Hlavní navigace

Reportáž psaná na střeše hotelu: dva bezdrátové gigabity na 80 GHz

Petr Krčmář

Dobré připojení k internetu je dnes pro hotel naprostou nutností a hosté ho vyžadují úplně stejně jako teplou vodu a snídani. Co když k vám ale nevede optika? Přichází na řadu bezdrátové pojítko.

Doba čtení: 13 minut

Sdílet

V rámci reportážního seriálu Na návštěvě se máme možnost podívat na různá zajímavá místa. Od vysílačů na vrcholech hor až do podzemních štol. Tentokrát jsme dostali možnost přihlížet instalaci rádiového spoje ze střechy pražského hotelu Ametyst. Ten sice leží v centru města na Vinohradech, ale optika sem nevede.

Přicházíme do vstupní haly hotelu, kde nás už čekají zástupci poskytovatele připojení, technici z firmy připravující rádiový spoj a také ředitel hotelu Petr Jonáš.

Internet je pro hotel zásadní

Podle pana ředitele je dnes standard mít v hotelu internetové připojení. Musí to být bezvadné připojení, které je běžnou součástí hotelové služby. Musíme hostům garantovat službu bez výpadků, vysvětluje na začátku Petr Jonáš. Případné problémy se totiž pak objevují v internetových recenzích a nedělají hotelu dobrou vizitku.

Hotel byl původně připojen místním malým poskytovatelem, s jehož službami nebyli zástupci hotelu spokojeni. Výpadků bylo poměrně hodně, proto jsme se rozhodli oslovit nějakou renomovanější firmu, která má s poskytováním podobných služeb větší zkušenosti, vysvětluje nám na úvod Petr Jonáš. Udělali jsme malé výběrové řízení a na základě něj jsme pak objednali novou službu. Nehleděli jsme jen na cenu, chtěli jsme bezproblémové řešení, které našim hostům nabídne připojení bez výpadků.

Petr Jonáš, ředitel hotelu Ametyst

Nový poskytovatel nejprve hotelu zajišťoval hlasové služby na pevných telefonních linkách po původní internetové konektivitě. Protože jsme byli se službami spokojeni, rozhodli jsme se nyní od stejné společnosti pořídit také lepší připojení k internetu, dodává pan ředitel na vysvětlenou, proč jsme se tu vlastně dnes sešli.

Mrazivé ráno na střeše

Výtahem vyjíždíme až do nejvyššího patra, kde procházíme do servisních prostor hotelu. Malá místnost v podkroví ukrývá skříň se síťovými prvky a žebřík k průlezu na střechu. Postupně vylézáme nahoru, nejprve se nahoru dostávají oba technici se svými batohy a krabicemi, poté následujeme my. Je to tu nahoře namrzlé, tak opatrně, ať neuklouznete, varuje nás hlas z výšky.

Je jasné mrazivé ráno a nám se otevírá výhled na celou Prahu, která je ještě v mírném oparu. Na střeše je tenká vrstva sněhu a ledu, která na hladkém povrchu opravdu nepříjemně klouže. Přímo vedle výlezu jsou komíny, na kterých je základnová stanice některého z mobilních operátorů. Nás ovšem zajímá vzdálenější okraj střechy, na kterém jsou dva nízké stožáry – jeden se starou anténou mířící na sever a druhý prázdný, čekající na nás.

Žebříček na střechu

Už jsme sem předevčírem nainstalovali konzoli a síťový kabel, který končí dole v serverovně. Ten bude zakončen našim switchem, na kterém předáme zákazníkovi službu, vysvětluje nám nahoře Roman Korolevyč ze společnosti UPC Business, která bude novým poskytovatelem připojení pro hotel.

Přicházíme ke konzoli, na kterou bude za chvíli nainstalována nová anténa. Je to vlastně trojnožka, která je zatížena dlaždicemi. Kde bude stát a jak bude zatížena, je dáno výpočty, dodává Korolevyč. Přidává se k nám pan Milan Vonšík ze společnosti VanCo, která instalaci rádiového spoje pro poskytovatele zajišťuje. Jedná se o standardizovanou samonosnou konstrukci, kterou je možné postavit prakticky kamkoliv. Tato je vysoká 1,2 metru, ale používají se i dvoumetrové. Při správném zatížení tento systém vydrží i velmi nepříznivé počasí se silnými větry, vysvětluje.

Vede sem standardní ethernetový kabel standardu Cat 6A, který zajistí jak datové připojení, tak i napájení rádiové části pomocí PoE. Tohle je venkovní kabel s UV krytím, který je zakončen konektory RJ45. Někteří výrobci používají zařezávací svorkovnici, ale ti světoví mají v zařízení běžný ethernetový konektor, vysvětluje Vonšík. Většina podobných zařízení dnes ale disponuje i optickým připojením, takže pokud je kabelový svod delší než 100 metrů, napájení je řešeno stejnosměrně 48 V a data se pak vedou optickým svodem.

Gigabity v pásmu 80 GHz

Technici vybalují z krabice rádiové pojítko, které montují na připravený stožárek. Dříve se používalo takzvané split mount řešení, kdy byla uvnitř budovy nainstalována IDU jednotka a venku byla ODU jednotka. Venku byla jen rádiová část a veškerá logika byla ukryta uvnitř v racku, obě byly propojeny koaxiálním kabelem. Výrobci se museli vypořádat s tím, jak zajistit elektroniku z hlediska přepěťových ochran, vlivů počasí a chlazení.

Někdy okolo roku 2005 začal trend full outdoor řešení, kdy se i logika začala přesouvat do venkovních jednotek a úplně se přestalo používat zmíněné rozdělení na dvě poloviny. Světoví výrobci se tomu bránili, protože byli velmi konzervativní. Nakonec se ale museli podřídit, protože pro řadu zákazníků je umístění vnitřní jednotky problém. V tomto hotelu by to zřejmě nebyl problém, protože jsou tu na podobná zařízení připraveni. Je ale spousta malých firem, kde není dostatečná technologická připravenost a vnitřní jednotka by pravděpodobně ležela někomu pod stolem. Kompaktní provedení full outdoor samozřejmě snižuje i nároky a cenu za umístění technologie a je zpravidla energeticky efektivnější.

Detail mikrovlnného spoje

Česko je z hlediska bezdrátových spojů světovou velmocí, to je dáno jednak ohromným množstvím lokálních poskytovatelů, v přepočtu nejvíce na jednoho obyvatele na světě a současně je i díky specifické legislativě. Například volné pásmo 10,5 GHz, které stojí za historickým rozvojem bezdrátového vysokorychlostního internetu v ČR, není nikde jinde v Evropě pro tento typ služby povoleno.I proto tu máme tu tři velmi slušné výrobce mikrovlnných spojů, kteří se zabývají i vývojem a často udávají světové trendy, vysvětluje Vonšík.

Sem na střechu se právě instaluje zařízení Ceragon IP-20E, které pochází od čtvrtého největšího světového výrobce podobných zařízení. Pohybujeme se v milimetrových vlnách, tedy v pásmu 80 GHz. Konkrétně tohle zařízení má přenosovou kapacitu dva gigabity full duplex, ale ještě to není nová generace s 10GE rozhraním. Pokud bychom tedy chtěli využít kapacitu naplno, museli bychom použít dvě 1GE rozhraní. Ta mohou být použita nezávisle třeba pro dvě služby nebo se může na linkové vrstvě použít bonding.

Dlouho platilo, že rádio není schopné data odesílat stejně rychle, jako mohou přicházet po drátu. Výrobci řešili, jak provoz řídit a vyrovnat se s tím, že data přicházejí po 100Mb ethernetu, ale odesílat je umíme třeba jen rychlostí 80Mbps. Dnes se nám to zajímavě otočilo. Dnešní rádiová pojítka umí naopak daleko vyšší rychlosti a omezující je rychlost samotného ethernetu.

Tento spoj funguje na FDD ve volném pásmu 80 GHz – pro každý směr je využit jiný kmitočet, proto jsou data přenášena symetricky stejnou rychlostí. K dispozici je obrovská šířka pásma: 5 GHz pro oba směry. Každý spoj podléhá registraci u ČTÚ, ale neplatí se za něj. Důležité je, že přenosové kapacity jsou tam obrovské a do budoucna ještě porostou, vysvětluje Milan Vonšík. Na trhu jsou běžně dostupné 10Gb spoje, které jsou připojitelné 10G ethernetem. Poptávka po takových kapacitách samozřejmě zatím není nijak velká, ale řešení tu je.

Pásmo 80 GHz je podle Vonšíka velmi perspektivní, protože kromě velkých kapacit nabízí také vysokou směrovost. I u téhle malé anténky má hlavní vysílací lalok šířku 0,8 stupně. Pravděpodobnost, že narazíte na rušení, tedy není příliš velká. My jsme se s ním zatím nesetkali. Provozní spolehlivost je podle Milana Vonšíka při správně kalkulované trase velmi podobná spojům na licencovaných pásmech. Má to ale i svá proti, například směrovat takto úzce vyzařovaný signál není snadné, hodně záleží na zkušenostech techniků. Občas se někdo snaží spoj nasměrovat vlastními silami a nepodaří se mu to za celý den. Pak nám zavolá a naši technici to mají za hodinu hotové. Mají se specifickým směrováním obrovské zkušenosti, já sám bych se do toho nepouštěl.

Technik připojuje rádio ke stožáru

V tomhle pásmu hraje velkou roli velký útlum deštěm. Přestože teoreticky je možné vytvářet spoje na deset kilometrů, vliv počasí použitelnou vzdálenost dramaticky zkracuje. Tady vytváříme spoj přibližně na 600 metrů, takže se nám atmosférické vlivy příliš neprojeví, na několika kilometrech už je to ale nezanedbatelné. Dosah je tedy hlavním limitujícím faktorem, ale i v této oblasti se situace s technologickým rozvojem rychle mění. Před několika lety se oprávněně říkalo, že podobné spoje jsou použitelné do dvou kilometrů. Dnes někteří mobilní operátoři nahrazují 80GHz technologií původně licencované spoje a používají je běžně do 4,5 kilometru.

Cena za jeden podobný spoj začíná na 75 tisíci korunách a může se vyšplhat až na 250 tisíc za velká 10gigabitová pojítka. V ceně jsou započítány obě strany, protože jde vždy o spoj typu point-to-point.

Trasa má přibližně 600 metrů

Oživení a zaměření

Jednotka je nainstalována na konzoli a nastal čas na její oživení. Je potřeba nejdřív vše nastavit, aby se obě strany mohly spojit. Trasy se předem počítají, aby byla zajištěna jejich plánovaná dostupnost. Nic se tedy nestaví naslepo, ale jsou předem pečlivě vypočítané parametry podle konkrétního spoje. Zatímco UPC nabízí zákazníkům garantovanou dostupnost 99,6 %, mikrovlnné spoje se nikdy nepočítají na takhle mírné hodnoty. My spoje vždycky počítáme na minimální dostupnost 99,95 %, vysvětluje Vonšík.

Rádiový spoj by tedy neměl ovlivnit kvalitu dodávané služby, k výpadkům dochází jen zřídka fyzickým zásahem do trasy. Mohl by tady třeba někde vyrůst jeřáb, který by trasu přerušil. Někteří klienti se přesto rádiových spojů bojí právě kvůli obavě z rušení či atmosférických zásahů. Mají špatné zkušenosti s Wi-Fi, ale tohle není Wi-Fi. Tenhle spoj je garantovaný a funguje velmi spolehlivě, uklidňuje Milan Vonšík.

Technici mezi tím rádio oživili připojením ethernetového kabelu, z notebooku nastavili potřebné parametry a otevřeli zadní krytku. Za ní jsou vidět dva kulaté kontakty, do kterých byl poté zapojen multimetr. To je stále ještě standard, že má rádiový spoj výstup na svorkovnici a ukazuje buď přímo přijímanou úroveň RSSI nebo jsou k dispozici přepočtové tabulky, popisuje Vonšík. Technik tedy okamžitě vidí úroveň signálu a může podle něj anténu natáčet. Když pak směrujete, děláte to podle voltmetru. Nejprve si musíte nahrubo osahat laloky a najít ten hlavní. Pak pomocí jemné elevace dolaďujete. Díky výpočtu technik předem ví, jaké hodnoty by měl naměřit.

Měření síly signálu pomocí voltmetru

Výrobci se hodně snaží zaměřování zjednodušovat, dodávají například USB Wi-Fi dongle, který pak umožňuje v mobilní aplikaci vyčítat konkrétní parametry. Technici to zatím nepoužívají, na tuhle inovaci si nezvykli. Když visí zavěšení na příhradovém stožáru, nechtějí mít v ruce mobil za patnáct tisíc. Jsou zvyklí na něco jiného a zatím se to nesetkává příliš s nadšením.

Technik poté pomalu posouvá uchycení antény pomocí šroubů a sleduje parametry na připojeném voltmetru. Signál při posunu klesá a stoupá a on je schopen najít ideální směr podpořený zmíněným výpočtem. Na levé straně pak tři LED ukazují stavové informace. Status ukazuje, že vám funguje rádio; radio ukazuje slinkování s druhou stranou a ext pak signalizuje zapojený síťový kabel, vysvětluje nám technik. Když vylezeme na střechu, hned vidíme, co s rádiem je.

Sledujeme opatrné směrování na protistranu, zabere to zhruba půl hodiny. Osmdesátka je hodně citlivá, je to o závity. Ale větší problém než správné nasměrování je pak utažení, aby se to už nepohnulo, dodává se smíchem technik. Zkoušíme dát před anténu ruku a voltmetr okamžitě ukazuje výrazně nižší hodnoty. Když si před to stoupnete, tak se rádia rozpojí. Desítka na to tak náchylná není a je schopná fungovat, osmdesátka většinou vypadne.

Dozvídáme se také, že moderní spoje nabízejí šifrování s AES-256, takže jsou odolné proti odposlechu.

Na druhé straně

Technik je na naší straně hotov a vyráží k protějšímu rádiu. Budu tam vlastně dělat to samé, musím dosměrovat druhé rádio zase sem, balí si technik vybavení a jde dolů k autu. Jeho kolegyně zůstává s námi, kdyby bylo potřeba provést nějaké úpravy.

Po čtvrt hodině vidíme pohyb na protější střeše, která je od nás asi 600 metrů. Na tuhle vzdálenost nerozeznáme detaily, ale je vidět stožár s hroznem antén, kolem kterého se pohybuje tmavá postava. Už s tím hýbe, sledujte, upozorní nás technička. Vidíme, že se signál opět mění, jak na druhé straně probíhá dolaďování. Vidí tam úplně stejné hodnoty jako my tady.

Pohled přes rádio na druhou stranu

Po chvíli je hotovo, voltmetry ukazují předem vypočítanou hodnotu a rádiová část spoje je tedy hotová. Opouštíme střechu a slézáme po žebříku zpět do servisní místnosti s technikou. Tady technička vybaluje malý switch a šroubuje ho do racku. Mezi tím se vrací její kolega a pomáhá jí přemisťovat ostatní prvky.

Závěrečné měření

Poslední fází je měření dostupností celé trasy, aby si byl poskytovatel i zákazník jist, že všechno funguje správně. Kontrolní měření je tu od toho, aby se vše úplně doladilo. Pokud je ale spoj správně nasměrovaný, tak obvykle problémy už nezaznamenáme, říká Vonšík. Používá se certifikovaný měřicí přístroj, který proměří celou trasu od nás až do datacentra UPC.

V tomto případě si hotel objednal 100Mpbs konektivitu, takže se prověří, že celá trasa je funkční na této rychlosti. Měří se malé rámce, velké rámce, prostě aby se prověřila kvalita celé linky, vysvětluje Korolevyč. Kdyby si později zákazník stěžoval na kvalitu, dají se provést další kontrolní měření a porovnat s tím prvním. Protokol z měření je součástí předávací dokumentace. Zákazník tedy přesně ví, kudy linka vede a jaké má parametry.

Technik vybalí malý měřicí přístroj, zadává do něj parametry sítě podle dokumentace a spouští měření. Kolegové z dohledu musí správně nastavit protistranu, aby mohlo měření proběhnout. V datacentru máme nainstalované smyčky od různých výrobců, říká Korolevyč. Poté už se spustí přenos testovacích rámců, přímo na displeji se zobrazují naměřené hodnoty. Tady je vidět měření rychlostí sto megabitů, nulový počet chyb a výsledky celého měření, popisuje jeden z techniků.

Probíhající měření

Měření probíhá deset minut, poté se výsledky uloží do paměti přístroje. Kdyby se objevily nějaké problémy, začali bychom hledat příčinu. Jestli je to v rádiovém spoji nebo je chyba jinde na trase. Pravděpodobně bychom měření zopakovali ještě z protistrany, abychom vyloučili problém spoje, vysvětluje technik. Žádné potíže se ale při měření neprojevily a práce je tak vlastně hotová.

Spektrum je vyčerpatelný zdroj

Ve většině případů je optický kabel lepším řešením, pokud je ovšem v dané lokalitě dostupný. Milan Vonšík nám ovšem vysvětluje, že v některých případech je přesto lepší zvolit rádio. Existují zajímavé projekty, třeba burza z Frankfurtu je přes 13 rádiových spojů spojená do města Basildon blízko Londýna. Má to výhodu v nízké odezvě, která je důležitá pro online bidding. Rychlost světla v optickém vlákně je totiž asi dvoutřetinová proti běžnému šíření prostorem, proto paket poslaný rádiem dorazí dřív. Na tyto ale aplikace existují specializovaná rádia v úplně jiných cenových kategoriích.

Rádiové spoje nejsou nijak výjimečnou technologií, používají je mobilní operátoři i poskytovatelé připojení k internetu. Nedávno jsme spustili tisící spoj, chlubí se Roman Korolevyč. Když jsem před devíti lety nastupoval do UPC, tak byly spoje jen tři. To je důkaz, že tahle technologie funguje.

Nejčastěji se provozovatelé rádiových spojů setkávají s rušením od okolních instalací. Někteří provozovatelé nepřemýšlejí o spektru jako o vyčerpatelném zdroji a nesnaží se jím šetřit. Občas se tedy setkáme s rušením od někoho jiného, ale jsou to jednotky případů měsíčně. Pomůže pak přeladění našeho spoje nebo změna technologie, vysvětluje Vonšík. Jste v nelicencovaném pásmu, takže nemáte příliš dovolání, dodává.

Čekání na zaměření protější strany

Používají se ovšem i licencovaná pásma, pokud si zákazník přeje garantovat ještě vyšší dostupnost. Pak od ČTÚ dostanete přidělené přesné kmitočty i polarizaci a vy za to platíte měsíční poplatek. Milan Vonšík chválí přístup ČTÚ, který podle něj z pohledu kmitočtové koordinace funguje ukázkově. Jinde na světě to až tak růžové není, stačí se podívat na naše východní sousedy, dodává.

Přesto se i tady setkáme s veselými historkami. Když se na Pankráci stavěla nová budova Rezidence Kavčí Hory, tak jsme začali řešit, které spoje nám ohrozí. Nakonec má ale uprostřed velkou díru, kterou přesně náš spoj prochází, směje se Vonšík. Nebo jsme měli potíže s jedním spojem, před kterým manipuloval jeřáb s panely. Vždycky když zvedl další panel, spoj vypadl a volali nám, přidává se Korolevyč. Měli jsme taky jednoho zákazníka se spojem na vodojemu. Všechno fungovalo, ale když večer začali lidé používat víc vody, konstrukce se odlehčila a spoj se pohnul. Nakonec jsme museli změnit technologii, popisuje zajímavou situaci Vonšík. V tu chvíli to ale veselé není, je to duchařina.

Výpadek internetu znamená ztrátu

Pro spoustu firem dnes výpadek připojení znamená velký problém, ať už to jsou továrny nebo hotely. Výpadek znamená ztrátu, takže firmy čím dál víc investují do lepších technologií, protože si to uvědomují. Nejde jen o samotné spoje, ale i o další infrastrukturu. Můžete mít sebelepší připojení, ale když použijete levné Wi-Fi AP, nebude internet z pohledu koncových uživatelů fungovat dobře. Tohle se naštěstí mění.

Instalace spoje je tedy dokončena, zákazník dostane novou konektivitu připojenou pomocí bezdrátového rádiového spoje. Kam vyrazíme příště? Máte-li tip, napište nám do redakce.

(Fotografie Karel Choc.)