Тропосферные станции как еще одна возможность обеспечить интернетом удаленные регионы

О спутниковом интернете, который постепенно продвигают в массы Starlink, OneWeb и ряд китайских компаний, на Хабре писали неоднократно. Активнее всех развивается как раз Starlink Илона Маска. Вероятно, уже в следующем году компания сможет покрыть большую часть поверхности планеты беспроводной спутниковой интернет-сетью.

Но, как оказалось, есть и другие способы провести интернет в труднодоступные районы — например, Крайний Север. Сейчас НИИР (научно-исследовательский институт радио) развивает проект тропосферных станций. Готовая инфраструктура позволит обеспечить скорость передачи данных до 46 Мбит/с. Подробности о проекте — под катом.

Насколько можно понять, идея появилась не сейчас, а несколько лет назад. В 2021 году представители института решили начать практическую реализацию проекта. На днях ученые из НИИР рассказали о том, что технология тропосферных станций дает возможность ретранслировать сигнал на сотни километров, так что его смогут получать жители весьма труднодоступных удаленных регионов.

Сама станция строится на поверхности, ее не нужно запускать в тропосферу или, тем более, стратосферу, как в случае проекта Loon, который некоторое время назад развивала корпорация Google. Станция включает несколько элементов, основным из которых является параболическая антенна. Кроме того, в конструкцию включено опорно-поворотное устройство, которое дает возможность управлять антенной, модем и усилительный модуль.

Станции работают в режиме ретрансляции, что дает возможность передавать сигнал от станции к станции на расстояния до 810 км. К слову, похожие на проект, предложенный НИИР, развивают и зарубежные ученые — соответствующие системы разрабатываются в США и Китае.

«При развертывании беспроводных сетей может возникнуть проблема “замкнутости” того или иного узла из-за его географического расположения — удаленности или низкого расположения точки. Проблему решает ретрансляция — возможность приема/передачи сигнала на промежуточном узле. Это может быть, например, пост ДПС или фельдшерский пункт, откуда можно будет ретранслировать сигнал еще на 100-150 км до следующего узла», — заявил гендиректор НИИР Олег Иванов.

Станции, согласно плану, начнут производить в одном из филиалов НИИР, расположенном в г. Самара. Там есть научно-технический центр с необходимым оборудованием и подготовленными специалистами. Одна такая станция дает возможность передавать сигнал на расстояние вплоть до 170 км с пропускной способностью вплоть до 46 Мбит/с. Как и говорилось выше, проект уже практически реализуется — уже готовы тестовые образцы станций, о которых идет речь.

Принцип достаточно прост. При прохождении несущего сигнала через тропосферу часть излучаемой энергии отражается. Отраженный сигнал можно принять, получив, таким образом, всю необходимую информацию. Технология позволяет решить проблему отсутствия оптоволоконной инфраструктуры в удаленных регионах, где достаточно много населенных пунктов. Тянуть к каждому из них линию связи — дорого. Спутниковая связь — медленная и тоже дорогая.

^{Так выглядит тропосферная радиорелейная линия связи «Север»}

«Прокладывать оптоволоконную сеть в удаленные населенные пункты технически сложно и экономически нецелесообразно. Спутниковая связь также не решает проблему из-за слабого развития спутниковых группировок в северных регионах. Поэтому установка тропосферных станций может стать наиболее оптимальным решением вопроса, особенно для России с ее обширными территориями», — рассказал гендиректор НИИР.

Тропосферную связь довольно давно используют военные — не только России, но и других стран. Но о серийном изготовлении элементов связи тропосферной инфраструктуры речь не идет. В следующем году тропосферные станции собирается запустить в массовое производство еще и «Ростех».

^{Вот так выглядит тропосферная станция в исполнении «Ростеха». Источник}

По словам представителей организации, тропосферная инфраструктура связи — экономически выгодная альтернатива спутниковой связи. В этом случае не нужно арендовать спутниковый канал, а связь получается достаточно надежной и быстрой. Тропосферные станции смогут «добивать» до населенных пунктов в труднодоступных районах горной местности, вдоль береговых линий, на Крайнем севере и других регионах. В год «Ростех» сможет поставлять около 120 станций.

Когда будет развернута инфраструктура?

Насколько можно судить, не ранее 2023 года, несмотря на то, что «Ростех» станет производить свои станции уже в следующем году. НИИР, в свою очередь, запустить массовое производство в 2023 году. Реализация проекта ведется в рамках государственной программы по развитию радиоэлектронной промышленности под кураторством Минпромторга.

Обеспечить российскую Арктику интернетом планируется и при помощи новой интернет-магистрали, о чем мы недавно рассказывали. На днях в Мурманске на полную мощность выведены производственные линии завода кабельной продукции АО «Управление перспективных технологий». Завод уже начал производить оптоволоконный кабель для прокладки трансантарктической интернет-магистрали Мурманск-Владивосток. Проект создания новой сети называется «Полярный экспресс».

Масштабы этого проекта не меньше, чем у тех, что описаны выше, поскольку протяженность магистрали составит почти 13 тыс. км. При этом кабель планируется заглубить на полтора метра на всем его протяжении. Магистраль состоит из шести пар оптических волокон пропускной способностью вплоть до 104 Тбит/с. По словам авторов проекта, он предоставит быстрый интернет предприятиям и пользователям в российской Арктике.

Магистраль начнут прокладывать в селе Териберка (это Кольский район Мурманской области), а затем поведут через Амдерму, Диксон, Тикси, Певек, Анадырь, Петропавловск-Камчатский и Южно-Сахалинск во Владивосток. Завершить проект планируется в 2026 году.