RAy3 – optimální mikrovlna od RACOMu

Pokud jste ISP a hledáte spoj do volného pásma, pak jste na správné adrese. A pokud vás náhodou minula informace, že RACOM uvedl dlouho očekávanou novou generací své mikrovlny RAy, pak rozhodně čtěte dál. Povedlo se jim totiž vyvinout spoj, který, jak v RACOMu tvrdí, bez kompromisů skloubil špičkové technické parametry s mimořádnou flexibilitou a s jednoduchostí použití tak, jak jsme to zatím na mikrovlnném trhu neviděli. Pro český a slovenský trh proběhlo předběžné ohlášení těsně před prázdninami na konferenci s mediální záštitou Internetu pro všechny – Futuretec 2018,  zbytek světa se o nové mikrovlně dozvěděl až v říjnu a první zákazníci dostávají nové jednotky právě v těchto dnech. Proto jsme se rozhodli popovídat si o novém spoji s Ing. Jiřím Hlaváčem, produktovým managerem v RACOMu, zodpovědným za tuto novinku.

Zkuste prosím jednou větou charakterizovat nový RAy z dílny Novoměstského RACOMu.

RAy3 je optimální mikrovlna do freebandových pásem.

To jste byl pro naše čtenáře možná až moc stručný. Zkuste nám prosím vysvětlit, co se za slovem „optimální“ skrývá.

RAy3 je produkt zaměřený zejména na potřeby ISP segmentu, uživatelů a správců mikrovlnných tras. Pro ně je nový produkt designován a zejména pro ty je tudíž optimální. A to z velmi mnoha hledisek současně – řešili jsme vše počínaje váhou, velikostí a spotřebou, přes ergonomičnost instalace i uživatelského rozhraní a samozřejmě tisíc dalších parametrů týkajících se rádiového přenosu. Je to vlastně taková „nadupaná RAy2“, která přináší vše, co u RAy2 mohlo někomu chybět – a to v o něco menším šasi s prakticky stejnou spotřebou energie.

Klíčem k pochopení optimálnosti jsou dvě věci. Zaprvé je to motto našich vývojářů „Technicky dotažený výrobek + spokojený a produktivní uživatel“. První část motta koresponduje s o RACOMu známou technickou precizností, zatímco druhá část je vlastně nejkratší možnou odpovědí na optimálnost, na kterou se ptáte. Dosáhli jsme jí v praxi tak, že jsme začali poměrně masívním a velmi detailním průzkumem skutečných potřeb u našich i potenciálních uživatelů jak v ČR, tak i v zahraničí. Výsledky tohoto průzkumu jsme zkombinovali s věštěním z křišťálové koule, kterou máme pečlivě ošetřovanou v našem oddělení produktového managementu. V rámci věštění jsme ještě před vývojem výrobku velmi pečlivě zvažovali, co ISP provozovatel spoje vlastně potřebuje a co bude potřebovat za 3 až 5 let a jak tyto potřeby uspokojit. Ty potřebné rysy a funkce jsme pak do návrhu RAy3 integrovali a při vývoji jsme preferovali vše, co těmto prioritám napomáhalo. Naproti tomu jsme už v návrhu a pak při každém kroku a iteraci při vývoji eliminovali funkce, které nebyly pro uspokojení potřeb uživatele nezbytné, nebo by výrobek nesmyslně prodražovaly či komplikovaly. Vypadá to jako jednoduchý přímočarý návod, ale praxe a každodenní rozhodování a zvažování plusů a mínusů samozřejmě chvílemi bylo daleko složitější.

Uživatele určitě bude nejvíc zajímat, jaký kompromis z takového náročného vyhodnocování vzešel v oblasti rádiového přenosu a kapacity.

O spojích RAy2 od RACOMu je známé, že v oblasti technické kvality výrobků a zejména spolehlivostí rádiového přenosu patří ke špičce ve své cenové kategorii. Je to dáno naší poměrně jednoduchou strategií: (1) použití co nejmodernějších dostupných součástek, (2) využitím možností miniaturizace, zejména ve spojení s vlastní supermoderní osazovnou desek (3) využití vlastní velmi přesné mechanické výroby a v RACOMu zvládnutých náročných výrobních postupů a průkopnických řešení pro výrobu přesných filtrů, polarizačních výhybek, diplexerů, optimalizovaného chlazení atd. a (4) touha vývojářů pokusit se co nejvíce přiblížit teoreticky dosažitelným rádiovým parametrům při zachování rozumné výrobní ceny. Poslední důležitou součástí naší strategie je, (5) že všechna rozhodnutí během celého vývoje – a jsou jich tisíce – jsou dělána poctivě a s ohledem na celkový záměr a na dosažení definovaných klíčových parametrů budoucího výrobku. Kompromisy v rádiové oblasti, které by bolely uživatele, RACOM tudíž prakticky nedělá (zejména ve srovnání s cenově porovnatelnou konkurencí) – spíše než o kompromisech se dá mluvit o tom, že během všech fází vývoje probíhá postupná optimalizace všech subsystémů a parametrů tak, aby bylo z hlediska uživatele nalezeno optimum všech důležitých funkcí a parametrů.

Konkrétně model RAy3-24 pro freebandové pásmo 24 GHz rozhodně v rádiové části kompromisem nazývat nelze. Naopak zaujme svými nevšedně dobrými technickými parametry a přenosovou kapacitou – 1 Gbps FDD spoj vtěsnaný do úzkého freebandového pásma (250MHz ve 24 GHz a 200MHz v 17 GHz) dnes dokáže nabídnout jen velmi málo výrobců. Dalším parametrem, který je objektivně blízko fyzikálním hranicím možného, je reálně použitelná 4096QAM, která je obecně považována za rozumné technické maximum (a ještě dnes je u řady výrobců dosažitelná pouze v laboratorních podmínkách). Uživateli to přináší vyšší kapacitu přenosu a tu nejlepší možnou spektrální efektivitu. Dalším parametrem, kde kompromis nenajdete, je velký výběr šířek kanálů. Jako jedni z mála umíme extrémně úzké kanály 3,5 MHz a 5 MHz, poskytující až 23 resp. 33 Mbps. Dále pak nabízíme jemně odstupňovanou škálu šířek kanálů až po 112 MHz, kde dosahujeme rychlosti přenosu až 1002 Mbps. A jelikož je RAy3 FDD spoj, znamená to, že umíme přenášet rychlostí 1Gbps oběma směry současně. To jen pro srovnání se spoji TDD, kde by u takto rychlého spoje výrobci uváděli kapacitu 2 Gbps.

Tak to jsou úctyhodné parametry, souhlasím. Vysvětlete nám ale ještě, jak do 250 MHz pásma vtěsnáte vedle sebe 2x 112 MHz FDD kanály, aniž by se nerušily. Nebo používáte XPIC a 56 či 80 MHz kanály?

XPIC nepoužíváme, neb jsme se kvůli možnosti svobodného umístění obou kanálů kamkoliv do spektra rozhodli využít jiný technický princip. Stejně jako XPIC využíváme obou polarizací signálu, ale jinak – u nás je jedna polarizace pro vysílání a druhá pro příjem. Tím překonáváme dvě hlavní omezení XPIC řešení, kterými jsou zejména pevný diplexer a z něj plynoucí nevyužitelná část spektra zhruba uprostřed pásma. Z těchto dvou vlastností pak vyplývá větší komplikovanost řešení, vyšší spotřeba energie díky dvěma mikrovlnným vysílačům a přijímačům v každé jednotce a tím pádem i větší cena zařízení, větší rozměry i hmotnost.

Co je u RAy3 velmi unikátní je, že ty dva 112 MHz kanály umíme umístit velmi blízko vedle sebe – mezera mezi nimi může být pouhých 18 MHz. Díky tomu se nám oba kanály i s mezerou mezi nimi krásně vejdou do 250 MHz pásma i se 4 MHz ochrannými intervaly na okrajích pásma.

Na konferenci jste se ve vaší přednášce při představování spoje poměrně obšírně zabýval flexibilitou spoje v rádiové i mechanické oblasti. Objasněte nám prosím nejdřív tu rádiovou flexibilitu, nad kterou zřejmě zajásají všichni, kdo nasazují spoje na vytížených střechách či věžích.

Flexibilita je kromě 1Gbps kapacity tím nejvíce převratným rysem v koncepci RAy3. Navíc právě flexibilita RAy3 ji významně odlišuje od veškeré konkurence – přinejmenším proto, že dle mých znalostí žádný jiný výrobce FDD zařízení takovýto rozsah možností nenabízí. Přestože jistou flexibilitou disponoval už RAy2 a mají ji i některé konkurenční výrobky, jsou možnosti RAy3 svou praktickou neomezeností volby kanálů a modulací navíc propojeno s asymetrií zase o velký kus dál.

Klíčové jsou tyto tři vlastnosti:

• Naprosto volně konfigurovatelné kanály a to jak co do jejich umístění, tak i šířky zabraného pásma. To poskytuje uživatelům možnost posadit si kanály kamkoliv ve spektru spolu s garancí přesného frekvenčního ohraničení kanálů, splňujících normu pro licencované spoje (důležité při umísťování kanálů různých spojů těsně vedle sebe).
• Velký rozsah možných modulací a tomu odpovídajících citlivostí – spoje disponují 10 modulacemi (QPSK – 4096 QAM) s možností omezení maximální a minimální modulace, samozřejmě i s funkcí ACM. Na rozdíl od RAy2 umí ACM přepínat i sílu FEC, což je matematický algoritmus pro potlačení náhodných chyb při přenosu. To přidává k 10 modulacím jakoby jedenáctou, silnější modulaci, označovanou jako QPSK_S (S jako Strong).
• Libovolná asymetrie kanálů, umožňující kombinovat všech 12 šířek kanálů (3,5 – 112 MHz) se všemi 11 modulacemi (QPSK_S – 4096 QAM). To je zásadní novinka, přinášející uživatelům možnost lépe hospodařit se spektrem na vytížených lokalitách, případně využít menší i větší volné kousky nezabraného spektra.

Díky tomu umí spoj RAy3 využít prakticky jakoukoliv „volnou díru ve spektru“, což je důležité zejména na místech s mnoha spoji a tam, kde je spektrum již hodně zahuštěné. Typické využití flexibility spojené s asymetrií ukazuje obrázek z prezentace. Je z něj vidět, jak snadno lze s RAy3 využít jakékoliv mezery ve spektru a přitom zajistit nerušený provoz okolních linek.

Typická „volná díra ve spektru“ je nevyužitá mezera zhruba uprostřed pásma, kterou většina výrobců neumí využít díky pevnému diplexeru zabudovanému v mikrovlnné jednotce. Její šířka bývá od 50 do 80MHz, což je pro RAy3 dostatek prostoru pro zbudování jedné vysokokapacitní linky 500-700 megabitů se zpětným kanálem někde v jiné mezeře v pásmu. Pokud nikde jinde ani malý kousek volného pásma není, je díky malé mezeře mezi kanály i v takto omezeném prostoru možno umístit poměrně slušně široké Tx a Rx kanály a linku spolehlivě provozovat, ovšem s daleko nižšími kapacitami než v předchozím příkladu.

V rozhovoru budeme pokračovat za týden, využijte komentáře pod článkem, pokud se chcete k tématu vyjádřit…

Aktualizace: Druhý díl rozhovoru naleznete na této adrese.

Štítky: radiové spoje, rozhovory.