Вопрос: Аппаратурная реализация.
Alcatel. Компания Alcatel представляет на рынке семейство продуктов OPTINEX для операторов связи. На магистральных сетях предпочтение отдается DWDM с поддержкой динамической реконфигурации оптических трактов, а также технологиям SDH. Ряд продуктов DWDM оптимизирован для сетей городского масштаба.
Alcatel 1686 WM — система с поддержкой 16 или 32 оптических каналов. Каждый из них способен работать на скоростях от 100 Мбит/с до 10 Гбит/с. Разновидность данной модели категории metro — Alcatel 1686 WM Metro — оптимизирована для городских сетей. Для высокопроизводительных магистральных сетей подойдет модель Alcatel 1640 WM, обеспечивающая мультиплексирование до 80 оптических каналов.
Lucent Technologies. Компания Lucent Technologies выпускает целую гамму оборудования синхронной передачи и оптического уплотнения, объединенных общим названием WaveStar.
Оборудование DWDM компании Lucent Technologies включает в себя семейство WaveStar OLS и мультисервисную платформу Metropolis MSX. Наиболее простая система DWDM — WaveStar OLS 80G с поддержкой до 16 оптических каналов в диапазоне 1550 нм. Данная система в модификации WaveStar OLS 400G расширяется до 80 оптических каналов, а в модификации WaveStar OLS 1.6T — до 160 каналов. Каждый из формируемых каналов может передавать информацию со скоростью 10 Гбит/с (STM-64), что соответствует пропускной способности по одному оптическому волокну 1,6 Тбит/с.
Nortel Networks. Оборудование SDH и DWDM этой компании — одно из самых популярных в мире. Среди оборудования DWDM стоит отметить OPTera Long Haul 1600, обеспечивающее высокую пропускную способность, и OPTera Metro 5000, предназначенное для создания скоростных сетей масштаба города.
Siemens. Так же, как и у других компаний, в арсенале Siemens целое семейство мультиплексоров, под названием TransXpress.
В области DWDM компания Siemens предлагает, наверное, самый широкий выбор оборудования для магистральных, региональных и городских сетей. Например, модель MTS2, созданная для магистральных сетей большой емкости и большой пропускной способности, способна передать до 640 каналов по 2,5 Гбит/с на расстояние свыше 1000 км. Для решения менее грандиозных задач можно воспользоваться оборудованием класса WL с поддержкой в ZTE. Эта китайская компания предлагает на российском рынке целый ряд оборудования SDH и DWDM. Устройство ZXWM-32 представляет собой систему уплотнения DWDM и позволяет достигать суммарной скорости передачи до 400 Гбит/с. Решение ZXSM-150/600/2500 является универсальной системой SDH, поддерживающей работу на уровнях STM-1/4/16.
Huawei Technologies. В последнее время компания Huawei стала проявлять заметную активность на российском рынке. Она работает во многих областях телекоммуникаций, включая создание оборудования для магистральных сетей. Для этого направления разработано семейство OptiX, куда входят мультиплексоры SDH уровней STM-1/4/16/64, оборудование DWDM на 16/32 канала и мультисервисная транспортная платформа MSTP. Последняя объединяет преимущества SDH и DWDM.
Alcatel 1686 WM
Alcatel 1686 WM - это мультиплексор с разделением длин волн представляет собой 32-канальную систему DWDM, обеспечивающую масштабируемое и экономически выгодное решение для зоновых, магистральных оптических сетей с передачей потоков до 10 Гбит/с. Использует двунаправленную двухволоконную схему линейного тракта. Alcatel 1686 WM охватывает широкий диапазон оптических длин волн в соответствии с рекомендацией G.692 МСЭ-Т.
Характеристика системы:
• Канальный план построен в соответствии со стандартом G.692 МСЭ-Т;
• Оптический диапазон С;
• Шаг между каналами 100 или 200 ГГц;
• Предназначена для сетей очень большой емкости: до 32 длин волн уровня STM-64 (10Гбит/с); • Оптимизированная архитектура для конфигураций без усилительных участков или коротких усилительных участков;
• Максимальная дальность пролета без регенерации: до 700 км без компенсаторов дисперсии DCU;
• Применяется функция оптического ввода/вывода Add Drop;
• Полная совместимость с волокнами с G.652 и G.655, также совместим с волокном G.653 с некоторыми ограничениями;
• Линейная и кольцевая оптическая защита;
• Модернизация конфигурации без прерывания трафика при увеличении числа каналов и пропускной способности канала от 2,5 Гбит/с до 10 Гбит/с;
• Возможность установки модуля для агрегирования сигналов STM-1, STM-4, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM и др. в один канал 2,5 Гбит/с;
• Компенсаторы дисперсии для дальних дистанций / высокой скорости передачи.
Характеристика оборудования:
• Используются различные типы интерфейсов:
Транспондеры для STM-16 и STM-64
Асинхронный транспондер для сигналов в диапазоне от 100 МБит/с до в 1,25 ГБит/с
Концентратор до четырех каналов 2,5 Гбит/с в один оптический канал 10 Гбит/с с использованием кодов с обнаружением и исправлением ошибок;
• Мультиплексоры с плотным волновым разделением каналов:
терминальный мультиплексор (в диапазоне1530-1560 нм) для конфигурации «точка-точка», «точка-мультиточка» на 8, 16 или 32 канала:
оптический мультиплексор ввода/вывода OADM на 8 (с шагом 200 ГГц), на 10 (с шагом 100 ГГц) для кольцевой конфигурации;
• Промежуточные оптические усилители на примесном волокне +14, 17 и 20 дБм;
• Адаптер длин волн с дополнительным с помехоустойчивым кодированием (FEC) для повышения производительности и совершенствования системы мониторинга;
• Регенераторы, расширяющие возможности системы по дальности;
• Сервисные каналы;
• Средства управления сетью;
• Система безопасности реализована в соответствии с G.681;
• Система мониторинга с функцией контроля качества передачи.
Конфигурация системы: Система состоит из двух терминальных станций и несколько линейных станций, линейных ретрансляторов (оптические усилители) или OADM ретрансляторов (оптические мультиплексоры ввода/вывода). С помощью оптических мультиплексоров / демультиплексоров, система имеет возможность организовать до 32 оптических сигналов и передавать агрегатный сигнал на одном оптическом волокне. Система может принимать трибы SDH, IP, ATM оборудования, но дополнительные оптические адаптеры длин волн также доступны, что позволяет увеличить пропускную способность существующей сети.
В конверторах можно добавить систему помехоустойчивого кодирования (FEC) выходного сигнала для улучшения системных характеристик и с целью осуществления деятельности Системы Мониторинга каждого передаваемого канала.
Для увлечения дальности передачи могут использоваться регенераторы.
Обычно система Alcatel 1686 WM используется в телекоммуникационной сети на магистральной и внутризоновой сети, где объем трафика требует передачи более чем одного оптического сигнала. Пролеты длиной более 180 км могут быть организованы без усиления и до 700 км может быть организованы без компенсации дисперсии.
Система полностью управляется локально на стандартных ПК с операционной системой MS-DOS/Windows, подключенных через «F» интерфейс терминала. Это позволяет получить доступ к конфигурации оборудования и статусу сигнализации. Централизованное управление возможно через Q интерфейс с Сетью управления телекоммуникаций. Выделенный канал (оптический контрольный канал или оптический канал связи OSC) обеспечивает управление и взаимодействие с линейными усилителями и удаленными терминалами.
Механическая конструкция: WM 1686 является компактным и модульным. Оборудование состоит из двух блоков: оконечной станцией и линейной станцией. WM 1686 устанавливается в стойку Alcatel S9 или стойку Alcatel Optinex, которая соответствует в рекомендациях ETSI стандартной стойке ETS 300119.
Оконечная станция:
До трех WM 1686 полки могут размещается в одной стойке S9 или Optinex. Рис. 4.15а показано расположение плат в терминале 1686 WM, рис. 4.15б показано расположение дополнительных конверторов на скоростях 2.5 Гбит/с.
А.
Б.
Рисунок 4.15 - Расположение плат терминальной станции1686 WM.
Терминал обеспечивает функции мультиплексирования и демультиплексирования. В него входят:
• две платы мультиплексора и демультиплексора до 16 длин волн; • две платы оптических усилителей для использования в качестве бустера в одном направлении и, как предусилитель в другом направлении;
• вспомогательные платы и платы контроллера для управления оборудованием через F и Q интерфейсы и для организации служебных каналов передачи данных;
• модуль расширения объединяет два 16 канальных сигнала в 32-волновый мультиплексированный сигнал в одном направлении и разделяет их в противоположном направлении;
• две платы источников питания.
Бустер может снимается при коротких расстояниях.
Дополнительный адаптер длин волн позволяет адаптировать стандартные сигналы к сигналам совместимым с несколькими длинами волн.
Система передачи:
Конвертор длин волн для 2,5 ГБит/с включает в себя:
• плату управления;
• от одного до девяти конверторов длин волн;
• два источника питания. Платы питания резервируются по системе «1+1». В этом модуле дополнительный конвертор длин волн также может быть установлен. Эти устройства принимают входные сигналы с разными скоростями от 100 МБит/с до 1,25 Гбит/с.
Конвертор для 10 ГБит/с включает в себя:
• от одного до четырех двунаправленных конвертора длин волн;
• одну плату управления;
• три блока питания. Платы питания резервируются по системе «2+1». В стандартной конфигурации, все оптические платы оснащены FC / SPC, SC / SPC или SC2/SPC разъемами, расположенными на передней панели.
Линейная станция:
Линейная станция обеспечивает оптическое усиление сигнала. В него входят (рис. 4.16):
• две платы линейного оптического усилителя (по одной для каждого направления);
• две платы ввода/вывода с возможностью ввода или вывода до восьми длин волн в каждом направлении;
• плата управления;
• контроллер для управления оборудованием и организации служебных каналов передачи данных;
• две платы источников питания. Платы питания резервируются по системе «1+1».
Рисунок 4.16 - Расположение плат линейной станции.
Все оптические платы оборудованы FC / SPC, SC / SPC или SC2/SPC разъемами, расположенными на передней панели.
Структурная схема Alcatel 1686 WM.
Тракт передачи. В качестве входных сигналов 1686 WM могут быть как стандартные оптические сигналы или «цветные» сигналы.
В первом случае используется конвертер длин волн стандартный. В этом блоке длина волны входных сигналов сдвигается до значения согласно канальному плану. Оптические сигналы на выходе транспондеров, получили название "цветных сигналов".
Транспондер имеет встроенную функцию «Помехоустойчивое кодирование» выходного сигнала для того, чтобы улучшить качество передачи, и предоставить информацию в систему мониторинга.
Рисунок 4.17 - Структурная схема Alcatel 1686 WM
Во втором случае, входные сигналы соответствуют уровню STM-16 или STM-64, и оптические сигналы уже «окрашены» посредством оптических интерфейсов SDH оборудования. Транспондеры не требуются, что приводит к уменьшению стоимости технических решений и повышению надежности.
Трибы от других клиентов (IP, ATM,....) поддерживается системой с помощью специальных конверторов.
«Цветные» сигналы передаются на МВВ, а затем на модуль расширения. Композитный сигнал поступает в оптический усилитель (бустер) для увеличения оптической мощности.
Дополнительный канал (оптический контрольный канал) добавляется для транспортировки служебных данных и информации управления удаленным оборудованием.
Состояние оптических усилителей всегда контролируется через дополнительный служебный канал
Тракт приема. На приемной стороне, оптический усилитель отделяет контрольный канал из оптического сигнала, который затем усиливается. Демультиплексор разделяет композитный сигнал на отдельные составляющие. Транспондеры преобразуют длину волны составляющих в длину волны аппаратуры СЦИ, и затем составные сигналы посылаются на соответствующие приемники.
Линейный тракт. Контрольный канал в линейном усилителе отделяется от информационного оптического сигнала. Он усиливается в линейном оптическом усилителе отдельно и добавляется к оптическому сигналу. Добавление и выделение одной или нескольких длин волн возможно с использованием оптического устройства ввода/вывода. Это устройство можно настраивать программно. Это означает, что оператор может удаленно решить, какие длины проходят и какие должны быть выведены на этой станции.
Системы CWDM.
Технология CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing – грубое мультиплексирование с разделением по длине волны) является вариантом WDM.
Согласно спецификации ITU-T G.694.2 CWDM использует нечетные десятки длин волн в диапазоне от 1290 нм до 1610 нм, таким образом обеспечивая расстояния между каналами 20 нм. При использовании специального оптического волокна (без водяного пика затухания) CWDM обеспечивает передачу до 16 каналов, а для «стандартного» волокна (G.652) количество каналов сокращается до 12.
Технология является протоколо-независимой и по каждому из каналов можно передавать любой трафик со скоростями от 100 Мбит/с до 2,5 Гбит/с.
Так как оборудование CWDM, в отличие от DWDM, не требует использования высокоточных лазеров с контролем температуры и других дорогостоящих компонент, то стоимость канала CWDM составляет порядка 1/3 от стоимости канала DWDM и потому во многих приложениях CWDM может выступать как более дешевая альтернатива применению DWDM. Ограничения CWDM (опять же по сравнению с DWDM) – меньшее количество каналов и меньшая дальность связи (до 80 км без применения усилителей и до 200 км с применением усилителей). Следовательно основная область применения этой технологии – оптические сети городского и регионального масштаба в условиях дефицита свободного оптического волокна и/или для расширения пропускной способности существующих сетей. При этом применение CWDM значительно дешевле и проще с точки зрения проектирования, установки, обслуживания.
Основными сетевыми элементами CWDM являются:
- CWDM мультиплексоры/демультиплексоры,
- CWDM мультиплексоры ввода/вывода,
- CWDM трансподеры, преобразующие оптические сигналы (одномодовые или многомодовые) от оборудования пользователя к одной из CWDM длин волн.
Рисунок 4.18 - Структурная схема сети с CWDM