10 Gbit/s model PPC-10G-E-HP a funcționat cu succes pe stâlpii de pe malurile Enisei timp de câteva luni (mai-iunie 2019). Ploile de vară sunt cel mai dificil moment pentru comunicația radio în banda milimetrică, deoarece picăturile de ploaie sunt comparabile cu lungimea de undă (aproximativ 4 mm), ceea ce provoacă slăbirea semnalului. Iarna nu există această problemă, deoarece fulgii de zăpadă, la fel ca ceața și fumul, sunt transparenți pentru comunicațiile wireless în banda de 70/80 GHz.
Podul radio de 10 Gbit/s de la SRL „DOK” a făcut față condițiilor meteorologice și distanței, după care, pe baza statisticilor de disponibilitate a liniei de comunicație, operatorul „Echitate” a decis să scaleze la 4 canale wireless paralele, fiecare cu o capacitate de 10GE. Montajul a fost realizat de specialiștii companiei „Echitate”, care s-au descurcat singuri cu detaliile configurării conform instrucțiunilor echipamentului. La sfârșitul lunii iulie 2019, podul radio
de 40 Gbit/s (4x 10 Gbit/s) pe Enisei a fost pus în exploatare industrială în prezența echipei de montaj de la compania „DOK”.
Sursa: habr.com
