2. Реконструкція мережі зв'язку з використанням dwdm технології

2.1 Ситуаційний план

Прогрес у розвитку обладнання доступу, а також зростаючі потреби клієнтів призводять до постійного зростання обсягів інформації, що передається. ЦСП-SDH шістнадцятого рівня ієрархії, що використовується в даний час, не задовольняє зростаючим потребам клієнтів в пропускній спроможності волоконно-оптичної лінії передачі.

Істотно збільшити пропускну здатність ВОЛП дозволяє застосування DWDM-технології. Для підвищення пропускної здатності ліній передачі замість збільшення швидкості передачі у оптичному каналі, як це робиться в системах TDM, в системах WDM йдуть шляхом збільшення числа каналів (котрі передаються на різних довжинах хвиль), що застосовуються у системах передачі.

Для організації зв'язку з використанням DWDM-технології доцільно провести реконструкцію існуючої мережі зв'язку, оскільки використання вже прокладеного кабелю і лінійних споруд значно здешевить проектовану мережу [2].

В кільце DWDM включені пункти Одеса – Теплодар – Роздільна – Радісне – Березівка – Комінтернівське.

Ситуаційний план проектованої ВОЛП із зазначенням відстаней по трасі між вузлами мережі і довжин кабелю наведено на рисунку 2.1.

2.2 Розробка схеми організації зв'язку

DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) - спектрально щільне мультиплексування довжин хвиль - полягає в тому, що незалежні інформаційні потоки об'єднуються (мультиплексуються) і передаються по одному волокну на різних довжинах хвиль (відстань між довжинами хвиль 100 ГГц або 0,8 нм). Передаючи сигнали на n довжинах хвиль (за n віртуальними каналами), можна збільшити пропускну спроможність системи в n разів. Це означає, що можна значно збільшити пропускну здатність вже прокладених волокон без значних капіталовкладень, пов'язаних з прокладанням нових волоконно-оптичних кабелів (ВОК) [3].

Технологія DWDM дозволяє організувати двосторонню передачу даних.

Умовні позначення:

мережний вузол,

а втомобільні дорога,

к абельна траса,

р ічка,

з алізниця.

Рисунок 2.1 – Ситуаційний план

У системі DWDM до 80 довжин хвиль об'єднуються мультиплексором в багаточастотний груповий оптичний сигнал, що поширюється далі по одномодовому волокну.

Для систем DWDM є неважливим формат даних, що передається у груповому сигналі. На відміну від SDH сигнал, що транспортується в груповому потоці DWDM-систем, не піддається пакуванню в контейнери, тому в ньому можна безпосередньо передавати різнорідний за форматом трафік.

Впровадження WDM здійснюється двома способами:

- шляхом будови нових волоконно-оптичних ліній передачі (ВОЛП) та установки відповідного обладнання;

- шляхом переодладнання вже існуючих одноканальних ВОСП з SDH на ВОСП з WDM.

З Одеси на населені пункти Теплодар та Роздільна передається по три, а до пунктів Радісне, Березівка та Комінтернівське по два потоки Gigabit Ethernet (GbE), розподіл потоків показано на мультиплексному плані рисунок 2.2.

А Б В Г Д Е А

2GbE

3GbE

3GbE

2GbE

2GbE

8GbE 5GbE 2GbE 2GbE 4GbE

Рисунок 2.2 – Мультиплексний план

При впровадженні технології WDM на ділянці мережі Одеської області станційне обладнення SDH буде функціонувати, а по вільних оптичних волокнах побудована мережа DWDM фірми ECI Telecom XDM–1000.

XDM–1000 – це платформа сімейства XDM для високопродуктивних центральних вузлів.

Уніфікована транспортна архітектура повністю підтримує функції оптичної комутації, технологію DWDM мережі SDH, асинхронний режим і послуги Ethernet – усе це на основі єдиної платформи.

Міська і глобальна мережі Ethernet операторського класу – забеспечує повну надійсність, безпеку і управління послугами передачі даних.

Платформа XDM пристосована до зростаючого попиту на смугу пропускання і поєднує в собі сумісність і вдосконалену гнучкість транспорту всіх типів трафіку.

У платформу XDM інтегровані функції DWDM-системи (до 80 каналів), крос-конектора і мультиплексора SDH, а також системи передачі даних Gigabit Ethernet. Підтримка DWDM означає, що різні сервіси (IP, ATM і SDH) можуть бути "упаковані" в один високошвидкісний спектральний канал.

Платформа XDM дозволяє прокладати канали Gigabit Ethernet усередині інфраструктури SDH (кілька портів Ethernet об'єднуються в один потік STM-16/ОС-48, створюючи прозорий канал надання послуг; виділена смуга пропускання повинна бути повністю або частково незалежна від зміни трафіку). Плюсом організації мереж Gigabit Ethernet в рамках інфраструктури SDH є те, що на них переносяться такі властивості SDH, як висока надійність і відмовостійкість.

Модульна конструкція платформи обладнана універсальними слотами вводу/виводу, платами і модулями, які замінюються у робочому режимі. Така гнучкість дозволяє будувати мережі різноманітної топології (кільце, зірка, повністю коміркова), забезпечує доступ до різних швидкостей передачі даних, схемам захисту і портам чи протоколам за запитом та відповідає будь-яким сервісним потребам.

XDM-1000 (Multi-Service Metro Optical Switch) підтримує до 6 інтерфейсів STM-64 (10 Гбіт / с), 24 STM-16 (2,5 Гбіт / с), 384 STM-1 (155 Мбіт / с) і 96 портів Gigabit Ethernet, до 924 потоків Е1 і використовує швидкості передачі 10 Гбіт або 2,5 Гбіт.

Полиця XDM-1000 містить дві касети. У нижній (касета плат) знаходяться плати вводу/виводу, матрична, процесорна і загальна плати. У верхній (касета модулів) знаходяться модулі з'єднань електричних інтерфейсів і модулі DWDM / OADM. На полиці також розміщені два блоки xINF (блоки вхідного фільтра живлення) і три блоки xFCU (блоки керування вентиляторами).

Слоти розподіляються наступним чином:

Касета плат:

- 12 слотів (з 1 по 12) гнучко розподілені між платами вводу/виводу;

- слоти (X1 і Х2) призначені для матричних плат HLXC;

- слоти (С1 і С2) призначені для плат хМСР. Касета модулів:

- 11 слотів (з М-ІО1 по М-ІО11) призначені для модулів з'єднань електричних інтерфейсів або модулів DWDM / OADM, оптичного бустера, оптичного підсилювача;

- два xINF (фільтри вхідного живлення) [12].

Зовнішній вигляд платформи XDM-1000 представлено на рисунку 2.3.

Рисунок 2.3 – Платформа XDM-1000

Комплексна система управління мережею LightSoft компанії ECI Telecom забезпечує різні методи апаратного захисту й захисту маршрутів з підтримкою складної топології мережі. В мережі, що модернізується, зберігається кільцева топологія.

Для захисту трафіку приймається захист типу MS SPRing/BLSR, який підтримує наступні режими захисту: кільце спільного захисту мультиплексорної секції (MS SPRing) і двонаправлене кільце з перемиканням лінії (BLSR). Ці режими дають переваги в плані пропускної здатності.

За такою конфігурацією до кожного вузла підключаються два оптичних волокна. По кожному оптоволокну проходить 50% активного трафіку і 50% трафіку спільно із захисним маршрутом. У разі обриву волоконно-оптичного кабелю між вузлами механізми захисту спрацьовують автоматично протягом менше 50 мс. Запускає перемикання трафіку протокол APS, який передає керуючі сигнали в байтах К1 і К2.

Наведемо схему організації зв'язку в кільці DWDM, на рисунку 2.4, де покажемо, використане обладнення, потоки, які виділяются в мережних вузлах виділення і відстань між пунктами по кабелю.

Для посилення сигналу на передачі встановлені бустери з посиленням по потужності 17 дБ. На тих ділянках мережі зв'язку, де для компенсації загасання посилення бустеров виявилося недостатньо, встановлюються передпідсилювачі з посиленням по потужності 12 дБ.

Для передачі інформації використовуються потоки швидкістю 2,5 Гбіт/c. Для виділення кожного з двох потоків Gigabit Ethernet у всіх пунктах мережі застосовуються комбайнери (оптичні об'єднувачі).

Оптичні мультиплексори та демультиплексори XDM призначені для об’єднання й поділу оптичних сигналів, з частотним рознесенням каналів не менше 100ГГц (0,8нм). Гнучка платформа XDM, що розширюється в міру необхідності, являє собою ефективне рішення для організації мережного доступу й розширення локальної мережі. Обрана система призначена для одночасної передачі до 80 незалежних каналів зі швидкістю 2,5 Гбіт/с, або 10Гбіт/с кожний. Система підтримує прозорий режим передачі, що дозволяє мультиплексувати сигнали з різними протоколами, від Fast Ethernet до STM-16.

Сос dwdm

Основні елементи системи:

а) модулі мультиплексування й демультиплексування;

б) оптичні волоконні підсилювачі (OFAM) ;

в) транспондери;

г) оптичні мультиплексори введення/виведення (OADM);

д) комбайнери (CMBR 2,5);

е) модулі для вводу потоків SDH(SIO);

ж) плати вводу/виводу (PIO);

з) оптичних лінійних інтерфейсів (MO DCML);

и) плата захисту і контролю;

Технічні характеристики:

а) масштабність (досягається завдяки модульній архітектурі й використанню різних шасі для модулів оптичного конвертування);

б) широкий перелік протоколів передачі даних від 10/100/1000 Мбіт/с Ethernet до STM-16;

в) контроль стану оптичного каналу і кожного потоку даних окремо;

г) можливість зміни протоколу передачі даних без заміни устаткування оптичного мультиплексування;

д) підтримка функції 3R ( Reshaping, Regenerating and Retiming).