Volkov_dop.material / 2010_11_123

телекоммуникации

123

О разработках в России

оборудования спектрального

мультиплексирования

для CWDM-сетей и для ВОСП-NGN

Рассмотрены вопросы состояния и перспектив разработок отечествен-

ного оборудования для ВОСП со спектральным мультиплексированием.

ОтмеченывозможностиэффективногоприменениятехнологииCWDMдля

оснащения и расширения функциональных возможностей оборудования

Игорь Лукин,

сетей средних масштабов (корпоративных, региональных) на примере

к. т. н.

комплекса МКСС. Выдвинуты схемотехнические и методические пред-

Владислав Удовиченко,

ложения по проведению разработок оборудования оптического DWDM-

к. т. н.

слоя для сетей следующего поколения (NGN), отвечающего современным

Сергей Лебедев

Игорь Толстихин

требованиям.

Введение

развития телекоммуникационной отрасли,

(Next Generation Network), в которых техно-

в них освещаются многочисленные вопро-

логия спектрального мультиплексирования

В обзорных статьях ведущих российских

сы подхода к технической и технологической

(WDM) играет ключевую роль.

специалистов [1–5] проведен обстоятельный

проблематике создания сетей волоконно-

В мировой практике уже довольно давно

анализдинамикии техническихнаправлений

оптической связи нового поколения NGN

применяются разнообразные виды воло-

Рис. 1. Примерная схема оптического слоя CWDM-системы с кольцевой структурой сети многотерминального типа

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 11 '2010

www.kit e.ru

мультиплексированным каналам, форми-

ные для систем SDH, а благодаря отсутствию

режим использования FEC (Forward Error

руемым платформами МКСС с функциями

в OTN электронных блоков обработки сигна-

Correction — упреждающее исправление

CWDM, установленными на кольцевых стан-

лов, вносящих специфические ограничения,

ошибок) и функции интерфейсов OTN.

циях ввода/вывода (КС-1ѕКС-8). Эти плат-

обеспечивается возможность формирования

Модель формирования структуры транс-

формы обеспечивают эксплуатационные

и обработки информационного трафика

портного потока, как и в SDH-технологии,

возможности:

вплоть до мультитерабитных объемов.

характеризуется функцией добавления заго-

• организация трафика по одной паре ли-

Эта сеть состоит из трех основных функ-

ловков (Wrapped Over Head, WОH), что дает

нейных волокон до 20 Гбит/с (8 2,5 Гбит/с,

циональных составляющих: линии передачи,

возможность мониторинга и управления лю-

STM-16);

интеллектуальных маршрутизаторов и пере-

бого из действующих оптических каналов,

• организация произвольной архитектуры

страиваемых(илиспектрально-селективных)

как и при формировании транспортных мо-

OADM (ввода/вывода CWDM-каналов)

оптических и оптоэлектронных компонен-

дулей STM.

в составе используемой топологии сети;

тов. Характеристики OTN предусматрива-

Начальный этап разработки

• полнодоступная коммутация 4 4 всех ка-

ют обеспечение всех требований к инфор-

налов линейного CWDM-сигнала незави-

мационным системам следующего поколе-

оборудования для DWDM

симо от других каналов трафика;

ния: масштабируемость, мультисервисность,

• автоматизированный эксплуатационный

возможность коллективного использования

На начальном этапе отечественных разра-

мониторинг всего оборудования CWDM-

ресурсов различных операторов услуг свя-

боток оборудования для DWDM следующего

слоя с применением ПО «Супертел-NMS»;

зи, прозрачность для пользователей, высо-

поколения мы считаем необходимым реа-

• реализация любой из аппаратурных схем,

кий уровень надежности и качества переда-

лизовать блок-схемы базовых узлов обору-

предусмотренных стандартом ITU-T G.695,

чи. OTN базируется на DWDM-технологии,

дования, формирующего оптический слой,

и резервирование (1+1) с соответствую-

регламентированной упомянутыми выше

достаточно современных и технологически

щим комплектом ЗИП из минимального

стандартами ITU-T. Несущие длины волн

выполнимых в основном на базе серийно вы-

набора унифицированных функциональ-

и оптические пути в OTN нового поколения

пускаемыхкомпонентов.Оптимизированные

ных блоков.

коммутируемы с высокой скоростью и пол-

базовые узлы в дальнейшем могут быть при-

На современном уровне развития и со-

ностью оптически. Суммарная скорость

няты в качестве типовых. Такими узлами яв-

стояния российских сетей и комплексов

цифровой передачи в оптических лини-

ляются терминал системы, транзитный узел

волоконно-оптических систем передачи ин-

ях — порядка десятков или, возможно, сотен

с линейной ретрансляцией, реконфигурируе-

формации можно исходить из того, что наи-

Тбит/с. Пропускная способность в отдельных

мый мультиплексор ввода/вывода (ROADM),

более эффективно технология разреженного

каналах может достигать мультигигабит/с.

включая вариант коммутационного узла для

мультиплексированияCWDMможетисполь-

Структура сетевой топологии будет преиму-

ветвящейся топологии.

зоваться при решении задач расширения ем-

щественно ячеечной (с малыми размерами

кости уже существующих городских и регио-

ячеек) вместо больших кольцевых систем.

Прототипоконечногоузла

нальных ВОСП, поскольку во многих слу-

OTN на пользовательских терминалах бу-

В качестве прототипа оконечного узла

чаях при этом исключается необходимость

дет обеспечивать полную, неограниченную

мы рассматриваем схему, представленную

полной и дорогостоящей переделки аппара-

функцию BOD (Bandwidth-on-Demand —

на рис. 6.

туры и интерфейсного оборудования [12].

полоса по требованию). Густая сетевая струк-

В секцию СФГС входят блок защитной ком-

Однако, как определенно следует из большо-

тура OTN создает предпосылки для весьма

мутации передаваемых каналов (БЗК), кото-

го числа публикаций [13–15], значительные

высокой надежности. Применение техно-

рый предусматривает возможность аварий-

научные и технологические ресурсы в мире

логии DWDM обеспечивает OTN практиче-

ного или резервного переключения каналов

направлены на разработку основ построения

ски бесконечную пропускную способность.

входного трафика и является интерфейсом

сетей следующего поколения, NGN (Next

Граничные маршрутизаторы гарантируют

между подводимыми сигналами информаци-

Generation Network). Так что для отечествен-

высокую интеллектуальность OTN.

онного трафика и набором блоков обработки

ной отрасли ВОСП сейчас уже недостаточно

Слой OTN образует базу для служеб-

канальногосигнала,каждыйизкоторыхимеет

общих аналитических и обзорных материа-

ной оптической сети SON (Services Optical

линейку передачи Tx (транспондер с кодером

лов как руководства к действиям, а необхо-

Network). Эта сеть представляет собой опти-

FEC (код Рида-Соломона 255/239) и выход-

дима конкретная постановка задач и наметок

ческий слой управления, дающий возмож-

ной длиной волны лазера-передатчика, соот-

алгоритма их решения. В этой связи мы далее

ность полного управления сетью в отноше-

ветствующей номеру канала в составе груп-

представим некоторые наши соображения.

нии ее топологии, идентификации ресурсов,

пового сигнала, а также регулируемый ком-

Основная концепция развития

динамичного распознавания возможностей

пенсатор дисперсии РКД) и линейку приема

маршрутизации и оперативного установле-

Rx, в состав которой входят РКД и трансивер

информационных сетей

ния световых путей. Введение интеллекту-

с декодером FEC.

нового поколения (NGN)

альной оптической управляющей платфор-

Предполагается, что в пользовательских

мы SON (которая в будущем может быть

каналах информационного трафика при-

Основной концепцией развития инфор-

отдельной сетью) изменит характер исполь-

меняется новый стандарт для следующего

мационных сетей нового поколения (NGN)

зования ВОСП, который существует сейчас.

поколения оптических сетей с высокими

на обозримую перспективу является кон-

SON предоставит широкий выбор конфи-

битовыми скоростями (2,5 Гбит/с или боль-

цепция построения оборудования полно-

гурируемых приложений, используемых

ше). Это стандарт ITU-T G.709, разработан-

стью оптических транспортных сетей OTN

конечными пользователями (абонентами).

ный для OTH (Optical Transport Hierarchy —

(Optical Transport Network), появление, раз-

Основную часть управления и интеллект для

оптическая транспортная иерархия). Этот

работка и детальная регламентация которой

этих приложений целесообразно разместить

стандарт объединяет полезные свойства

позволяют успешно совместить гибкость

(рассеять) в SON.

SDH-стандарта с новыми требованиями со-

и надежность хорошо разработанной техно-

Архитектура OTN подробно излагается

временных услуг и приложений. Кроме того,

логии SDH с рекордной пропускной способ-

в стандарте G.872, где объяснено принци-

обеспечиваются новые возможности для

ностью, присущей системам DWDM. При

пиальное значение использования WDM-

мониторинга качества сигнала и его иска-

этом в оптическом слое сети реализуются

технологии в составе высокоскоростных

жений, такие как TCM (Tandem Connection

функциональные возможности, характер-

ВОСП. Стандарт G.709/Y.1331 определяет

Monitoring — последовательный мони-

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 11 '2010

www.kit e.ru

126

телекоммуникации

Рис. 6. Блок-схема терминального оборудования DWDM-системы:

СФГС — секция формирования группового сигнала; СФЛС — секция формирования линейного сигнала; СПрЛС — секция приема линейного сигнала; СТМ — секция телемеханики

торинг соединений) и FEC (Forward Error

(Б (1) → КД → Б (2)) бустер-усилителя, со-

сора ОДМГС, с выходов которого канальные

Correction — упреждающая коррекция оши-

бранного на двух оптических эрбиевых уси-

сигналы подводятся к соответствующим вхо-

бок). Каждый вид битовой скорости поль-

лителях УВЛЭ.

дам линеек приема Rx в блоках обработки

зовательского сигнала может быть эффек-

Далее групповой оптический сигнал про-

канального сигнала. В составе линеек Rx име-

тивно введен в кадры ODU-1, ODU-2, ODU-3

ходит через широкополосный оптический

ются регулируемый компенсатор дисперсии

(Optical channel Data Units) со скоростями 2,5,

направленный ответвитель (ОНО) с высо-

РКД, декодер FEC и выходной трансивер.

10 и 40 Гбит/с.

ким коэффициентом деления. Небольшая

Секция СТМ представляет собой, в сущ-

Регулируемый компенсатор РКД за счет

часть выходной мощности подается на вход-

ности, интерфейс, связывающий «интел-

применения дисперсионно-компенсирую-

ной оптический порт анализатора уровней

лектуальность» системы, которая опреде-

щего волокна (КД) может в принципе быть

группового сигнала (АУГС), включенного

ляется операционной системой управления

выполнен так, чтобы компенсировать дис-

в цепь обратной связи, управляющую бло-

(NMS) сетью в целом, с оборудованием

персию сигнальных длин волн в тракте каж-

ком БАРУ. Затем групповой сигнал проходит

терминала, в состав которого эта секция

дого приема и передачи и применять VIPA

через ОИФТМ — оптический интерфейс, по-

входит. Аппаратурный состав СТМ — это,

(Virtually Imaged Phased Array) — технологию

средством которого в тракт вводится сигнал

во первых, электронный блок БТМ с про-

регулируемой компенсации дисперсии, пер-

канала ТМ, завершая тем самым формиро-

цессором, обеспечивающим оперативный

воначально разработанную в Fujitsu [16]. Эта

вание линейного сигнала (ЛС). Для общ-

стык с ПО NMS, сигналами службы внешне-

технология позволяет обеспечить оптималь-

ности на схеме изображен также еще один

го техобслуживания терминального обору-

ноезначениедисперсиинакаждойдлиневол-

усилительный каскад — оптический уси-

дования и коммутационными устройства-

ны путем индивидуальной компенсации для

литель на вынужденном комбинационном

ми БЗК, а также обмен со всей служебной

каждой λi. Более того, индивидуальная ком-

рассеянии УВКР (Раман), который может

телеинформацией, циркулирующей в ка-

пенсация дисперсии с помощью VIPA делает

включаться в состав оконечного оборудова-

нале ТМ, общем для всех узлов активного

возможной автоматическую оптимизацию.

ния при необходимости повышения энерге-

линейного оборудования оптического слоя

При этом величина вводимой компенсации

тического потенциала на пассивном участке

DWDM-системы. И, во вторых, оптический

должна контролироваться таким образом,

(пролете) линейного тракта.

приемопередатчик, выполняющий функ-

чтобы соблюдалось условие низшей вели-

Секция СПрЛС по схеме включения и со-

ции интерфейса уже между блоком БТМ

чины коррекции ошибок, устанавливаемое

ставу своих компонентов близка к CФЛС,

и оптическим каналом, несущим служеб-

протоколом FEC через компенсацию диспер-

но параметры выбираются, исходя из тре-

ную информацию обо всех устройствах ли-

сии на приемной стороне VIPA.

бований «обратного» алгоритма обработки

нейного тракта.

Выходные сигналы передатчиков всех N

ЛС: на входе секции малошумящий УВКР

Понятно, что разработка NMS в целом, со-

каналов подаются на вход блока автомати-

(Раман), затем оптический стык ОИФТМ,

ответствующейусловиям«интеллектуальной

ческой регулировки уровней (БАРУ), кото-

выводящий канал ТМ из состава ЛС, далее

достаточности»оптическогослояNGN, —это

рый является входным устройством секции

двухкаскадный усилитель на малошумящих

самостоятельное направление, представляю-

СФЛС. Решетка электронно-управляемых

УВЛЭ (Пр (1) → КД → Пр (2)), коэффици-

щее такое же обязательное условие успеш-

оптическихаттенюаторовБАРУобеспечивает

енты усиления которых регулируются цепью

ного проведения системных разработок, как

равенство (или необходимое взаимное соот-

обратной связи ОНО → АРУГС → УВЛЭ

и конструирование самих узлов линейного

ношение) уровней всех канальных сигналов,

для нивелирования значительных колеба-

оборудования. Освещение таких разработок

подаваемых на оптический мультиплексор

ний мощности принимаемого ЛС. После

в России не отвечает на неизбежный вопрос:

группового сигнала ОМГС, объединяющий

общего усиления групповой сигнал подается

является ли при этих условиях необходимым

их перед подачей на вход двухкаскадного

на входной порт оптического демультиплек-

обеспечение функционирования NMS под

телекоммуникации

127

Прототиптранзитногоузла

слинейнойретрансляцией

В качестве прототипа транзитного узла

с линейной ретрансляцией (для краткости

будем его обозначать аббревиатурой ТУР) мы

рассматриваем на первом этапе ретранслятор

с функциями только транзитной ретрансля-

ции линейного сигнала (рис. 8). В состав ТУР

входят две одинаковые усилительные линей-

ки, ретранслирующие ЛС во встречных на-

правлениях, и блок БТМ, определяющий ре-

жим работы обеих линеек и формирующий

информационное содержание служебного

сигнала, передаваемого к следующим пун-

ктам по каналу ТМ.

Вход и выход каждой линейки может быть

оснащен рамановскими оптическими усили-

телями с встречной принимаемому сигналу

накачкой на входе ТУР и, соответственно,

с попутной (сонаправленной) накачкой на вы-

ходе. Применение УВКР совместно с УВЛЭ

в линейке усиления обеспечивает достижение

наибольших значений энергетического по-

тенциала в пролете линии. Например, по со-

общениям компании MRV [18], новые модели

рамановских усилителей позволяют получить

для трассы DWDM значение >55 дБ, что соот-

ветствует дальности более 200 км.

Рис. 7. Блок-схема FCAPS-управления для системы MPLS (фирма Cisco)

Использование рамановских усилителей

целесообразно исключительно для компенса-

• A (Accounting) — распределение и надле-

ции линейных потерь. Существенный недо-

управлением ОС Windows в соответствии

статок усилителей этого типа состоит в тре-

с рекомендациями ITU-T? В частности:

жащее использование сетевых ресурсов.

бовании ввода в линию высокого уровня

• G.8080, Architecture for Automatically

• P (Performance Management) — статистика

оптической мощности лазеров накачки —

Switched Optical Networks (ASON) — ар-

работы сети в реальном времени, мини-

для обеспечения эффективной работы. Это

хитектура автоматически коммутируемых

мизация узких мест для трафика, анализ

влечет, как следствие, повышенную энер-

оптических сетей;

тенденций и планирование ресурсов сети.

гоемкость системы, нежелательные эффек-

• G.7713, Distributed Call and Connection

• S (Security Management) — контроль до-

ты на любых неоднородностях волоконного

Control — распределенное управление за-

ступа, защита от внешних и внутренних

тракта, особенно в случаях разрыва волокна.

просами и соединениями;

нарушителей.

Тем не менее в составе оборудования даль-

• G.7714, Generalized Automated Discovery

В качестве иллюстративного примера NMS

них и сверхдальних магистралей рамановские

Techniques — обобщенные методы авто-

типа FCAPS можно привести обобщенную схе-

усилители представляются весьма перспек-

матического обнаружения;

му встроенного управления (рис. 7), разрабо-

тивными в качестве дополнительных или фа-

• G.7715, Architecture and Requirements

танногофирмойCiscoдляпримененияв систе-

культативных (необязательных)в дополнение

for Routing in Automatic Switched Optical

мах с использованием технологии MPLS.

к УВЛЭ. Например, если потери в линейном

Networks — архитектура и требования

MPLS (RFC3031, MultiProtocol Label

волокне пролета между двумя усилителями

к маршрутизации в ASON и, возможно,

Switching —мультипротокольнаякоммутация

составляют 30 дБ или больше. Тогда такое до-

ряда других — G.805 (обобщенная функ-

на основе меток), вместе со своими произво-

полнение может значительно улучшить ве-

циональная архитектура транспортных

дными — GMPLS и GMλS, является самой эф-

личину энергетического потенциала в линии

сетей), G.807 (требования к автоматически

фективной для передачи IP-трафика и, соот-

передачи или коэффициент шума для ЛС.

переключаемой транспортной сети, ASTN)

ветственно, оптимальна для работы в сети IP-

Усиленный сигнал на входе ЛС поступает

и т. п.

ориентированных приложений, которые

на устройство ОИФТМ вывода канала ТМ, сиг-

Или следует руководствоваться моделью

будут основными в трафике NGN [17]. Во вся-

нал которого детектируется и отправляется

международной организации ISO, которая

ком случае интеллектуальность повсеместно

в схему обработки служебной информации

обозначается аббревиатурой FCAPS и отра-

развернутых оптических сетей следующего

в БТМ. Далее групповой DWDM-сигнал че-

жает ключевые функции OAM (Operation,

поколения будет совершенно необходимым

рез автоматический контроль уровней (АКУ)

Administration and Maintenance) для сетевого

атрибутом с точки зрения будущих потреби-

подается на вход основного усилительного

менеджмента. Расшифровка аббревиатуры

телей информационных услуг — как инди-

блока — тандема двух УВЛЭ, каждый из кото-

отражает содержание функций модели:

видуальных, так и групповых. Эти сети долж-

рых имеет схему автоматической регулировки

• F (Fault Management) — выявление и устра-

ны быть специализированы под спрос, под

усиления (АРУ), демпфирующую изменения

нение отказов и проблем в сети, обработка

привычки пользователя, под его, если угодно,

среднего уровня входного сигнала. Петля об-

аварийных сообщений и системных пре-

прихоти и даже, возможно, предубеждения.

ратной связи ЭЛС — АКУ выполняет функ-

рываний, тестирование и диагностика.

Так что имеющиеся сейчас в нашем распоря-

ции эквалайзера коэффициента усиления

• С (Configuration Management) — монито-

жении продукты класса ПО NMS (в том чис-

группового сигнала по всему рабочему диа-

ринг и контроль аппаратного и программ-

ле, конечно, и наша «Супертел-NMS») — это

пазону. Оптический вентиль ОВ обеспечивает

ного обеспечения сети.

лишь первые этапы большого пути.

развязку между усилительными каскадами.

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 11 '2010

www.kit e.ru

128

телекоммуникации

Рис. 8. Блок-схема линейного усилителя-ретранслятора DWDM-системы

С выхода УВЛЭ(2) групповой DWDM-сигнал

и должен вестись, по нашему мнению, совер-

Таким образом, общее проектирование ар-

поступает на выходной оптический стык

шенно другими методами, чем это принято

хитектуры будущей информационной сети

ОИФТМ, в котором к групповому сигналу до-

для традиционных НИОКР. Остановимся

можно разбить на несколько шагов или эта-

бавляется канал ТМ от излучателя ЛДТМ, и да-

на некоторых из таких методов, которые счи-

пов планирования, каждый из которых содер-

лее полученный линейный сигнал либо непо-

тает рациональными фирма «Супертел».

жит подмножество задач, решение которых

средственно поступает в линию, либо до-

должно предшествовать следующей стадии.

полнительно усиливается выходным УВКР

Целеваяразработкапроекта

(Раман). Линейка ретрансляции встречного

подконкретнуюсистему

Этап 1.

направления устроена точно так же.

При проектировании конкретных систем

Анализ требований к трафику системы

Если базовая схема ТУР будет соответство-

с применением WDM-технологии ОАО

Здесь предполагается, что известны физи-

вать всем требованиям линейного ретран-

«Супертел» считает необходимым создание

ческая топология — расположение узлов —

слятора для NGN, логично использовать ее

своеобразного конгломерата разработчиков

и предварительное размещение терминаль-

для расширения функций до реконфигури-

собственно оборудования и заказчиков (бу-

ных и транзитных пользователей ВОСП.

руемого мультиплексора ROADM, включая

дущих пользователей) проектируемой си-

На этом этапе составляется матрица тра-

оптический коммутационный узел. Такое

стемы; этот конгломерат условно будем на-

фика: оценка входящего и исходящего тра-

расширение может в принципе быть эффек-

зывать проектировщиком системы.

фиков для каждого узла, связи планируемых

тивно выполнено с применением для ло-

Поскольку, в конечном счете, телекомму-

трафиков между узловыми парами. Кроме

кального ввода/вывода на трассе отдельных

никационный сервис выражается в предо-

того, прогнозируются, насколько это воз-

каналов новейшей спектрально-селективной

ставлении соединений с затребованными ис-

можно, вероятные эволюции связей и новые

компонентной базы [19].

точниками или получателями информации,

составляющие общего трафика, а также из-

Блок БТМ является электронным «топ-

проектировщик должен в каждом случае со-

менения их приоритетности.

менеджером» для ТУР. Для обоих направле-

поставлять альтернативные решения, полу-

ний передачи БТМ выполняет функции:

чаемые в домене SDH и в домене WDM, и вы-

Этап 2.

• Переприемвсейинформации,передаваемой

брать наиболее подходящее из них. А на этот

Разработка сетевой архитектуры

по служебному каналу ТМ с включением

выбор могут оказывать влияние, кроме

Исходя из результатов предыдущего этапа,

сигналов, сформированных в самом БТМ.

собственно телекоммуникационной услуги,

сеть подразделяется по нескольким иерар-

• Формирование команд на выключение

дополнительные условия нормального экс-

хиям или управляемым слоям с одинаковой

оптических усилителей (встречного УВКР

плуатационного режима, например, требо-

или различной технологией во всех слоях.

и УВЛЭ) при возникновении аварийной

вание структурной прозрачности для трафи-

Определяется сетевая топология для иерар-

ситуации (пропадание сигнала на входе

ка, то есть отсутствия ОЕО-преобразований

хии и слоя (линейная, ячеечная, кольцевая).

ТУР) и ввод в канал ТМ соответствующих

в промежуточных узлах. И наконец, учиты-

Для каждой заявки на трафик между двумя

сигналов об аварии.

вая чрезвычайно быстрый технологический

точками, при которой этот трафик должен

• Формирование ответных сигналов на за-

прогресс в отношении новых функциональ-

бытьмаршрутизированчерезразличныеслои,

просы и команды системы NMS.

ных модулей и компонентов для аппаратуры

определяются те узлы, в которых производит-

Процесс разработки

ВОСП, особенно применительно к оборудо-

ся переключение из одного слоя в другой.

ванию спектрального мультиплексирования,

отечественных NGN-систем

одна из основных проблем проектировщика

Этап 3. Проектирование сети

должна состоять в учете свойств как уже ис-

и ресурсный расчет слоев

Организация процесса разработки отече-

пользуемых, так и вновь предлагаемых тех-

Наэтомэтапеконкретизируетсятопологиче-

ственных NGN-систем требует новых мето-

нологий, чтобы исключить необходимость

ский проект каждой иерархии и каждого слоя,

дических правил и содержания этого про-

полной и дорогостоящей переделки всей

определенного для разрабатываемой сети.

цесса, который для нашей страны не явля-

ВОСП всякий раз, когда реализуется новая

После этого производится ресурсный сете-

ется развитием накопленного ранее опыта,

волна технологических достижений в обла-

вой расчет, то есть определяются ресурсы обо-

а представляет, по сути, новое направление

сти компонентной базы.

рудования, которые необходимы для обеспече-

ниянормальногофункционированиясети,включаякабели(типи число

Полигонные испытания разрабатываемого

линейных волокон), оборудование всех типов узлов (терминальных,

оборудования, натурное моделирование рабочих

транзитных с устройствами промежуточного ввода/вывода, коммута-

и аварийных режимов системы через NMS

ционных),дополнительноеконтрольно-метрологическоеоборудование,

включая устройства системы эксплуатационного мониторинга.

Для исследования качества конструкторских и технологических

Этап 3 может быть разбит на следующие подэтапы:

решений для узлов и подсистем в процессе разработки и проверки

• проектирование и ресурсный расчет SDH-слоя;

в дальнейшем их реальных эксплуатационных возможностей, при-

• проектирование и ресурсный расчет WDM-слоя;

годности для внедрения в действующие оптические сети или создания

• проектирование физического слоя ВОСП;

новых перспективных систем следующего поколения специалисты

• оптимизация всего проекта в целом.

ОАО «Супертел» считают необходимым, если имеется серьезная про-

грамма по созданию NGN-сетей, укомплектование экспериментальной

Этап 4. Анализ работоспособности ВОСП

линии, позволяющей обеспечить моделирование совместной работы

Этот этап имеет контрольно-проверочное предназначение. Цель —

отдельных узлов или участков создаваемой системы.

определение возможного наличия соединений, не согласующихся

Базовый набор измерительного оборудования для проверки ра-

с исходными требованиями проекта. Анализ выполняется по алго-

ботоспособности и функциональной полноты элементов обору-

ритму проверки на доступность соединений «точка к точке». При

дования, системных характеристик и их соответствия требованиям

выявлении некорректности в отношении передачи трафика (блоки-

стандартов, содержит не такой уж обширный перечень:

рующая маршрутизация, нарушения трафика при аварийных ре-

• измерители коэффициента битовых ошибок для всех скоростей,

конфигурациях) разработчик должен внести необходимые поправки

предусматриваемых в аппаратуре будущих пользователей;

в результаты этапа 3: либо перепроектировать сеть, либо изменить

• измерители коэффициентов дисперсии;

схемы маршрутизации части соединений до обеспечения требуемых

• строб-осциллоскопы с блоками выделения тактовой частоты, а так-

условий полной доступности всех соединений.

же для всех скоростей, предусматриваемых в аппаратуре будущих

пользователей;

Этап 5. Анализ альтернативных вариантов

• оптические спектр-анализаторы;

В процессе разработок на этапах 3 и 4 предполагается выявление

• оптические рефлектометры;

определенного набора альтернативных сетевых решений, которые

• оптические измерители мощности;

так же работоспособны, как и выбранный основной.

• переменные и фиксированные оптические аттенюаторы;

На этой стадии альтернативы сравниваются между собой и про-

• перестраиваемые оптические полосовые фильтры;

изводится сопоставительный анализ с целью отбора действительно

• оптические разветвители и направленные ответвители.

оптимального решения по критериям:

Экспериментальная линия должна быть собрана «в полевых усло-

• Стоимость сети: смета на сетевые расходы, определяемые необхо-

виях», в том смысле, что условия окружающей среды для всех основ-

димым оборудованием.

ных элементов близки к ожидаемым в условиях штатного приме-

• Доступность соединения между любыми терминалами в процессе

нения. Измерения следует выполнять на каждом сетевом элементе

эксплуатации.

и затем, после обобщения и оценки полученных результатов и про-

• Возможность модернизации: анализ эксплуатационных показате-

ведения необходимых доработок, переходить к испытаниям системы

лей при увеличении трафика по части каналов.

с полной загрузкой для тестирования поведения комплекса в услови-

• Гибкость: если трафик динамично изменяется, как по объему, так

ях передачи различных видов и числа каналов с учетом их взаимо-

и по распределению, сеть обязана быть достаточно гибкой, чтобы

действия.

приспосабливаться к этим изменениям.

При определении характеристик собственно среды передачи WDM-

Совместное проведение цикла разработки проекта в комплексе

сигнала важно измерить не только диссипативные параметры тракта,

(помимо формального контрактного договора) должно существенно

но и дисперсионные характеристики, по требуемой степени компен-

повысить качество и результативность проектирования и было бы

сации хроматической дисперсии в рабочем диапазоне линейного

полезным для специалистов обеих сторон.

DWDM-сигнала, а также по величине PMD с учетом не только волок-

на, но и других поляризационно-нестабильных элементов.

Поведение системы в целом, с учетом взаимодействия всех основ-

ных сетевых элементов, подлежит детальному исследованию на око-

нечном оборудовании. Это наиболее эффективно может выполнять-

ся при методически оптимизированной имитации в эксперимен-

тальной линии всех ситуативных вариантов, ожидаемых в процессе

эксплуатации системы. Особый интерес представляет исследование

переходных процессов, возникающих при одновременном добав-

лении или выводе большого числа каналов (например, вследствие

обрыва линии), влияние переключений реконфигурируемых OADM

на рабочие характеристики других каналов. Одновременно с экс-

периментальным изучением элементов сетевого оборудования про-

водятся испытания программного пакета управления сетью и ее эле-

ментами. Такие программные продукты в настоящее время также

стандартизируются в соответствии с требованиями системы FCAPS-

управления, упоминавшейся выше. Для телекоммуникационных

приложений разработаны стандарты ITU-T M.3010, M.3400.

При необходимости натурного моделирования дальних и сверх-

дальних магистральных линий, для которых характерна многократ-

Рис. 9. Укрупненная структурная схема оборудования для ПЭИ:

ная ретрансляция линейного сигнала, имитация линейных соору-

жений с соответствующим числом итераций становится весьма гро-

ОЦП — оптический цифровой поток; ОНО — оптический направленный ответвитель;

моздкой и дорогостоящей. В этих случаях целесообразно применение

ИКО — измеритель коэффициента ошибок

метода рециркуляционного исследования, хорошо зарекомендовав-

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 11 '2010

www.kit e.ru

КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 11 '2010

www.kit e.ru