Im August 2019 haben sie in Russland zum ersten Mal weltweit (Ja, das stimmt) ein kommerzielles Projekt zur drahtlosen Redundanz eines optischen 40-Gbit / s-Amtsleitungskabels abgeschlossen. Der Unity-Betreiber, eine Tochtergesellschaft von Norilsk Nickel, leitete über einen solchen Kanal ein 11 Kilometer langes drahtloses Backup über den Jenissei weiter.
Von Zeit zu Zeit in der Presse und auch auf Habré gibt es
Notizen zu Weltrekorden der drahtlosen Kommunikation . Sie sind aus Sicht des technologischen Fortschritts interessant, aber es handelt sich immer um Forschungstests. Und hier ist ein echtes kommerzielles Projekt, und zwar nicht unter den Bedingungen des Silicon Valley oder einer europäischen Universität, sondern direkt in der Taiga am Polarkreis. Überraschenderweise, aber es ist ein riesiges Land, schwierige geografische und klimatische Bedingungen, die die Voraussetzungen für Projekte schaffen, die den besten Forschungslabors Chancen bieten.
Zeitleiste der neuesten drahtlosen Aufzeichnungen:
- Mai 2013 , 40 Gbit / s pro 1 km bei einer experimentellen Frequenz von 240 GHz als gemeinsames Experiment von Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie, der Radiometer Physics GmbH und des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik. Die Signalfrequenz ist für den kommerziellen Gebrauch nicht verfügbar.
- Mai 2016 : 6 Gbit / s bei 37 km im 70/ 80-GHz-Band, dasselbe Team, aber als neues Experiment bei Frequenzen, die für kommerzielle Projekte vorgesehen sind,
- November 2016 : 20 Gbit / s pro 13 km, Facebook Connectivity Lab Research Center,
- Januar 2019 , 40 Gbit / s pro 1,4 km , das Trainingsgelände der Deutschen Telekom für serielle Geräte von Ericsson, im Mai 2019, das die gleichen Verbindungen auf demselben Trainingsgelände auf 8 in Folge skalierte, ergab ungefähr 100 Gbit / s.
- August 2019 , 40 Gbit / s pro 11 km , Unity-Betreiber Norilsk auf Serienausrüstung von DOK LLC (St. Petersburg).
Tatsächlich hätte es unter den Bedingungen des Polarkreises keine drahtlose Aufzeichnung geben können, wenn nicht die Eisdrift auf dem Jenissei gewesen wäre. Der Hintergrund des Projekts lautet wie folgt: Nachdem sich die drei großen Betreiber 2017 geweigert hatten, die Kommunikation in Richtung Taimyr zu entwickeln, baute die MMC Norilsk Nickel PJSC aus eigenen Mitteln einen riesigen Glasfaserkoffer (FOCL) (956 km) von Novy Urengya nach Norilsk mit einer Kapazität von 40 Gb / s. Dies ist eine wirklich schwierige Strecke, die durch schwieriges Gelände führt, und ihre Bauherren erhielten für diese Arbeit staatliche Auszeichnungen.
Eines der Probleme während des Betriebs - der Durchgang eines 40-Gigabit-FOCL-Kabels durch den Jenissei ohne Brücken, es wurde beschlossen, entlang des Flussbodens zu verlaufen, und mehrere Kabel wurden aus Gründen der Zuverlässigkeit verlegt. Eisdrift beschädigt jedoch leicht die Optik. Darüber hinaus ist die Eisdrift auf dem Jenissei kein Ereignis für einen einzigen Tag, und aufgrund der hohen Gefahr für die Menschen wurden die ganze Zeit keine Reparaturarbeiten am Wasser zugelassen.
Zusätzlich zu zusätzlichen Kabeln am Fuße des Jenissei wurde die Route von einem drahtlosen Funkkanal mit 1 Gbit / cm³ Telekommunikationstürmen auf beiden Seiten des Flusses in Igarka und im Dorf Priluki reserviert (dieser Funkkanal ist auf dem oberen Foto zu sehen - eine große Platte). Aber was ist 1 Gbit / s für die gesamte Industrieregion Norilsk im Falle einer Beschädigung der Optik ... - Risse. Daher begann der Norilsk-Betreiber Unity, der Teil der Struktur der PJSC MMC Norilsk Nickel ist, in der Herbst-Winter-Periode 2018-2019 mit den Entwurfsarbeiten für den Bau eines Funkkanals durch den Jenissei mit einer Kapazität, die der Glasfaserverbindung nicht unterlegen ist.
Zur Überraschung der Spezialisten von Unity nahm keine der Telekommunikationsmarken der Welt das Angebot an, Geräte für einen 40-Gigabit-Funkkanal in einer Entfernung von 11 km zu liefern. Und hier geht es um die komplexe Kombination von hoher Kanalkapazität und Reichweite. Moderne serielle Geräte mit einer Kapazität von 10 Gbit / s und mehr für den Bereich 70/80 GHz verfügen über eine sehr begrenzte Reichweite. Dies liegt an der Tatsache, dass es mit komplexen Codierungsschemata wie QAM128 oder QAM256 - und sie allein können eine Bandbreite von 10 Gbit / s oder mehr bereitstellen - schwierig ist, eine signifikante Sendeleistung sicherzustellen. 3-5 km Routen sind einfach, aber bei 11 km wird die Signaldämpfung unnötig groß und es kann keine Verbindung im 10GE-Standard hergestellt werden.
Der Anruf wurde von einem inländischen Entwickler aus St. Petersburg - der
DOK-Firma - angenommen . Sie hatte bereits die Entwicklung von Funkbrücken, die die notwendige Reichweite bereitstellten. Vor diesem Projekt testeten sie einen 40-Gbit / s-Kanal in Form von 4 gemeinsam betriebenen 10-Gbit / s-Funkbrücken in einer Reichweite von 4 km und waren sich sicher, dass eine solche Kapazität erreicht werden konnte. In der Praxis hat jedoch noch niemand in der Telekommunikationsbranche versucht, 4 gleichzeitig betriebene 10-Gbit / s-Funkbrücken in einer Entfernung von 11 km zusammenzustellen.
Nachdem der von Unity LLC vertretene Kunde Ablehnungen von globalen Marken erhalten hatte, war er sich auch nicht sicher, ob Haushaltsgeräte das Projekt bewältigen würden. Daher wurde zu Beginn beschlossen, als Pilotphase nur eine 10-Gbit / s-Funkbrücke pro 11 km einzusetzen. Und wenn er sich gut empfiehlt, dann skalieren Sie die Aufgabe bereits auf 4 parallel arbeitende Funkbrücken.
Aus technischer Sicht ist es völlig optional, 40 Gbit / s in einem Kanal sowohl über Funk als auch über ein optisches Kabel zu übertragen. Es ist viel einfacher, Daten über mehrere parallele 10-Gbit / s-Strings zu übertragen. 10GE-Netzwerke sind billiger und günstiger als 40GE-Switches. Darüber hinaus bieten parallele "Threads" eine höhere Zuverlässigkeit für den gesamten Kanal.
Es gab jedoch ein Problem darin, dass im Gegensatz zu einem optischen Kabel, bei dem sich das Signal entlang paralleler Fasern in keiner Weise gegenseitig beeinflusst, die Funkkanäle bis zu einem vollständigen Kommunikationsfehler gegenseitige Interferenzen verursachen. Sie kämpfen damit, indem sie eine unterschiedliche Polarisation des Signals anwenden und die Signale in der Frequenz verteilen. Es ist jedoch einfacher zu sagen, dass es viel schwieriger ist, "in Hardware" zu implementieren. Petrograd stellte Schaltkreise auf großen Mikrowellenschaltungen (MMIC, Monolithic Microwave Integrated Circuit) auf der Basis von Galliumarsenid her und vertraute auf deren Schaltungslösung.
„Moderne 10GE-Standardfunkbrücken auf der ganzen Welt werden auf gekauften Mikrowellenschaltungen hergestellt. In diesem Bereich ist es ineffizient, eine vertikal integrierte Entwicklung durchzuführen, wenn alle technischen Prozesse in einem Unternehmen ausgeführt werden - von der Abscheidung von Mikrowellenchips bis zur Montage von Komponenten zu einem fertigen Produkt. Dies ist ungefähr das Gleiche wie bei vielen Firmen, die Computerplatinen auf Basis von Chips von Intel und AMD herstellen. Im Gegensatz zu Massen-Motherboards für PCs ist jedoch spezielles Fachwissen erforderlich, um Mikrowellenchips zu konfigurieren, das Signal dann zu verstärken und der Antenne zuzuführen. Dies ist in der Tat Gegenstand des Know-hows von Unternehmen “, kommentierte Valery Salomatov, Projektmanager LLC DOK.
Die 10-Gbit / s-Pilotfunkbrücke PPC-10G-E-HP arbeitete einige Monate (Mai bis Juni 2019) erfolgreich an Türmen entlang der Ufer des Jenissei. Sommerregen sind die schwierigste Zeit für die Millimeterwellen-Funkkommunikation Regentropfen entsprechen der Wellenlänge (ca. 4 mm), wodurch das Signal gedämpft wird. Im Winter tritt ein solches Problem nicht auf, weil Schneeflocken sowie Nebel und Rauch sind für die drahtlose Kommunikation im 70/80-GHz-Band transparent.
Eine 10-Gbit / s-Funkbrücke von DOK LLC bewältigte die Wetterbedingungen und die Entfernung. Danach entschied sich der Unity-Betreiber auf der Grundlage der Statistik der Verfügbarkeit der Kommunikationsleitung, in 4 parallele Funkkanäle mit einer Kapazität von jeweils 10 GE zu skalieren. Die Installation wurde von Spezialisten der Firma "Unity" durchgeführt, die unabhängig voneinander die Feinheiten der Abstimmung gemäß den Anweisungen für die Ausrüstung herausfanden. Ende Juli 2019 wurde die Funkbrücke
40 Gbit / s (4 × 10 Gbit / s) durch den Jenissei wurden in Anwesenheit des Installationsüberwachungsteams der Firma DOK in Betrieb genommen.