Rekordi botëror i transmetimit të të dhënave pa kabë: 40 Gbps në 11 kilometra

Në gusht 2019, Rusia realizoi për herë të parë në botë (po, kjo është e vërtetë) një projekt komercial për rezervimin pa tel të një kablli optik me kapacitet 40 Gbit/s. Operatori "Ejdinstvo", një kompani e bijë e Norilsk Nickel, përdori një kanal të tillë për të transmetuar një rezervë pa tel prej 11 kilometrash përmes Yenisei.

Rekordi botëror i transmetimit të të dhënave pa kabë: 40 Gbps në 11 kilometra

Periodikisht në shtyp, dhe në Habr gjithashtu, shfaqen artikuj mbi rekordet botërore të komunikimeve pa tel. Ato janë interesante nga këndvështrimi i përparimeve teknologjike, por gjithmonë janë teste kërkimore. Ndërsa këtu kemi një projekt të vërtetë komercial, dhe jo në kushte të Silicon Valley ose në një universitet evropian, por pikërisht në tajgën e Rrethit Polar. Siç është e çuditshme, vendi i madh, kushtet gjeografike dhe klimatike të komplikuara krijojnë parakushtet për projekte që u japin përparësi laboratoreve më të mira kërkimore.

Kronologjia e rekordet më të fundit të komunikimeve pa tel:

  • Maj 2013, 40 Gbit/s në 1 km në një frekuencë eksperimentale prej 240 GHz si një eksperiment i përbashkët i shkencëtarëve të Institutit të Teknologjisë Karlsruhe, kompanisë Radiometer Physics GmbH dhe Institutit Fraunhofer për fizikën e aplikuar të materieve të ngurta. Frekuenca e sinjalit nuk është në dispozitë për përdorim komercial.
  • Maj 2016: 6 Gbit/s në 37 km në gamën 70/80 GHz, e njëjta ekip, por si një eksperiment i ri në frekuencat e dedikuara për projekte komerciale,
  • Nëntor 2016: 20 Gbit/s në 13 km, qendra kërkimore Facebook Connectivity Lab,
  • Janar 2019, 40 Gbit/s në 1,4 km, testet e Deutsche Telekom me pajisje serike Ericsson, në maj 2019, zgjerimi i të njëjtave lidhje me 8 në radhë në të njëjtin poligon rezultoi rreth 100 Gbit/s,
  • Gusht 2019, 40 Gbit/s në 11 km, operatori Norilsk "Ejdinstvo" me pajisje serike nga OOO "DOK" (Shën Petersburg).

Fjala vetë, nuk do të kishte asnjë rekord të komunikimeve pa tela në kushtet e Rrethit Polar, nëse nuk do të ishte për mpiksjen në Yenisei. Historia e projektit është kështu — në vitin 2017, pas refuzimit të operatorëve "treshi i madh" për të zhvilluar komunikimin në drejtim të Tajmyra, korporata PAO "GMK Nickel Norilsk" me financimet e saj ndërtuan një magjistrale të madhe (956 km) me fibra optike (VOLM) nga Novy Urengoy deri në Norilsk me kapacitet prej 40 Gbit/s. Kjo është një rrugë realisht e komplikuar, që kalon në territor të vështirë për tu kaluar, dhe ndërtuesit e saj morën çmime qeveritare për këtë punë.

Një nga problemet gjatë shfrytëzimit — kalimi i kabllit 40-gigabit të VOLM përmes Yeniseit në mungesë të urave u zgjidh për ta kaluar nën sipërfaqen e lumit, dhe për besueshmëri u vendosën disa kabuj. Por mpiksja dëmton lehtësisht optikën. Për më tepër, mpiksja në Yenisei — është një ngjarje që nuk ndodh për një ditë, dhe asnjë punë riparimi në ujë nuk lejohet gjatë gjithë kësaj kohe për shkak të rrezikut të lartë për njerëzit.

Përveç kabujve shtesë në fundin e Yeniseit, rruga u rezervua me një kanal të papraktikuar radiorele 1 Gbit/s nga kullat telekomunikative në të dyja anët e lumit, në Igarka dhe fshatin Priluki (ky kanali radiokanal është i dukshëm në fotografinë e sipërme — tava e madhe). Por çfarë është 1 Gbit/s për të siguruar të gjithë zonën industriale të Norilskut në rast se optika dëmtohet … — është lot. Prandaj, gjatë periudhës së vjeshtës-dhimrit 2018-2019, operatori Norilsk "Edinstvo", pjesë e strukturës së PAO "GMK Nickel Norilsk", filloi punimet projektive për ndërtimin e një kanali pa tela përmes Yeniseit me kapacitet që nuk i përgjigjet masivës së VOLM.

Për habinë e specialistëve të "Unitetit", asnjë nga markat botërore të telekomunikacionit nuk pranoi ofertat për furnizimin e pajisjeve për një kanale pa tela 40-gigabit në distancën 11 km. Arsyeja lidhet pikërisht me kombinimin kompleks të kapacitetit të lartë të kanalit dhe distancës. Pajisjet moderne seriale me kapacitet 10 Gb/s dhe më shumë për diapazonin 70/80 GHz kanë një veçori si distancë shumë të kufizuar. Kjo ndodh për shkak se në skemat e komplikuara të kodimit, si QAM128 ose QAM256 - dhe vetëm këto mund të ofrojnë kapacitetin e kërkuar prej 10 Gb/s ose më shumë - është e vështirë të sigurohet ndonjë fuqi e konsiderueshme transmetuesi. Rrugët 3-5 km janë të lehta, por për 11 km, dobësimi i sinjalit bëhet tepër i madh dhe asnjë lidhje në standardin 10GE nuk arrihet.

Sfida e pranoi zhvilluesi vendas nga Shën Petersburg - kompania DOK. Ajo kishte zhvilluar tashmë lidhje radio që siguruan distancën e nevojshme. Para këtij projekti, ata testuan një kanal 40 Gb/s në formën e 4 lidhjeve radiosh që punonin së bashku me 10 Gb/s në poligonin e tyre 4 km dhe ishin të sigurt se një kapacitet i tillë mund të arrihej. Por në praktikë, askush kurrë në industrinë e telekomunikacionit nuk e kishte provuar të vendoste së bashku 4 lidhje radiosh që punonin paralelisht me 10 Gb/s në një distancë prej 11 km.

Rekordi botëror i transmetimit të të dhënave pa kabë: 40 Gbps në 11 kilometra

Pas refuzimeve nga markat botërore, por edhe klienti në përfaqësim të LLC "Uniteti" nuk ishte i sigurt se pajisjet vendase do t'i përballonin projektin. Prandaj u vendos fillimisht të vendosej si një fazë pilote vetëm një lidhje radiomost 10 Gb/s në 11 km. Dhe nëse ajo do të provonte sërish mirë, do të zgjeroheshin detyrat për 4 lidhje radiosh që punonin paralelisht.

Rekordi botëror i transmetimit të të dhënave pa kabë: 40 Gbps në 11 kilometra

Rekordi botëror i transmetimit të të dhënave pa kabë: 40 Gbps në 11 kilometra

Rekordi botëror i transmetimit të të dhënave pa kabë: 40 Gbps në 11 kilometra

Nga pikëpamja teknike, nuk është absolutisht e nevojshme të transmetoni 40 Gb/s në një kanale, si në ajër ashtu edhe në kabllo optike. Është shumë më e lehtë të transmetoni të dhëna përmes disa "fijeve" paralele 10 Gb/s. Pajisjet rrjetit me standardin 10GE janë më të lira dhe më të aksesueshme se switch-at me standardin 40GE. Për më tepër, "fije" paralele e japin më shumë besueshmëri për të gjithë kanalin.

Porosia ishte se, ndryshe nga kabllot optike, ku sinjali në fibra paralel nuk ka asnjë ndikim mbi njëri-tjetrin, në kanalet radio ndodhin ndërhyrje të ndërsjellta deri në dështimin e plotë të lidhjes. Kjo luftohet duke përdorur polarizimin e ndryshëm të sinjalit dhe duke shpërndarë sinjalin sipas frekuencës. Por, kjo është më e lehtë të thuhet, shumë më e vështirë për tu realizuar "në hekur". Njerëzit nga Shën Petersburg bënë një skemë elektronike në mikroçipet e mëdha të mikrovalëve (MMIC, Monolithic Microwave Integrated Circuit) të bazuara në arsenid galli dhe ishin të bindur për zgjidhjen e tyre elektronike.

"Mikroçipat moderne të standardit 10GE po prodhohen në të gjithë botën nga mikroçipet e blera të mikrovalëve. Në këtë fushë, zhvillimi vertikal-integrues është i papërshtatshëm, kur të gjitha proceset teknologjike kryhen në një kompani — nga mbulimi i mikroçipave të mikrovalëve deri te montimi i komponentëve në një produkt të gatshëm. Kjo është pak si të bëjnë shumë kompani pllakata kompjuterike duke përdorur çipët nga Intel dhe AMD. Megjithatë, ndryshe nga plakat masive për PC, për konfiguroimin e çipeve të mikrovalëve, forcimin e mëvonshëm të sinjalit dhe transmetimin e tij në antenë kërkohet një ekspertizë e veçantë, dhe kjo, në esencë, është tema e Know-How të kompanive," komentoi Valery Salomatov, menaxher projektesh në OOO "DOK".

Pilot radiomi 10 Gbit/s i modelit PPC-10G-E-HP punoi me sukses në kullat përgjatë bregut të Jeniseut për disa muaj (maj-qershor 2019). Shiut veror është koha më e vështirë për lidhjen radio në diapazonin e milimetrit, pasi pika e shiut është e krahasueshme me gjatësinë e valës (rreth 4 mm), e cila shkakton dobësimin e sinjalit. Në dimër nuk ka këtë problem, pasi borëngjyrat, ashtu si mjegulla dhe tymi, janë radio-përshkueshme për komunikimin pa tel në diapazonin 70/80 GHz.

Rekordi botëror i transmetimit të të dhënave pa kabë: 40 Gbps në 11 kilometra

Rekordi botëror i transmetimit të të dhënave pa kabë: 40 Gbps në 11 kilometra

Radiomi 10 Gbit/s nga OOO "DOK" e kaloi mirë kushtet atmosferike dhe distancën, pas së cilës, bazuar në statistikën e disponueshmërisë së linjës së komunikimit, operatori "Ejednstvo" mori vendimin për të zgjeruar në 4 kanale të pavarura pa tel, çdo kanale me kapacitet 10GE. Instalim e bëri specialistët e kompanisë "Ejednstvo", të cilët u përballën me hollësitë e konfigurimit sipas udhëzimeve për pajisjen. Në fund të korrikut 2019, radiomi 40 Gbit/s (4x 10 Gbit/s) përmes Jeniseut u pranuar në përdorim industrial në praninë e ekipit kryesor të montimit nga kompania "DOK".
40 Gbit/s (4x 10 Gbit/s) përmes Jeniseut u pranuar në përdorim industrial në praninë e ekipit kryesor të montimit nga kompania "DOK".

Burimi: habr.com

Blini hostim të besueshëm për faqe interneti me mbrojtje DDoS, serverë VPS VDS 🔥 Blini hostim të besueshëm për faqe interneti me mbrojtje DDoS, serverë VPS VDS - ProHoster