Северные регионы – это суровые климатические условия, экстремальные температуры и труднодоступность некоторых мест. В России под такими территориями понимается Крайний Север, Ямал и еще ряд регионов. Естественно, что эти регионы малозаселены, но присутствие стабильной связи, проживающим там, необходимо крайне необходимо. В США к таким регионам относится некогда наша Аляска. Здесь множество труднодоступных регионов, где попросту отсутствуют дороги и какие-либо коммуникации.

Например, небольшой город Коцебу с населением 3 тысячи человек как раз относится к таким населенным пунктам, где необходима стабильная связь, но инсталляция необходимой здесь для этого инфраструктуры вещь затруднительная. ЧТобы установить металлические башни для антенных систем здесь используется специальный вертолет.



Башню доставляют на близлежащую вершину, где ее уже ожидает специальная бригада монтажников. Когда башня опускается достаточно низко ее цепляют стальным канатом к уже подготовленному фундаменту. Через несколько минут такой напряженной и точной работы все четыре металлических основания башни точно устанавливаются в углах фундамента.

Когда установка завершена, пилоту подают условный сигнал и он отцепляет башню от хвоста. За тем на башню инсталлируют активное оборудование и она начинает передавать сигнал в крупнейшую в мире цинковую шахту с парой сотен горняков, живущих в Коцебу. Территория здесь характеризуется засушливым субарктическим климатом, где в среднем всего пять дней за все лето температура поднимается чуть выше +20 градусов. В условиях крайнего севера подключение к Интернету медленное и дорогостоящее, так, по данным FCC (Federal Communications Commision – Федеральная комиссия по связи в США), большая часть жителей Аляски полагается только на дорогостоящее спутниковое соединение на скоростях dial-up модемов в 2 Мбит/сек с задержкой в 550 миллисекунд (нипаиграть).

Установка башни – это заключительный этап в развертывании сети TERRA – одного из самых дорогостоящих телеком проектов прошлого года. За шесть лет вокруг Аляски построили 5000-километровое кольцо из радиорелейных станций и оптоволоконных линий, что обошлось в 300 миллионов долларов.



Стоит такой интернет также не дешево. Например жители Коцуба и городов неподалеку платят 60$ ежемесячно за скорость в 3 Мбит/сек, и 150$ за 6 Мбит/сек.

На постройку TERRA понадобилась установка 109 башен, радиорелейными передатчиками. Примечательно, что срок строительства в шесть лет – это невероятно большая цифра для частной компании и он еще раз подтверждает тезис о том, что строительство сетей на Аляске очень сложный процесс.



Сеть TERRA расположена кольцом вокруг юго-запада Аляски. На карте оранжевым цветом отмечена оптика, а желтым выделены телекоммуникации микроволнового диапазона.


Большинство башен установлены в деревнях, но 23 пришлось доставлять вертолетом на горы, как раз тем самым способом, описанным выше. Как правило, такая башня закрывает пролет от 15 до 65 километров. Башни образуют кольцо, а от них идут ответвления для объединения в общую сеть десятка маленьких деревень, среди которых Shaktoolik (с населением 258 человек), Shageluk (население 81 человек) и многие другие.

На каждой башне помимо телекоммуникационного железа, находится 48 аккумуляторов. Такого количества батарей достаточно, чтобы оборудование на башне могла работать в автономном районе двое суток. Также станцию может питать дизель-генератор и генератор резервного питания.



Электропитание на башнях обеспечивается с помощью двух дизель-генераторов, которые работают круглосуточно. Топливный бак одного генератора имеет объем 30 тысячи литров. Этого вполне достаточно, чтобы одна башня могла работать в течение 15 месяцев. Для заполнения такого бака топливом вертолет совершает 30 заходов

Отказоустойчивость – это один из главных принципов, на котором TERRA построила свою сеть. Кольцевая топология позволяет, быстро перенаправить трафик при выходе из строя одного из узлов.



В таких системах большое значение имеет программное обеспечение, которое должно держать под контролем буквально все параметры системы. Начиная с определения частоты и амплитуды несущей волны, на которой передается сигнал и заканчивая приоритетным обслуживанием трафика. ПО лежит в основе работоспособности сети, функционирующей в экстремальных условия арктики. ПО позволяет осуществлять маршрутизацию трафика удаленно через определенную антенну на башне. Контроль же за погодными условиям позволяет программному обеспечению минимизировать затухание радиосигналов.

Еще одной проблемой является то, что волноводы (по которым распространяются микроволны), представляют собой полые металлические трубки, соединяющие (например) усилитель и антенны. Но в таких жестких климатических условиях Аляски внутри волноводов может накапливаться и замерзать влага. Поэтому система волноводных трактов находится под давлением воздуха, чтобы периодически производить продувку системы и препятствовать тем самым накоплению влаги.

Несмотря на огромное количество решений резервирования, периодически случаются неполадки. Например, были случаи, когда одну из антенн сносило глыбой льда, подтаявшей на солнце и сошедшей с вершины башни. В этом случае спасает программное обеспечение, которое позволяет удаленно перенаправить трафик с отказавшей антенны.

Ни одна другая компания никогда ранее не считала экономически возможным доставку наземного Интернета в эту отдаленную часть Аляски. Реализация проекта TERRA стала возможным благодаря полученным компанией правительственным грантам, займам и субсидиям.
Даже при этой поддержке тарифы, которые платят клиенты TERRA, остаются намного выше, чем в других регионах Соединенных Штатов. Самый дорогой тарифный план в сети стоит 300 долларов в месяц. Этот тарифный план гарантирует ping в 25 миллисекунд. После долгих лет пренебрежения со стороны телекоммуникационных компаний сельская Аляска теперь представляет интерес, и компания GCI уже сталкивается с конкуренцией, по крайней мере, на небольшом участке обслуживания TERRA. Недавно компания Quintillion установила подводный волоконно-оптический кабель для обеспечения широкополосной связи в деревнях вдоль северо-западного побережья Аляски.

Это хорошая новость для абонентов Аляски и плохая для GCI – создателей сети TERRA. Последний ретранслятор в сети TERRA был включен в октябре 2017 в точке, помеченной на карте в качестве Final Repeater:



В настоящее время башни TERRA имеют ожидаемый срок службы от 50 до 60 лет. В течение этого времени появятся несколько новых поколений беспроводных технологий, требующих от GCI модернизации своего оборудования. Уже сейчас инженеры начали заменять генераторы на самых ранних объектах, которые уже достигли своего пятилетнего срока службы.

GCI уже продает мощности TERRA другим телекоммуникационным компаниям, что должно способствовать расширению для жителей услуг доступа в Интернет, но конкуренты заявляют, что плата за стоимость GCI слишком высока и обвиняют ее в монополии на интернет-обслуживание на территории Аляски. Несколько конкурентов уже написали жалобы в Федеральную комиссию по связи в США.

Несомненно, проект сети TERRA это довольно экономически-рискованное предложение. Но эта сеть также может стать настоящим прорывом, обеспечив связью десятки деревень Аляски, которые до недавнего времени оставались без «наземного» Интернета.