Facebook запускает Terragraph: 60 ГГц на службе WISP

04 февраль 2019 5 058 0
В предыдущей публикации мы немного затронули тему стандарта 802.11ay, активно продвигаемого компанией Qualcomm. Там же упоминался проект Terragraph, принадлежащий всемирному гиганту Facebook. Сегодня поговорим о данном проекте более подробно, т.к. он имеет большие перспективы и потенциал.

Современные густонаселенные города бросают серьёзный вызов интернет-провайдерам – с развитием клиентской базы, ростом количества интернет- и онлайн-сервисов, появлением контента 4K и виртуальной реальности, требования к пропускной способности сетей ежегодно возрастает в геометрической прогрессии.

Актуальные методы доставки данных конечному потребителю понемногу ослабевают свои позиции. С стремительным ростом интернет-услуг, затрагивающих практически все аспекты нашей жизни, надежный высокоскоростной доступ перестал быть роскошью, превратившись в острую необходимость. Доступ населения и бизнеса к широкополосному доступу в настоящее время считается важной услугой, без которой сложно представить полноценное участие в мировой экономике.

Еще в 2015-м году Федеральная комиссия по связи США (FCC) пересмотрела определение «скорость широкополосного доступа», увеличив нижний предел значения с 4 до 25 Мбит. Таким образом, количество домохозяйств без ШПД на территории США увеличилось до 13%.

На мировых рынках достигнут ощутимый прогресс в достижении этой цели – в более чем 60 странах мира средняя скорость подключения вписывается в рамки определения ШПД (broadband). Самых впечатляющих результатов удалось достичь в Сингапуре (182 Мбит) и Гонконге (146 Мбит).

Тем не менее, в большинстве стран мира средняя скорость загрузки находится ниже отметки 25 Мбит, местами даже ниже 10 Мбит. Решение данной проблемы является первоочередной задачей многих телекоммуникационных компаний. Более высокие скорости призваны улучшить онлайн-торговлю, повысить уровень и доступность образования, развлечений, здравоохранения, видеосвязи и т.д.
Медная витая пара, как правило, является самым распространенным вариантом подключения конечного клиента. Но у витой пары есть огромный недостаток – жесткие ограничения максимальной дальности и скорости. На практике возможно подключить клиента по витой паре на расстоянии 100-150 метров (между активными узлами), при этом максимальная скорость составит от 100 Мбит до 1 Гбит.

Вполне очевидно, что в качестве магистрального канала этот метод не годится, хотя еще 10 лет назад региональные провайдеры нередко использовали медь. Соотношение цена/производительность и цена/надежность у данного метода подключения является не самой лучшей. Прокладка «медных» линий тянет за собой серьёзные затраты, делающие данный метод на сегодня абсолютно нерентабельным при прокладке магистралей. К тому же надежность и отказоустойчивость такого типа сети находится на крайне низком уровне.

Оптоволоконные сети стали тем самым переходным звеном, которое хорошо подошло для прокладки магистралей. Со временем появился «гибрид» – FTTH / FTTP, когда подключения самого здания осуществляет при помощи оптоволокна.

На сегодня технология FTTH является доминирующей при построении сетей в районах с многоэтажными зданиями. При этом важно понимать, что FTTH может быть реализован двум путями.

Первый вариант более дорогой и предполагает использование активной оптики. Преимущество данного метода в его относительной гибкости – оптику можно использовать только там, где это действительно необходимо.

Второй вариант – прокладка магистралей с использованием технологии GPON. В отличие от активной оптики, GPON отличается более низкой стоимостью. Из недостатков – проприетарность технологии и лицензирование устройств, ограничивающее использование устройств сторонних вендоров. При подключении по технологии GPON требуется главное устройство, именуемое OLT и конечное – ONU (ONT). Основное преимущество – возможность использования недорогих пассивных делителей, позволяющих без проблем делить 1 логическое волокно на несколько разных физических линий, причем степень деления может достигать 128. Таким образом, между провайдером и клиентом формируется энергонезависимая магистраль, которая сохраняет полную работоспособность при отсутствии питания на любом участке между провайдером и абонентом.

На сегодня GPON активно используется, как при подключении частного сектора, так и при реализации FTTH. GPON хорош, но его возможности не безграничны – текущие ограничения волокна находятся на уровне 2.5/1.25 Гбит (прием/отправка). В плане масштабирования, с ростом объемов траффика требуется задействовать дополнительные волокна и/или прокладывать новый кабель. Все это приводит к повторным затратам.

Также остается еще один неразрешенный вопрос – отказоустойчивость. Как правило, волокна хоть и резервируются, отдельные магистрали в другом направлении не прокладываются. Как итог, при обрыве магистрали участок сети выходит из строя.
Говоря о мобильных сетях, технологии 4G LTE на сегодня не могут предложить скоростей, которые бы смогли удовлетворить потребности Интернет-провайдеров. Сети мобильных операторов работают в нижнем диапазоне частот с сильно ограниченной шириной канала и высоким уровнем шума на смежных каналах. За долгие годы многие частоты были распределены между операторами и разными организациями, поэтому возможность использования широких каналов отсутствует как таковая. Все это приводит к сильным ограничениям пропускной способности.

Как итог, на сегодня существует только 2 доступные метода обеспечения «гигабитных» скоростей: традиционные оптоволоконные и развивающиеся беспроводные сети миллиметрового диапазона. Последний вариант признан широкой общественностью как ключевой для сетей следующего поколения, о чем свидетельствуют будущие планы на 5G, в котором планируется предоставление ШПД не только для мобильного доступа, но и для фиксированного.

В отличие от сотовых сетей (0,7-3,5 ГГц) и Wi-Fi (2.4, 5 ГГц), микроволновые линии связи имеют огромный потенциал, и чем больше частота – тем больше скорость и емкость. Достижения в области радиотехнологий открыли новые возможности для создания инновационных решений, способных работать на гораздо более высоких частотах.

Речь идет про миллиметровые волны, т.е. частоты свыше 30 ГГц, где длина волны составляет менее 1 см. Большинство из этих полос предлагают частотный спектр в 500-800 МГц. Но куда более впечатляющие возможности открывает V-диапазон и E-диапазон – это 60 и 70-80 ГГц.

В V-диапазоне возможно использование частотного спектра не менее 7 ГГц и, возможно, даже 14 ГГц, что делает его самым большим, из когда-либо используемых в коммерческих целях. И, пока Ubiquiti забросили свой airFiber, такие производители как Qualcomm, Mimosa Networks и Mikrotik активно двигаются в этом направлении.

Встречайте, Terragraph!

Terragraph призван решить все эти проблемы и, как вы уже догадались, данная сеть работает на основе решений, работающих на частоте 60 ГГц. Если быть точнее, Terragraph использует готовые коммерческие решения WiGig, а именно стандарты 802.11ad и 802.11ay в сочетании с технологией TDD/TDMA.

Готовый концепт (proof-of-concept) уже сегодня предлагает пиковые скорости до 4.6 Гбит/сек при односторонней передаче данных либо свыше 1+ Гбит в обычном режиме с двусторонним обменом (полный дуплекс). Состоянием на сегодня, максимальная рабочая дальность существующих решений достигает отметки в 250 метров.

Программная составляющая базируется на платформе Open/R с поддержкой Layer 3 MESH. Вся сеть простроена с применением прокола IPv6.

Проект принадлежит компании Facebook Inc и развивается при тесном сотрудничестве с компанией Qualcomm. Terragraph пока находится на стадии тестирования перед коммерческим запуском. Deutsche Telekom совместно со своей дочерней компанией Magyar Telekom, а также самим Facebook, провели построение сетей и пилотные испытания в двух венгерский поселках:
  • Микебуда (Mikebuda) – май 2018
  • Марко (Márkó) – октябрь 2018
В Микебуда был покрыт участок 0.4 квадратных километра, на котором компактно разместились 106 клиентов, 25 из которых сразу подписались на услугу IPTV. Что интересно, при построении сети в качестве конечных CPE использовались решения Mikrotik. Вообще, на конечных CPE была использована достаточно замысловатая конфигурация с 2 подключениями EoIPv6, PPPoE, внутри используется IPv4 для IPTV и TR-069 для удаленной настройки и управления абонентским модулем.

Весь этот «бутерброд» пришлось строить по той причине, что в основе Terragraph лежит IPv6, в то время как Magyar Telekom, как и большинство провайдеров, использовал IPv4 в связке с xDSL и GPON.

Со стороны абонента было принято решение использовать Mikrotik hAP ac2, на них же «поднимался» EoIPv6. На стороне провайдера за декапсуляцию отвечает Mikrotik CCR1016-12S-1S+. Реализованная сеть получилась не только очень быстрой, но и стабильной – средний аптайм составил 99,5%.

Deutsche Telekom, как и Facebook, видят огромные перспективы во внедрении решений Qualcomm. Технологии Terragraph были использованы для подключения домов, которые до этого имели только медное или DSL-подключение. В результате, скорость была повышена с 5 до 650 Мбит, что значительно повысило комфорт работы в Интернет.

Каковы преимущества Terragraph?

Неограниченный частотный спектр: Terragraph работает в диапазоне частот 60 ГГц с условно неограниченным частотным спектром, что дает возможность использовать ширину канала в несколько гигагерц. Как итог, на выходе такая сеть обеспечивает скорости в несколько гигабит, что сопоставимо с современными оптоволоконными сетями.

Низкая стоимость внедрения: в сочетании с классическим оптоволокном, Terragraph предлагает более низкую стоимость развертывания FWA (Fixed Wireless Access).

Быстрое и гибкое развертывание: в равнении с проводными решениями, Terragraph позволяет гораздо быстрее развернуть сеть, т.к. для использования 60 ГГц не требуется специального разрешения. В отличие от сотовых (мобильных) сетей, Terragraph не требует наличия специальных вышек – узловые устройства чрезвычайно компактны и могут монтироваться прямо на здания, конструкции, опоры и/или существующие столбы. Сеть может быть развернута в считанные дни.

Охват труднодоступных мест: беспроводная технология позволяет обеспечивать охват пользователей в труднодоступных местах, где разводка кабельных сетей связана с техническими трудностями или ограничениями. Связь может быть организована там, где построение кабельной сети является дорогостоящей (очень много клиентов) или нерентабельной (очень мало клиентов).

Отказоустойчивость: Terragraph ­– самоорганизующаяся многоточечная беспроводная распределенная сеть. Terragraph является более сложной модификацией MESH: узловые точки (ноды) могут работать одновременно в нескольких режимах, доступна агрегация каналов, одновременный прием и передача данных, комбинация режимов PtP и PtMP, автоматическое перестроение маршрутов в случае проблем с одним из каналов. Ключевое отличие от классического Mesh – возможность использовать агрегацию каналов для Wireless Uplink.

Что ж, подождем и посмотрим, что из этого выйдет.
Интернет-магазин ntools.com.ua

Комментарии:

Добавить
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent

В Mikrotik работают над новыми устройствами 60 ГГц с поддержкой 802.11ay: новый

Не успели на рынке появиться первые решения с поддержкой стандарта 802.11ad, как вслед за ними Qualcomm представил чипы с поддержкой новейшего...

Amazon использует в своих датацентрах и облачных сервисах оборудование Mikrotik

Задумывались ли вы над тем, где размещаются сайты? Практически все современные веб-сайты размещаются в датацентрах. Некоторые сайты размещаются...

Тесное сотрудничество Mikrotik и Qualcomm: wAP 60G как начало эры 802.11ad?

В конце новостной рассылки от Mikrotik содержится перепечатка из официального пресс-релиза компании Qualcomm, я намеренно упустил эту информацию,...

TDMA для беспроводных сетей: преимущества и недостатки

Вероятно, вы уже встречали термин TDMA в описаниях сетевого оборудования. Что же он обозначает, каковы его преимущества и недостатки? TDMA в переводе...

Муаммар Каддафи, Ливия, повстанцы

Многим наверное известно, что в Ливии убит 69-летний Муаммар Каддафи (полное имя - Муаммар бен Мухаммед Абу Меньяр Абдель Салям бен Хамид...

Мобильные устройства и социальные сети

Оговорюсь сразу. Я не сторонник соц сетей, но многое указывает именно на это направление развития, хочется нам того или нет. Не так давно на...

авторизация на сайте

Войти при помощи Facebook Войти при помощи Google+
Забыли пароль?