Facebook уже сделала заявление о своём намерении предоставить всем жителям Земли доступ в Интернет. Конечно, делать это она будет не просто по доброте душевной, поскольку в понимании Facebook это будет Интернет, в котором существенная роль отводится её социальной сети. Так, мессенджер преобразуется в сервис новостей и торговую платформу.
Для того, чтобы предоставить Интернет всем желающим в самых удалённых уголках земного шара, Facebook разработала амбициозную программу развития инфраструктуры. В рамках этой программы Facebook выступит не столько в качестве оператора сервисов, сколько как разработчик технологий и проектов. За последние годы под руководством Facebook Connectivity Lab появились многочисленные инновации. На недавней конференции F8 некоторые из них освещались повторно, другие же были представлены впервые. Вслед за автономными дронами Aquila Facebook концентрирует внимание на наземных системах – Terragraph и Project ARIES (эта аббревиатура расшифровывается как "Antenna Radio Integration for Efficiency in Spectrum").
Terragraph
Terragraph позволит создать сеть с плотно расположенными узлами в густонаселённых регионах. Система функционирует в диапазоне 60 ГГц, в сеть объединяются многочисленные узлы. В данном проекте Facebook использует уже доступные компоненты оборудования. Это позволит снизить затраты. Диапазон 60 ГГц ранее отклонялся, поскольку коэффициент поглощения воды и кислорода в воздухе слишком высок. В США, Великобритании, Германии, Китае, Южной Корее и Японии принято решение декларировать так называемый "V-диапазон" как не лицензированный, которым могут пользоваться все желающие. То же самое относится к 2,4 и 5 ГГц сетей Wi-Fi.
Facebook использует для Terragraph ширину канала 7 ГГц. В некоторых странах речь идёт о её расширении до 14 ГГц. Terragraph должен поддерживать стандарт WiGig, что обеспечит совместимость с другим оборудованием. Инфраструктура предполагает плотную сеть из узлов на расстоянии от 200 до 250 м. Для соединения узлов будут использоваться опоры линии электропередач и уличные фонари. При помощи фазированных антенных решёток сигнал от узла будет направляться в нужном направлении - к определённому узлу или узлам, или устройствам. К примеру, поначалу Terragraph позволит создать хотспоты Wi-Fi-доступа на открытых местах, где невозможно кабельное подключение к Интернету.
Terragraph полностью основан на новых сетевых стандартах, которые будут действовать на разных уровнях системы. Так, соответствующие сети поддерживают IPv6 и используют для маршрутизации SDN-контроллер. Сюда же относятся такие функции, как TDMA-TDD MAC, которая позволяет настроить стек TCP/IP в соответствии с потребностями Wi-Fi.
Однако оборудование Terragraph будет не только бюджетным, но и продвинутым с технической точки зрения. Важен будет не только выбор компонентов, но и качество их изготовления и интеграция в рамках Terragraph. Всё это позволит снизить интерференцию, которая традиционно вызывает проблемы в таких системах. Кроме того, Terragraph обеспечит соединение без условия прямой видимости.
В данный момент ведётся тестирование Terragraph. Facebook уже создала первые прототипы и проверяет их вместе с партнёрами.
Project ARIES
Большое значение в разработке беспроводных стандартов отводится пропускной способности. Facebook концентрирует внимание, в первую очередь, на соотношении общего числа переданных битов к единице радиочастотного спектра, то есть, bps/Hz. Эффективность также важна – общее число переданных битов к электрической энергии в Джоулях, а именно, b/J.
Project ARIES представляет собой тестовую платформу, которая позволит протестировать эти два соотношения и оптимизировать их. Базовая станция состоит из 96 антенн, которые способны создать 24 потока при одновременном использовании одного спектра. К настоящему времени Facebook удалось достигнуть эффективности 71 bps/Hz. Компания полагает, что вполне можно достичь большего - 100+ bps/Hz.
Современные технологии MIMO (multiple input, multiple output), реализуемые в беспроводных сетях, предполагают максимальную пропускную способность и одновременное подключение к сети множества устройств. Но обычно в данном случае ограничиваются небольшим пространством. При помощи Spatial Multiplexing и возможности нацеливаться на конкретные области с помощью технологии формирования луча Facebook планирует покрыть не только крупные населённые пункты, но и сельскую местность. Для этого будут использовать значительно меньшие частоты, чем у Wi-Fi. В этой сфере Facebook сотрудничает с многочисленными компаниями, специализирующимися на сотовой связи.
Первые полевые тесты уже ведутся
Как мы уже говорили, проект Terragraph находится сейчас на стадии тестирования. В Менло-Парк (Сан-Франциско) компании уже удалось достичь двухсторонней пропускной способности 1,05 Гбит/с. В режиме P2P это соответствует узлам с пропускной способностью 2,1 Гбит/с. 4-секторная установка на опоре достигает 8,4 Гбит/с, а в скором времени Facebook достигнет 12,8 Гбит/с. Это позволит узлам соединяться с множеством далеко расположенных станций. Технология формирования луча обеспечивает обмен сигналами между двумя узлами за 8 мс, то есть, 125.000 раз в секунду.
Project ARIES компании Facebook стал уже в десять раз эффективнее, чем технологии 4G и MIMO. Поскольку 97% населения земного шара проживают в 40 км от больших городов, технологии на базе ARIES можно расценивать как перспективные в деле обеспечения их доступа к Интернету. Остальные районы населённого земного шара Facebook снабдит Интернетом с помощью неких дронов наподобие Aquila.