Бизнес / Технологии Лазеры могут обеспечить широкополосный доступ там, где оптоволокно не может
Автор: Якопо Приско, CNN 6 минут чтения Обновлено 6:25 утра по восточному поясному времени, среда, 9 октября 2024 г. Ссылка скопирована!
В интернет-индустрии это известно как проблема «последней мили»: миллионы людей и предприятий по всему миру не могут получить доступ к широкополосной связи, поскольку им не хватает последнего звена широкополосной сети, соединяющего пользователя с магистральной сетью Интернета.
Строительство этой критической инфраструктуры протяженностью от нескольких сотен футов до нескольких миль часто может оказаться слишком дорогим или сложным из-за особенностей рельефа местности или из-за того, что она будет обслуживать слишком мало пользователей — эти проблемы представляют собой более серьезную проблему в сельских и отдаленных районах.
Одним из решений может стать технология под названием «свободная космическая оптика» (FSO), которая использует лазеры для передачи данных по воздуху. Она была впервые применена в 1960-х годах NASA и на протяжении десятилетий была потенциальным фактором, способным изменить ситуацию в инфраструктуре Интернета.
Однако технология всегда сталкивалась с неизбежным препятствием: погодой. Туман и дождь, но даже простая воздушная турбулентность достаточны, чтобы нарушить сигнал, который также требует стабильной прямой видимости между передатчиком и приемником. Таким образом, несмотря на преимущество отсутствия необходимости в лицензировании или регулировании, в отличие от радиосигналов, таких как 5G, широкополосная связь FSO еще не материализовалась как коммерческая реальность.
Теперь компания Attochron из Вирджинии заявляет, что готова выпустить собственную версию — после более чем 20 лет разработки.
Сквозь туман и дождь
Attochron, завершившая раунд финансирования на $15 млн в июле, сообщает, что начала мелкосерийное производство своего основного аппаратного продукта под названием ALTIS-7, который включает в себя приемник и передатчик и отдаленно напоминает камеру безопасности. Компания планирует нарастить производство в начале следующего года в рамках подготовки к коммерческому запуску.
Чтобы продемонстрировать технологию, Attochron объединилась с телекоммуникационной компанией Lumen и неназванным ритейлером из списка Fortune 200 для трехмесячного «подтверждения концепции». Лазерная линия связи протянулась на 1,5 мили со скоростью 1,25 гигабит в секунду, и компания заявляет, что достигла максимальной скорости чуть более 10 гигабит, что соответствует самому быстрому оптоволоконному деловому подключению.
Но прошло много времени, прежде чем это произошло. Основанная в 2002 году, компания Attochron до сих пор не выпустила ни одной продукции или услуги, что генеральный директор Том Чаффи называет «прекрасным примером веры в великую идею, время которой еще не пришло». После получения ангельского финансирования в 2004 году, говорит Чаффи, дела пошли на спад из-за последствий краха доткомов, и компания держалась на плаву благодаря друзьям и семье.
«Этот скромный уровень финансирования, иногда всего $50 тыс. или $100 тыс. за целый год, должен был оплатить все: персонал, консультантов, оборудование для испытаний и измерений», — вспоминает он. «Такая ситуация продолжалась 10 лет, до первого частного акционерного финансирования, и хотя это было болезненно, это позволило Attochron построить прочную основу в понимании физики (FSO) и сформировать команду из тех, кого не останавливал долгий путь».
В 2012 году Chaffee переместила компанию на ее нынешнюю базу в Лексингтоне, штат Вирджиния, где возможны сильные туманы и другие неблагоприятные погодные условия для FSO. «У нас есть экстремальные значения скорости ветра и количества осадков. Но я хочу подчеркнуть, что, хотите верьте, хотите нет, прекрасный, ясный день — одно из самых сложных времен для распространения лазера», — сказал он.
По словам Чаффи, когда лазер движется по воздуху, на луч влияют небольшие изменения температуры или влажности. Технология Attochron, говоря простыми словами, представляет собой два новшества по сравнению с предыдущими попытками передачи данных с помощью лазеров: она использует чрезвычайно короткие импульсы света вместо непрерывного луча, и она использует широкий спектр света вместо узкого, что позволяет сигналу достичь гораздо большей стабильности.
«Это большой прорыв Attochron», — сказал Чаффи. «У нас где-то около 60 или 70 выданных патентов и еще около 200 на рассмотрении».
Attochron пытается добиться успеха там, где другие потерпели неудачу. В начале 2000-х годов компания Terabeam попала в заголовки новостей со своим планом вывести на рынок очень похожую технологию, но она так и не преуспела. А материнская компания Google Alphabet в настоящее время работает над проектом наземной широкополосной связи на основе лазера под названием Taara, но после успешных испытаний в 2021 году он еще не запущен в коммерческую эксплуатацию.
Включение, а не замена
По словам Чаффи, преимуществ моста последней мили с помощью лазеров много, начиная с того, что это сравнительно дешевле, чем прокладка оптоволоконных кабелей. Типичный пакет оборудования Attochron обойдется в 30 000 долларов за 10-гигабитную линию, тогда как инфраструктура оптоволоконного кабеля может стоить от 250 000 до 1 миллиона долларов за выделенное соединение, говорит он, вдобавок к необходимости длительных процессов получения разрешений.
При условии сохранения прямой видимости (Чаффи говорит, что система может быть размещена на вышке сотовой связи, чтобы помочь с этим), передатчики Attochron не требуют никакого нормативного процесса перед установкой. Их также можно развернуть за «часы, а не месяцы или дольше», сказал Чаффи.
Десятигигабитное подключение за $30 000 выходит за рамки потребностей и возможностей большинства людей, поэтому целевым рынком являются предприятия. Attochron будет продавать ссылки провайдерам широкополосного доступа и операторам, которые установят их и будут взимать ежемесячную плату с предприятий, которые захотят ими воспользоваться.
Компания также выходит за рамки корпоративной связи последней мили, ссылаясь на использование в военном секторе (сигнал, передаваемый только между передатчиком и приемником, является безопасным, если данные находятся только в лазерах) или в случаях, когда пропускная способность радиосвязи ограничена из-за переполненного радиоспектра, например, вблизи аэропортов.
Пока неизвестно, стоит ли ждать появления этой технологии, но эксперты говорят, что у нее есть потенциал.
По словам Хазема Рефая, заведующего кафедрой телекоммуникаций и сетей Уильямса в Университете Оклахомы, который не связан с Attochron, использование FSO имеет свои преимущества. «Для этого вам не нужна лицензия FCC», — сказал он. «Вы просто можете поместить передатчик и приемник и стрелять лазером между ними, и все, что вам нужно, — это прямая видимость». Он добавляет, что на бумаге технология Attochron предлагает «значительное улучшение по сравнению с текущими технологиями», и если ее реализовать, это будет «очень хорошим достижением».
Джеймс Осборн, профессор кафедры физики в Даремском университете в Великобритании, который также не имеет отношения к Attochron, говорит, что на бумаге технология компании выглядит надежной, хотя технические проблемы остаются из-за того, что используемые ею лазерные импульсы очень быстрые — в миллион раз короче наносекунды.
Он задается вопросом, не слишком ли сложна эта технология для той цели, которой она служит, и считает, что существуют пределы скоростей, которых она может достичь. Однако, добавляет он, у нее есть преимущества для безопасности данных, и она может быть более чем полезна для преодоления последней мили. «За этим стоит следить, чтобы увидеть, к чему это приведет», — сказал он.
Чаффи ясно дает понять, что Attochron не пытается вытеснить существующие технологии. «Некоторые компании FSO предлагают заменить оптоволокно. Мы этого не говорим — мы говорим, что мы дополняем», — сказал он. «Это действительно поддерживающая технология, а не заменяющая технология».
