Em agosto de 2019, na Rússia, pela primeira vez no mundo (Sim, isso é verdade), eles concluíram um projeto comercial de redundância sem fio de um cabo óptico de tronco de 40 Gb / s. A operadora Unity, subsidiária da Norilsk Nickel, através desse canal, enviou um backup sem fio de 11 quilômetros através do Yenisei.
De tempos em tempos na imprensa e em Habré, inclusive, há
notas sobre os recordes mundiais de comunicações sem fio . Eles são interessantes do ponto de vista do progresso tecnológico, mas esses são sempre testes de pesquisa. E aqui está um projeto comercial real, e não nas condições do Vale do Silício ou de uma universidade europeia, mas na taiga do Círculo Polar Ártico. Surpreendentemente, mas é um país imenso, difíceis condições geográficas e climáticas que criam os pré-requisitos para projetos que dão probabilidades aos melhores laboratórios de pesquisa.
Linha do tempo dos últimos registros sem fio:
- Em maio de 2013 , 40 Gbit / s por 1 km a uma frequência experimental de 240 GHz, como um experimento conjunto de cientistas do Instituto de Tecnologia Karlsruhe, Radiometer Physics GmbH e Fraunhofer Institute for Applied State State Physics. A frequência do sinal não está disponível para uso comercial.
- Maio de 2016 : 6 Gb / s a 37 km na faixa de 70/80 GHz, a mesma equipe, mas como um novo experimento em frequências alocadas para projetos comerciais,
- Novembro de 2016 : 20 Gbps por 13 km, Centro de Pesquisa do Laboratório de Conectividade do Facebook,
- Em janeiro de 2019 , 40 Gbit / s por 1,4 km , o campo de treinamento da Deutsche Telekom em equipamentos seriais da Ericsson, em maio de 2019, escalando os mesmos links no mesmo campo de treinamento para 8 seguidos rendeu cerca de 100 Gbit / s,
- Agosto de 2019 , 40 Gbit / s por 11 km , operador da Unity Norilsk em equipamentos seriais da DOK LLC (São Petersburgo).
Por uma questão de fato, não poderia haver nenhum registro sem fio nas condições do Círculo Polar Ártico, se não fosse pela deriva de gelo no Ienissei. Os antecedentes do projeto são os seguintes: em 2017, depois que as Três Grandes Operadoras se recusaram a desenvolver comunicações na direção de Taimyr, o MMC Norilsk Nickel PJSC, usando seus próprios fundos, construiu um enorme tronco de fibra ótica (FOCL) (956 km) da Novy Urengya para Norilsk com uma capacidade de 40 Gb / s. Essa é uma pista realmente difícil, passando por terrenos difíceis, e seus construtores receberam prêmios do governo por esse trabalho.
Um dos problemas durante a operação - a passagem de um cabo FOCL de 40 gigabits pelo Ienissei, na ausência de pontes, foi decidido percorrer o fundo do rio e, por confiabilidade, vários cabos foram colocados. Mas a deriva do gelo danifica facilmente a óptica. Além disso, a deriva no gelo no Yenisei não é um evento por um único dia, e nenhum trabalho de reparo na água foi permitido durante todo esse tempo devido ao alto perigo para as pessoas.
Além de cabos adicionais na parte inferior do Yenisei, a rota foi reservada por um canal de relé de rádio sem fio de 1 Gbit / cc de torres de telecomunicações em ambos os lados do rio, em Igarka e na vila de Priluki (este canal de rádio é visível na foto superior - uma placa grande). Mas o que é de 1 Gbit / s para toda a região industrial de Norilsk em caso de danos à óptica ... - lágrimas. Portanto, no período outono-inverno de 2018 e 2019, a operadora Norilsk, Unity, que faz parte da estrutura da PJSC MMC Norilsk Nickel, começou o trabalho de design na construção de um canal sem fio através do Yenisei com uma capacidade não inferior ao link de fibra óptica.
Para a surpresa dos especialistas da Unity, nenhuma das marcas de telecomunicações do mundo aceitou a oferta de fornecer equipamentos para um canal sem fio de 40 gigabits a uma distância de 11 km. E o ponto aqui é a combinação complexa de alta capacidade e alcance do canal. O equipamento serial moderno, com capacidade de 10 Gb / se mais para a faixa de 70/80 GHz, possui uma característica muito limitada. Isso se deve ao fato de que, com esquemas de codificação complexos, como QAM128 ou QAM256 - e eles sozinhos podem fornecer largura de banda de 10 Gb / s ou mais -, é difícil garantir energia significativa ao transmissor. Rotas de 3 a 5 km são fáceis, mas a 11 km a atenuação do sinal se torna desnecessariamente grande e nenhuma conexão no padrão 10GE pode ser obtida.
A chamada foi aceita por um desenvolvedor doméstico de São Petersburgo - a
empresa DOK . Ela já tinha o desenvolvimento de pontes de rádio, que forneciam o alcance necessário. E antes desse projeto, eles testaram um canal de 40 Gbit / s na forma de 4 pontes de rádio de 10 Gbit / s em operação conjunta em seu alcance de 4 km e estavam certos de que essa capacidade poderia ser obtida. Mas, na prática, ninguém no setor de telecomunicações jamais tentou montar 4 operando simultaneamente pontes de rádio de 10 Gb / s a uma distância de 11 km.
Tendo recebido rejeições de marcas globais, o cliente representado pela Unity LLC também não tinha certeza de que os equipamentos domésticos aceitariam o projeto. Portanto, foi decidido no início colocar como fase piloto apenas uma ponte de rádio de 10 Gbit / s por 11 km. E se ele se recomenda bem, então aumente a tarefa para 4 pontes de rádio em operação paralela.
Do ponto de vista técnico, é totalmente opcional transmitir 40 Gbit / s em um canal, tanto por via aérea quanto por meio de um cabo óptico. É muito mais fácil transferir dados através de várias seqüências paralelas de 10 Gb / s. A rede 10GE é mais barata e mais acessível que os switches 40GE. Além disso, "threads" paralelos oferecem maior confiabilidade para todo o canal.
Mas havia um problema, ao contrário de um cabo óptico, em que o sinal ao longo das fibras paralelas não afeta um ao outro de forma alguma, os canais de rádio causam interferência mútua até uma falha de comunicação completa. Eles estão lutando com isso aplicando polarização diferente do sinal e espalhando os sinais em frequência. Mas é mais fácil dizer, é muito mais difícil implementar "no hardware". Petrogrado fabricou circuitos em grandes circuitos de micro-ondas (MMIC, circuito integrado de micro-ondas monolíticos) baseados em arseneto de gálio e estavam confiantes em sua solução de circuitos.
“As modernas pontes de rádio padrão 10GE em todo o mundo são fabricadas em circuitos de microondas adquiridos. Nesta área, é ineficiente realizar o desenvolvimento verticalmente integrado quando todos os processos técnicos são realizados em uma empresa - desde a deposição de chips de microondas até a montagem de componentes em um produto acabado. É o mesmo que muitas empresas fabricam placas de computador baseadas em chips da Intel e AMD. No entanto, diferentemente das placas-mãe em massa para PCs, são necessários conhecimentos especiais para configurar chips de microondas, amplificar o sinal e alimentá-lo na antena, e esse é, de fato, o assunto do Know-How of Companies ”, comentou Valery Salomatov, gerente de projetos. LLC DOK.
A ponte de rádio piloto PPC-10G-E-HP de 10 Gb / s trabalhou com sucesso em torres ao longo das margens do Yenisei por alguns meses (maio a junho de 2019). As chuvas de verão são o momento mais difícil para as comunicações de rádio com ondas milimétricas, as gotas de chuva são proporcionais ao comprimento de onda (cerca de 4 mm), o que causa atenuação do sinal. No inverno, esse problema não ocorre, porque flocos de neve, além de neblina e fumaça, são transparentes para comunicação sem fio na faixa de 70/80 GHz.
Uma ponte de rádio de 10 Gb / s da DOK LLC lidou com as condições climáticas e a distância. Após o que, com base nas estatísticas da disponibilidade da linha de comunicação, a operadora Unity decidiu escalar em 4 canais sem fio paralelos com capacidade de 10GE cada. A instalação foi realizada por especialistas da empresa "Unity", que descobriram de forma independente os meandros do ajuste de acordo com as instruções do equipamento. No final de julho de 2019, a ponte de rádio
40 Gbit / s (4 × 10 Gbit / s) através do Yenisei foram colocados em operação comercial na presença da equipe de supervisão de instalação da empresa DOK.