oldi

Новая технология SWDM

Виды сетей

Спектральное уплотнение

Селективное спектральное уплотнение

 

Chromatis

 

Бурный рост Интернет-трафика вызвал не менее бурные обсуждения того, как поднять пропускную способность сетевой инфраструктуры. Никто не сомневается в том, что, если не принять срочных мер в этом направлении, сети начнут захлебываться трафиком, в «узких местах» появятся заторы. В общем-то, нет сомнений и в том, что современные технологии передачи данных сами по себе обладают достаточным потенциалом для решения как грядущих, так и уже сегодняшних проблем. Магистрали со скоростями в сотни Гбит/с сегодня не такая и редкость, во всяком случае, в Северной Америке. Терабитные коммутаторы и мультиплексоры вышли за пределы лабораторий, их сегодня предлагают многие производители оборудования. Платите деньги, наращивайте полосу пропускания, и все будет в порядке.

Все это справедливо с одной лишь оговоркой: думая о главном, то есть о создании инфраструктуры, способной справиться со стремительно растущими информационными потоками, не стоит забывать о том, что идти к цели можно различными путями, платя при этом абсолютно разные деньги. Идеальным было бы решение, позволяющее при относительно небольших инвестициях на начальном этапе в будущем наращивать сеть без существенных ее перестраиваний. Именно в этом сильная сторона появившейся недавно на рынке запатентованной технологии SWDM, ориентированной главным образом на городские сети. Но чтобы трезво оценить ее возможности и границы применимости, стоит вспомнить о преимуществах и недостатках конкурирующих технологий.

Виды сетей

Задачи, которые должна решать транспортная сеть связи, соответствуют трем категориям сетей:

  1. Сетевое ядро, соединяющее города, страны и континенты.
  2. Городская транспортная сеть.
  3. Сеть доступа.

Требования к пропускной способности на уровне сетевого ядра находятся в широком диапазоне – от единиц до сотен Гбит/с. Нижняя граница требований характерна для развивающихся стран (к которым относится и Россия), а верхняя — для таких регионов, как Северная Америка (прежде всего США), Западная Европа и Япония. Для уровня городских сетей необходимы (в зависимости от региона и масштаба города) скорости передачи в диапазоне от сотен Mбит/с до десятков Гбит/с. Для сетей доступа речь может идти о пропускной способности от единиц до сотен Mбит/с. При этом конечные пользователи могут подключаться к сети доступа в диапазоне скоростей от десятков Кбит/с до единиц Mбит/с.

До недавнего времени преобладающей технологией транспортного уровня и для ядра сети, и для городской сети была SDH/SONET. Распространение более скоростной технологии DWDM началось с тех магистралей, где увеличение полосы пропускания необходимо достичь любой ценой. Постепенно эта технология стала проникать и в менее скоростной сектор рынка. Многие эксперты полагали, что DWDM вытеснит SDH/SONET и из городских сетей, однако этот процесс идет совсем не теми темпами, что ожидались. В какой-то степени результатом этой заминки и стало появление SWDM, облегчающей и удешевляющей переход к DWDM в городских сетях.

В начало

В начало

Спектральное уплотнение

Физическая основа SDH/SONET и DWDM различна: первая технология использует одну несущую частоту оптического сигнала, в то время как вторая использует набор частот, за что и названа технологией плотного спектрального уплотнения (Dense Wavelength Division Multiplexing). Более того, они используют различные спектральные «окна»: DWDM работает на длинах волн в районе 1550 нм, в то время как SDH/SONET, кроме того, широко использует длину волны 1310 нм, а следовательно, другие лазеры и другие фотоприемники. Устройства, работающие на 1550 нм, способны передавать оптические сигналы на большие расстояния, чем те, что работают на длине волны 1310 нм. Но эти системы существенно дороже даже в случае, когда используется одна длина волны, не говоря уже об устройствах спектрального уплотнения, требующих сложных мультиплексоров. В результате на рынке сложилась следующая ситуация: там, где требуется высокоскоростная передача на большие расстояния (например, в кабелях, проложенных по дну океана), DWDM – оптимальная технология, и ее победное шествие продолжается. Однако в городских сетях, где расстояния не столь велики и где полоса пропускания не везде так критична, многие операторы не торопятся менять старые испытанные сети SDH/SONET. Вот тут и приходит на помощь решение на базе новой технологии – SWDM.

В начало

В начало

Селективное спектральное уплотнение

Selective WDM, селективное спектральное уплотнение – уникальная технология Lucent, компромисс между SDH/SONET и DWDM. Одни и те же узлы одного и того же волоконно-оптического кольца поддерживают и одноканальную передачу данных на длине волны 1310 нм, и спектральное уплотнение в диапазоне 1550 нм. Все в целом работает как одна логическая сеть. Гибкое управление обеспечивается на уровне лежащих над ней протоколов: TDM, ATM и IP, «сырые» данные можно распределять и разветвлять на более «тонкие» структурированные потоки. Эта гибкая технология была приобретена Lucent Technologies вместе с компанией Chromatis и сразу стала одним из важнейших звеньев продуктов транспортных сетей Lucent Technologies.

Преимущества SWDM особенно наглядно видны при сравнении с быстрорастущей сетью SDH/SONET. В начале, когда требуемая пропускная способность невелика, применение SDH/SONET кажется оправданным, и полосы для передачи на длине волны 1310 нм, позволяющей развернуть недорогое решение, достаточно. Но когда потребность в пропускной способности резко возрастает, наращивание системы возможно только за счет прокладки новых волоконных кабелей и подключения их к новым устройствам. В то же время устройствам SWDM, наследующим свойства DWDM, не нужны новые кабели: все наращивание заключается во «включении» еще одной длины волны, для чего самое большее, что может потребоваться, — это подключить еще один модуль в существующее устройство. Но данное преимущество не единственное, а в некоторых случаях и не главное: иногда не менее важно, что не происходит усложнения топологии сети, не ухудшается ее управляемость и для наращивания тратится меньше времени, чем в случае с системами SDH/SONET.

Приведем пример решения, построенного на базе оборудования SWDM.

На рисунке изображена сеть типичного поставщика коммуникационных услуг. В его распоряжении имеется оптоволоконное кольцо, соединяющее разбросанные по городу офисы с центральным офисом. Поставщик услуг планирует предоставить своим заказчикам доступ в сеть по технологии xDSL. Он рассчитывает на резкое увеличение трафика, но предсказать его количественно и оценить, какая часть кольца будет испытывать наибольшую нагрузку, оператор пока не в состоянии. На первой фазе развития сети его вполне устраивают возможности, которые дает передача данных на длине волны 1310 нм, и ни о каком DWDM речи не идет.

Через некоторое время один из узлов сети начинает испытывать повышенную нагрузку. Переход к DWDM становится необходимостью. Однако в этом случае не нужно модернизировать всю сеть, достаточно «включить» одну длину волны на участке «перегруженный узел – центральный офис». При этом в конфигурации остальных узлов сети ничего менять не нужно. В случае если бы была установлена классическая сеть DWDM, то пришлось бы наращивать всю сеть одновременно.

Не исключено, что в результате роста числа пользователей сети потребуется перевести всю сеть на DWDM. Как, впрочем, возможна также ситуация, когда DWDM может так и не понадобиться и поставщику услуг не придется тратить немалые средства для внедрения этой технологии. В любом случае, гибкость решения на базе SWDM не заставит сожалеть о вложенных или не вложенных средствах.

Еще одним важнейшим преимуществом оборудования семейства Chromatis является то, что в нем реализуется полная загрузка длин волн. В существующих системах DWDM одна длина волны, как правило, используется для передачи одного типа трафика. В оборудовании семейства Chromatis на одной длине волны могут передаваться все типы трафика, поддерживаемые интерфейсами ввода/вывода, с результирующей пропускной способностью, эквивалентной STM-16. В дальнейшем предполагается увеличить эту пропускную способность до эквивалента STM-64. Это позволяет более эффективно использовать возможности, предоставляемые технологией спектрального уплотнения, и отказаться от использования дополнительного оборудования.

Таким образом, новая технология SWDM, реализованная в семействе продуктов Chromatis, позволит операторам связи и поставщикам услуг Интернета реализовывать экономичные масштабируемые сетевые решения при создании городских транспортных сетей. Кроме того, в продуктах семейства Chromatis имеется возможность установки усилителей оптических сигналов. Эти встроенные усилители позволяют расширить область применения технологии SWDM на внутризоновые транспортные сети, характеризующиеся протяженными расстояниями между сетевыми элементами.

КомпьютерПресс 1'2001