Телеком для самых удаленных

В России создадут пилотную зону тропосферной связи нового поколения

Предприятие «Ростеха» и оператор «ЭР-Телеком Холдинг» протестируют в Красноярском крае технологию, которая обеспечит удаленные районы региона широкополосным доступом в интернет (ШПД). В рамках проекта будет развернута пилотная зона тропосферной связи. Она может стать альтернативой оптоволоконным, мобильным и спутниковым сетям. О собственной разработке тропосферных станций сообщил и НИИ Радио. Для современной тропосферной связи будет использоваться оборудование на основе цифровых технологий, способное обеспечивать высокую скорость передачи данных.


ГДЕ МОЖЕТ ПРИМЕНЯТЬСЯ

В труднодоступных районах Красноярского края будет развернута пилотная зона с использованием цифровых помехозащищенных станций тропосферной связи (ТС) «Гроза» (на фото). Соответствующее соглашение на форуме «Армия-2021» подписали заместитель гендиректора по развитию бизнеса «Объединенной приборостроительной корпорации» (управляющей компании холдинга «Росэлектроника») Константин Солодухин и директор по федеральным проектам B2G АО «ЭР-Телеком Холдинг» Виталий Клишин.

Как рассказали RSpectr в пресс-службе «Росэлектроники» («Ростех»), технология ТС основана на отражении сигнала от тропосферы – нижнего слоя атмосферы. Для организации линии ТС требуется минимум две приемопередающие станции.

Решения на основе тропосферной связи используются вооруженными силами, но также обладают хорошим потенциалом на гражданском рынке

Разработчик станции «Гроза» – НПП «Радиосвязь» («Росэлектроника»), одно из крупнейших промышленных предприятий Красноярского края. Поэтому именно здесь будет организована пилотная зона.

В пресс-службе «ЭР-Телеком Холдинга» (торговая марка «Дом.ru»), в свою очередь, сообщили RSpectr о том, что выбор региона обусловлен его широкой географией и текущими прикладными задачами компании в нем. «По итогам инициативы нами будет принято решение о дальнейшем масштабировании проекта», – заявили представители оператора.

«ЭР-Телеком Холдинг», пресс-служба:

– Наша компания участвует в реализации нацпрограммы «Цифровая экономика», подключая к интернету социально значимые объекты в субъектах РФ, нередко расположенных в удаленной местности со сложным рельефом. Подобные решения снижают затраты и повышают скорость подключения конечных пользователей.

ТС может стать альтернативной технологией для организации ШПД в удаленных населенных пунктах. В том числе на Крайнем Севере, куда прокладывать оптоволокно или где строить базовые станции сотовой связи технически сложно и экономически невыгодно. И там, куда не доходит сигнал от телекоммуникационных спутников.

Как отметил в разговоре с RSpectr заведующий кафедрой инфокоммуникаций Сибирского федерального университета Дмитрий Черников, системы ТС были и остаются актуальными и кроме этого. Например, для организации связи в горной местности, вдоль рек, автомобильных трасс и железных дорог, между берегом и газонефтяной платформой, установленной на шельфе, для доставки информации с удаленных метеостанций или промышленных объектов.

Необходимость в компактных перевозимых средствах ТС возникает и при чрезвычайных ситуациях, в геологических экспедициях, для экологического мониторинга и модернизации транспортных магистралей.


«ГРОЗОВОЙ» ИНТЕРНЕТ

В состав станции «Гроза» входит антенна диаметром 1,5 м, которая может размещаться на крыше здания, мобильной мачте или треноге, а также высокоскоростной цифровой модем на основе нейронных сетей. За счет встроенных алгоритмов обработки информации аппаратура способна обучаться в процессе работы и выделять полезный сигнал из фоновых шумов.

«Гроза» позволяет обеспечить связь в радиусе 210 километров

Оборудование может передавать данные со скоростью до 25 Мбит/с в режиме ТС и до 155 Мбит/с в режиме радиорелейной связи независимо от рельефа местности за счет работы в различных режимах распространения радиоволн.

«Гроза» способна функционировать в экстремальных климатических условиях: при температуре воздуха от минус 50 до плюс 65 градусов, влажности до 98%, скорости ветра до 20 метров в секунду. При этом аппаратура отличается низким энергопотреблением и простотой развертывания и эксплуатации.

В настоящее время высокоскоростные тропосферные станции гражданского назначения в России массово не выпускаются. Первое серийное производство будет запущено на мощностях предприятия «Радиосвязь» в 2022 году, сообщала ранее пресс-служба «Ростеха». Планируется выпускать около 120 станций «Гроза» в год.

Организация производства реализуется с привлечением льготного займа в размере 335 млн рублей от Фонда развития промышленности (ФРП) под управлением ВЭБ.РФ.

Как ожидается, основными пользователями оборудования станут операторы связи, госорганы, энергетические, нефтяные и газовые компании.


ВОЗМОЖНОСТЬ РЕТРАНСЛЯЦИИ

Ранее, в августе, свой проект по устранению цифрового неравенства в России при помощи технологии ТС анонсировало и ФГУП «НИИР».

Самарским филиалом института (СОНИИР) были созданы опытные образцы тропосферных станций. «При относительной дешевизне и простоте установки разработки НИИР могут охватывать расстояние до 170 км, обеспечивая скорость передачи данных до 46 Мбит/с», – говорится в сообщении института. Станции рассчитаны на работу при температуре от минус 40 до плюс 50 градусов.

Как сообщил RSpectr генеральный директор ФГУП «НИИР» Олег Иванов, в институте изучили станцию НПП «Радиосвязь». По его словам, «Гроза» – хорошее современное изделие.

При этом О.Иванов отметил, что

главное отличие разработки НИИР от «Грозы» и других аналогов – поддержка режима ретрансляции, что позволяет увеличить дальность связи до четырех раз

Олег Иванов, НИИР:

– При развертывании беспроводных сетей может возникнуть проблема из-за географического расположения узла – удаленности или низкой позиции точки. В этом случае на помощь приходит ретрансляция – возможность приема/передачи сигнала на промежуточном узле. Это может быть пост ДПС или фельдшерский пункт, откуда будет ретранслироваться сигнал еще на 100-150 км до следующего узла.

При этом есть и свои недостатки, пояснил О.Иванов: сложные условия распространения радиоволн (большое ослабление, различные замирания сигналов и т.д.). Требуется установка антенн относительно крупных габаритов – диаметры в среднем составляют около 2 метров.

Станции (три варианта исполнения) создаются в рамках субсидии по разработке базовых технологий производства приоритетных электронных компонентов и радиоэлектронной аппаратуры. По соглашению с Минпромторгом России работа должна быть завершена до июля 2023 года. До конца того же года станции должны быть запущены в полноценное производство на мощностях СОНИИР.

Кроме того, будут организованы пилотные зоны, но место и время пока обсуждается. «Для демонстрации будем привлекать участников телеком-рынка в качестве потенциальных заказчиков», – рассказал О.Иванов.


ИСТОРИЯ ВОПРОСА

Наиболее известная тропосферная радиорелейная линия связи (ТРРЛ) в СССР и РФ называлась «Север», рассказал Д.Черников. Ее строительство началось в 1966 году в тяжелейших условиях – экстремальные холода, вечная мерзлота, бездорожье, сложный рельеф, глубокий снежный покров и непроходимая тайга. Станции представляли собой большие и сложные инженерные сооружения и развертывались на отдаленных и труднодоступных северных территориях. Окончание строительства датируется 1970 годом. Всего было возведено 46 станций. Самый протяженный участок проходил вдоль реки Енисей до Норильска вКрасноярском крае и связывал большинство населенных пунктов региона с Красноярском.

ТРРЛ «Север» исправно работала и служила вплоть до 1990-х годов. «Однако развитие спутниковой связи и развал СССР привели к тому, что станции начали одну за другой консервировать – по сути, закрывать. Последняя прекратила свое существование в начале 2000-х годов», – сообщил Д.Черников.

Дмитрий Черников, Сибирский федеральный университет:

– Отказ от использования ТС обычно связывают с успехами их прямого конкурента – спутниковой связи. Свою лепту в дело забвения тропосферных технологий внесло и развитие оптоволоконных коммуникаций, скорость передачи в которых не оставляет шансов никаким другим системам.

Отдельные проекты с использованием средств ТС реализованы, например, в США и Китае – там, где районы удаленные, население малочисленное, а развертывание сетей должно быть быстрым и недолговременным.


НА НОВЫЙ ЛАД

Д.Черников отмечает, что современные станции ТС, построенные на основе новых цифровых технологий, способны обеспечивать высокую скорость передачи данных с незначительной задержкой.

О.Иванов подчеркивает, что у советских тропосферных станций были очень высокие энергопотребление и излучаемая мощность. Для людей, животных и растений находиться в непосредственной близости от них было небезопасно.

Новая разработка НИИР, по словам О.Иванова, построена на совершенно других технологиях, которые позволили снизить излучаемую мощность, а также уменьшить габариты изделия. Это в том числе делает станцию дешевле аналогов – в среднем на 30 процентов. А для ее монтажа требуется всего два человека, а не четыре-пять, как ранее.

Руководитель Центра компетенций НТИ на базе «Сколтеха» по технологиям беспроводной связи и интернета вещей Дмитрий Лаконцев в комментарии для RSpectr отметил, что главные плюсы систем ТС – возможность передавать данные на довольно большое расстояние, а также высокая защищенность таких каналов связи. Минус – это крайне низкая эффективность. Для гарантированной передачи сигнала нужна высокая мощность радиопередатчика. При этом почти вся энергия рассеивается в тропосфере и лишь небольшая ее часть отражается и принимается.

«На наш взгляд, для удаленных районов проще и дешевле использовать спутниковые технологии», – говорит Д.Лаконцев.

О.Иванов, в свою очередь, уверен, что

космическая и тропосферная связь могут органично дополнять друг друга при развитии телекоммуникаций в отдаленных и малозаселенных районах

У них разные ниши потребителей, и для принятия решения об использовании того или иного вида связи надо считать экономику.

Как правило, стоимость передачи для ТС не возрастает при увеличении пропускной способности канала. Это большое преимущество тропосферных систем перед спутниковыми. За использование максимальной скорости передачи канала в ТС не взимается дополнительная плата. В то время как в космической связи стремятся использовать наименьшую скорость из-за высоких тарифов на услугу.

Д.Черников полагает, что

наибольшие перспективы по развитию систем ТС следует связывать с существенным ростом интереса к освоению территорий на Крайнем Севере

По его словам, для построения высоконадежных линий связи всегда требуется их резервирование альтернативными технологиями. Так, оптоволоконный кабель, каким бы качественным он ни был, достаточно сильно подвержен как техногенному, так и природному воздействию. Каналы спутниковой связи тоже нуждаются в резервировании. Поэтому такая технологическая ниша будет существовать всегда и для удаленных районов может быть успешно заполнена системами ТС.

Изображение: rolos.ru

ЕЩЕ ПО ТЕМЕ:

Найти свою нишу в «Сфере»
Проект по созданию российской глобальной спутниковой группировки открыт для инноваторов