Руководство по технологии и тестированию систем WDM - Жирар А.
Скачать (прямая ссылка):
В технологии TDM входные низкоскоростные каналы, приведенные к стандартным скоростям и синхронизированные друг с другом, объединяются (мультиплексируются) в один составной высокоскоростной канал передачи. Каждому низкоскоростному каналу выделяются периодически повторяющиеся временные интервалы (тайм-слоты). Для того, чтобы увеличить пропускную способность линии связи (передать большее количество низкоскоростных каналов), нужно увеличить битовую скорость составного канала, что приводит к удорожанию оборудования и усложнению протоколов передачи. Кроме того, для восстановления (демультиплексирования) первичных низкоскоростных каналов на стороне приемника необходимо более тщательно обеспечивать защиту и идентификацию каждого тайм-слота.
В отличие от этого, технология WDM позволяет увеличить пропускную способность линии связи, не меняя существующее электронное оборудование. Новые каналы добавляются в линию связи на новых длинах волн, никак не затрагивая уже существующие каналы. Каналы могут иметь различные протоколы и скорости передачи и, их не требуется синхронизировать между собой. Более того, к каждому каналу системы WDM может быть применена технология TDM, что дает еще большую гибкость в распределении полосы пропускания канала между отдельными пользователями.
Первые устройства WDM позволяли передавать по одному волокну от 4 до 16 каналов, каждый из которых поддерживал передачу сигналов синхронной цифровой иерархии SDH/SONET со скоростью 2,5 Гбит/с. Сегодня производители оборудования DWDM разрабатывают системы емкостью в несколько десятков каналов. Имеются опытные системы, которые позволяют передавать по одному оптическому волокну сотни каналов и по суммарной скорости передачи приближаются к 1 Тбит/с. Системы с такой пропускной способностью представляют исключительный интерес для операторов
ГЛАВА 1
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ
связи. На рис. 1.2 показаны возможности увеличения пропускной способности сети за счет применения технологии WDM.
о
T IO
о
со
X
о
Cl
10000
1000
100
10
IОС-48 (2.5 Гбит/с) IOC-192 (10 Гбит/с) IОС-768 (40 Гбит/с) 1280
640
~ 3201 160 160t~"
80
40 40 I
4 16 32 64 128
Количество каналов
Рис. 1.2. Стремительный рост пропускной способности линии связи с увеличением числа каналов.
1.3 ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ DWDM
Системы DWDM начали применяться с 1996 года главным образом на линиях связи большой протяженности, где в первую очередь требовалось увеличение пропускной способности. Добавление каналов с помощью технологии DWDM не требует замены существующего волокна и является естественным этапом развития сети. Так как потребность абонентов в пропускной способности каналов связи постоянно растет, а характер передаваемой информации часто и непредсказуемо меняется, технология DWDM, по всей видимости, найдет широкое применение и в сетях других уровней.
В США независимые местные телекоммуникационные компании CLEC (Competitive Local Exchange Carrier) и некоторые операторы местных сетей передачи данных активно применяют системы DWDM для уменьшения нагрузки на наиболее активно используемые участки своих сетей, в частности, для увеличения полосы пропускания каналов связи между центральными АТС. Традиционные телефонные компании США ILEC (Incumbent Local Exchange Carrier) также начали внедрять системы DWDM. Однако из-за неповоротливости ILEC и большого количества установленного традиционного оборудования линии DWDM занимают пока лишь небольшую долю от общего числа линий связи ILEC.
В последнее время на рынке появляются системы DWDM, которые разработаны специально для городских и региональных сетей MAN (Metropolitan Area Networks). Такие сети (DWDM MAN) исключительно надежны и могут поддерживать кольцевую и ячеистую топологию сети на оптическом уровне. Переключение на резервные каналы и маршруты в случае необходимости происходит значительно быстрее, чем в сетях SDH/SONET, что расширяет возможности передачи потоков голоса, видео и данных. Возможно, это позволит отказаться от большей части оборудования, работающего в стандарте SDH/SONET. В настоящее время стало возможным предоставление абонентам в аренду отдельных длин волн в волокне.
4 ¦
ГЛАВА 1
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ
Передача трафика IP непосредственно по сетям DWDM (IP поверх DWDM) позволяет значительно уменьшить стоимость передачи данных для конечного пользователя, так как отпадает необходимость использовать оборудование SDH/SONET.
Развитие технологии DWDM позволяет надеяться, что рано или поздно будут созданы и начнут использоваться на практике полностью оптические сети AON (All Optical Network), в которых оптические сигналы не будут преобразовываться в электрическую форму на промежуточных узлах. Из-за большого количества абонентов и огромных скоростей передачи данных в магистральных оптических сетях DWDM обеспечение их работоспособности становится исключительно важной задачей.
Многие производители оборудования поставляют компоненты, выполняющие разветвление, объединение и мультиплексирование оптических сигналов разных длин волн, передаваемых по оптическому волокну. Производятся оптические мультиплексоры ввода/вывода каналов с заданной длиной волны OADM (Optical Add/Drop Multiplexer). В ближайшем будущем ожидается появление динамически перестраиваемых приборов. Разрабатываются и уже появляются на рынке устройства оптического кросс-коннекта OXC (Optical Cross Connect,), которые выполняют те же функции, что и электронные устройства кросс-коннекта сетей SDH/SONET. В будущем, скорее всего, появятся полностью оптические коммутаторы и маршрутизаторы.
