V avgustu 2019. leta je v Rusiji prvič na svetu (da, to je res) izveden komercialni projekt brezžičnega rezerviranja glavnega optičnega kabla s kapaciteto 40 Gbit/s. Operater "Enotnost", hčerinsko podjetje Norilskega niklja, je s pomočjo te povezave vzpostavil 11-kilometrski brezžični backup preko Jeniseja.
Občasno se v medijih, tudi na Habré, pojavljajo . Ti so zanimivi z vidika napredka tehnologij, vendar gre vedno le za raziskovalne teste. Tu pa gre za pravi komercialni projekt, in to ne v pogojih Silicijeve doline ali evropske univerze, temveč prav v tajgi na Polarnih krogih. Kakor nenavadno se morda sliši, prav ogromna država, zapletene geografske in podnebne razmere ustvarjajo pogoje za projekte, ki presegajo najboljše raziskovalne laboratorije.
Kronologija zadnjih rekordov brezžične povezljivosti:
- Maj 2013, na eksperimentalni frekvenci 240 GHz kot skupni eksperiment znanstvenikov Tehnološkega instituta Karlsruhe, podjetja Radiometer Physics GmbH in Fraunhoferjevega inštituta za aplikativno fiziko trdne snovi. Frekvenca signala ni dostopna za komercialno uporabo.
- Maj 2016: v območju 70/80 GHz, ista ekipa, vendar kot nov eksperiment na frekvencah, namenjenih komercialnim projektom,
- November 2016: , raziskovalni center Facebook Connectivity Lab,
- Januar 2019, , poligon Deutsche Telekom na serijski opremi Ericsson, maja 2019 pa je obsežno širjenje istih povezav na istem poligonu že do 8 v vrsti dalo okoli 100 Gbit/s,
- Avgust 2019, , norilski operater "Enotnost" na serijski opremi podjetja "DOK" (Sankt Peterburg).
Pravzaprav ni bilo nobene rekordne brezžične povezave v pogojih Polarnega kroga, če ne bi bilo taljenja ledu na Jeniseju. Zgodovina projekta je taka - leta 2017, po tem ko so operaterji 'velike trojice' zavrnili razvoj povezave v smeri Tajmyra, je podjetje PAO 'GMK Norilski nikelj' z lastnimi sredstvi zgradilo obsežno optično vlakno (VOLS) v dolžini 956 km od Novega Urenge do Norilska z zmogljivostjo 40 Gbit/s. To je resnično zahtevna trasa, ki poteka po težko dostopnem terenu, in njeni graditelji so za to delo prejeli vladna odlikovanja.
Ena od težav pri delovanju je bila prečkanje 40-gigabitnega kabla VOLS preko Jeniseja v odsotnosti mostov, ki so se odločili položiti po dnu reke, pri čemer so za zanesljivost položili več kablov. Vendar pa taljenje ledu zlahka poškoduje optične kable. Poleg tega je taljenje ledu na Jeniseju dogodek, ki ni zgolj enodnevni, in nobena popravila na vodi vsa ta čas niso dovoljena zaradi velike nevarnosti za ljudi.
Poleg dodatnih kablov na dnu Jeniseja je bila trasa rezervirana z brezžičnim radijskim relacijskim kanalom 1 Gbit/s s telekomunikacijskimi stolpi na obeh straneh reke, v Igarci in naselju Priluki (ta radijski kanal je viden na zgornji sliki - velika antena). Toda kaj je 1 Gbit/s za zagotavljanje celotnega Norilskega industrijskega območja v primeru poškodbe optike ... - to je kaplja v morje. Zato je jeseni-zimi 2018-2019 Norilski operater 'Edinstvo', ki je del strukture PAO 'GMK Norilski nikelj', začel projektna dela za izgradnjo brezžičnega kanala preko Jeniseja z zmogljivostjo, ki ni slabša od VOLS.
Na presenečenje strokovnjakov iz "Edenstva" ni nobenega od svetovnih telekomunikacijskih blagovnih znamk sprejelo ponudb za dobavo opreme za 40-gigabitni brezžični kanal na razdalji 11 km. Problem je v zapleteni kombinaciji visoke kapacitete kanala in razdalje. Sodobna serijska oprema z zmogljivostjo 10 Gbit/s ali več za območje 70/80 GHz ima to pomanjkljivost, da je njena razdalja precej omejena. To se zgodi, ker je pri zapletenih kodirnih shemah, kot sta QAM128 ali QAM256 — in le te lahko zagotovijo propustnost 10 Gbit/s ali več — težko zagotoviti kakršno koli pomembno moč oddajnika. Povezave na razdaljah 3-5 km so enostavne, toda na 11 km izpad signala postane prevelik in nobena povezava v standardu 10GE ni mogoča.
Izziv je sprejel domači razvijalec iz Sankt Peterburga — . Imeli so že razvite radijske mostove, ki so zagotavljali potrebno razdaljo. Pred tem projektom so testirali 40 Gbit/s kanal v obliki 4-h sočasno delujočih radijskih mostov po 10 Gbit/s na svojem 4 km — poligonu in so bili prepričani, da je možno doseči to kapaciteto. Vendar pa v praksi v telekomunikacijski industriji nihče nikoli ni poskusil postaviti 4 sočasno delujoče radijske mostove po 10 Gbit/s na razdalji 11 km.
Po zavrnitvah od svetovnih blagovnih znamk naročnik v obliki LLC "Edenstvo" prav tako ni bil prepričan, da bo domača oprema zmožna izvesti projekt. Zato so se odločili, da sprva postavijo kot pilotsko fazo le en radijski most 10 Gbit/s na 11 km. Če bo dobro opravljen, bodo nalogo že razširili na 4 sočasno delujoče radijske mostove.
Z tehničnega vidika ni nujno prenašati 40 Gbit/s v enem kanalu, bodisi po zraku bodisi po optičnem kablu. Veliko lažje je prenašati podatke prek več paralelnih "nitk" 10 Gbit/s. Omrežna oprema standarda 10GE je cenejša in dostopnejša od st switches standarda 40GE. Poleg tega paralelne "nitke" prinašajo večjo zanesljivost za celoten kanal.
Vendar je obstajala težava v tem, da se pri optičnem kablu signal po paralelnih vlaknih ne vpliva drug na drugega, medtem ko na radijskih kanalih nastajajo medsebojna motenja, ki lahko privedejo do popolne izgube povezave. To rešujejo z uporabo različnih polarizacij signalov in razporejanjem signalov po frekvenci. A to je lažje reči, kot pa izvedeti 'v železu'. Peterburžani so zasnovali shemo na velikih mikrovalovnih integriranih vezjih (MMIC, Monolithic Microwave Integrated Circuit) na osnovi arzenida galija in so bili prepričani v svojo načrtovalsko rešitev.
„Sodobni radijski mostovi standarda 10GE po vsem svetu se gradijo na kupljenih mikrovalovnih čipih. Na tem področju ni racionalno izvajati vertikalno integriranega razvoja, kjer se vsi tehnološki procesi izvajajo v eni firmi - od nanašanja mikrovalovnih čipov do sestavljanja komponent v končni izdelek. To je približno tako, kot številne firme izdelujejo računalniške plošče na osnovi čipov Intel in AMD. Vendar pa, za razliko od masovnih plošč za PC, za nastavitev mikrovalovnih čipov, nadaljnje ojačanje signala in njegov prenos na anteno potrebujemo posebno strokovno znanje, kar je dejansko predmet Know-How podjetij,“ je komentiral Valerij Salomatov, projektni vodja podjetja „DOK“.
Pilotni radijski most 10 Gbit/s modela PPC-10G-E-HP je uspešno deloval na stolpih ob bregovih Jeniseja nekaj mesecev (maj-junij 2019). Poletne padavine so najtežji čas za radijsko povezavo milimetrskega spektra, saj so kaplje dežja primerljive dolžini valovne dolžine (približno 4 mm), kar povzroča oslabitev signala. Pozimi take težave ni, saj so snežinke, prav tako kot megla in dim, radijsko prosojne za brezžično povezavo v pasu 70/80 GHz.
Radijski most 10 Gbit/s podjetja „DOK“ se je spopadel s vremenskimi razmerami in razdaljo, po čemer je na podlagi statistike dostopnosti linije povezave operater „Enotnost“ sprejel odločitev o razširitvi na 4 paralelne brezžične kanale s kapaciteto 10GE vsak. Montažo so izvedli strokovnjaki podjetja „Enotnost“, ki so se samostojno spopadli z niančami nastavitve po navodilih za opremo. Konec julija 2019 je bil radijski most
40 Gbit/s (4x 10 Gbit/s) preko Jeniseja sprejet v industrijsko uporabo v prisotnosti vodstvene montažne ekipe podjetja „DOK“.
Izvor: habr.com
