1 Общие сведения Быстрое развитие телекоммуникационных сетей и необходимость существенного увеличения объема, надежности и экономичности передачи цифровых




Название1 Общие сведения Быстрое развитие телекоммуникационных сетей и необходимость существенного увеличения объема, надежности и экономичности передачи цифровых
страница2/4
Дата конвертации09.03.2013
Размер0.6 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4

1.2. Краткий исторический обзор


1.2.1. Возникновение и развитие систем передачи и сетей SDH


В 1981 - 1983 гг. в результате проведенных интенсивных исследований и полученных разработок, в которых участвовали крупнейшие мировые компании, такие как Alcatel, ECI, Lucent, Nortel, Siemens и другие, на международном рынке появились волоконно-оптические компоненты со следующими параметрами [29]:

1) одномодовые лазерные диоды с шириной спектральной линии оптического излучения 0,3...0,5 нм и вводимым в волокно сигналом с уровнем оптической мощности до 3 дБм;

2) одномодовые оптические волокна с коэффициентом затухания 0,3 дБ/км на длине волны 1,55 мкм и ВОК из этих волокон с потерями на одно соединение двух волокон не более 0,25 дБм;

3) фотодетекторы на основе лавинных и Р-I-N-фотодиодов с чувствительностью минус 61,5 дБм и последующим каскадом малошумящего усилителя на кремниевом биполярном или полевом транзисторе с большим входным сопротивлением (Rвх = 1 МОм; Свх= 5 пФ).

В то же время развитые страны мира повсеместно внедряют волоконно-оптические линии передачи, используя оборудование плезиохронных ЦСП, или систем передачи плезиохронной цифровой иерархии PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy).

К середине 80-х гг. становится очевидным тот факт, что это оборудование из-за свойственных ему недостатков (см. подразд. 2.4.2) на волоконно-оптических линиях передачи малоэффективно, в нем не использована неограниченная широкополосность оптических волокон. Но главным недостатком традиционных цифровых сетей, построенных с использованием волоконно-оптических кабелей и систем передачи PDH, является их неспособность соответствовать постоянно возрастающим требованиям пользователей к сети [77, 108, 166].

В 1984 - 1986 гг. Американский национальный институт стандартов ANSI (American National Standart Institute) и фирма Bellcore, с целью устранения недостатков волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) и сетей PDH разработали элементы сети SONET. В это же время комитет 71 института ANSI, изучив ряд альтернатив, предложил использовать в качестве основного сигнала в сети SONET синхронный транспортный сигнал STS-1 со скоростью передачи 50,688 Мбит/с.

Однако разработчики технологии SONET не могли не учитывать стандарты МККТТ (Международный консультативный комитет по телефонии и телеграфии) на американскую и европейскую иерархии плезиохронных ЦСП. Необходимо было также облегчить процедуры взаимодействия систем передачи этих иерархий в единой синхронной сети, так как предложенный сигнал STS-1 не согласовывался с сигналами 2,048 и 139,264 Мбит/с европейской иерархии.

Согласительные дискуссии между МККТТ и институтами ANSI и ETSI продолжались более двух лет. В конце 1988 г. МККТТ принял основополагающие международные Рекомендации G.707, G.708 и G.709 по технологии SDH. В 1989 г. эти рекомендации были опубликованы в так называемой «Синей книге» (CCITT Blue Book).

В Рекомендации G.707 для первого уровня систем передачи SDH в качестве основного синхронного сигнала был принят синхронный транспортный модуль STM-1 со скоростью передачи 155,52 Мбит/с. Формат этого сигнала позволяет мультиплексировать циклы передачи сигналов американской и европейской иерархий плезиохронных ЦСП со скоростями передачи от 1,544 до 139,264 Мбит/с. Подчиняясь указанным международным рекомендациям, комитет T1 института ANSI принял решение увеличить скорость передачи сигнала STS-1 до 51,84 Мбит/с, что позволяет мультиплексировать три таких потока в формат сигнала STM-1.

С 1990 г. начинается подлинная волоконно-оптическая революция в цифровых транспортных системах передачи и сетях. Никогда еще в телекоммуникационной индустрии не существовало более восхитительного времени [105]. Сегодня технология SDH победоносно шагает по странам и континентам, создавая глобальную сеть связи Земли, суперинтернет будущего, который охватит широкополосной мультисервисной сетью практически все страны.

Ниже приведены только некоторые фрагменты этого триумфального шествия [86].

1. В течение 1990 - 1991 гг. впервые в мире компания Philips испытала в полевых условиях систему передачи SDH с пропускной способностью 2,5 Гбит/с, построив опытную линию протяженностью около 300 км между городами Валенсия и Куэнка (Испания). В состав линейного тракта входили два синхронных терминальных мультиплексора уровня STM-16 типа SLT-16 и семь линейных регенераторов типа SLR-16 [82].

В 1991 г., после успешного проведения первой серии испытаний, компания Philips получает заказ на строительство между городами Мадрид и Барселона двух волоконно-оптических линий передачи SDH уровня STM-16 с пропускной способностью 2,5 Гбит/с каждая.

В 1992 г. перед началом Олимпийских Игр в Барселоне обе линии были построены и сданы в эксплуатацию. Линия передачи Мадрид - Валенсия - Барселона имеет протяженность 770 км, а вторая линия Мадрид - Сарагоса - Барселона - протяженность 650 км. До конца 1992 г. компания Philips ввела в эксплуатацию еще одну линию передачи SDH уровня STM-16 (2,5 Гбит/с) протяженностью 600 км между городами Мадрид и Севилья.

Таким образом, в течение полутора лет компания Philips построила и ввела в эксплуатацию свыше 2000 км волоконно-оптических линий передачи SDH уровня 5ТМ-16. Перспективность построенных линий передачи заключается в том, что в любое время их пропускную способность можно расширить до уровня STM-64 (10 Гбит/с) без замены кабеля, а также, убрав часть регенераторов, заменить оставшиеся оптическими усилителями.

В это же время уже повсеместно велось интенсивное строительство ВОСП с использованием оборудования SDH. Синхронные линейные мультиплексоры типа SL-1, SL-4 и SL-16 фирмы Siemens уровней STM-1 (155 Мбит/с), STM-4 (622 Мбит/с) и STM-16 (2,5 Гбит/с), соответственно, успешно внедряли на этих линиях с 1992 года [16]. К концу 1992 г. такие линии передачи работали уже более чем в 20 странах мира [82].

2. К середине 1993 г. первая сеть SDH была построена в Москве [44], а к концу года аналогичная сеть была сдана в эксплуатацию в Санкт-Петербурге [28]. Для этих сетей использовали оборудование SDH первого уровня типа TN-IX компании Nortel. Одновременно велось строительство волоконно-оптического линейного тракта протяженностью 690 км, чтобы связать воедино эти две сети. Для строительства линейного тракта использован самонесущий 28-волоконный оптический кабель компании Pirelli, закрепленный на опорах контактной сети железной дороги. Одномодовые волокна кабеля имели коэффициент затухания 0,35 дБ/км на длине волны 1,3 мкм. В проложенном кабеле было задействовано 8 оптических волокон, которые использовались для построения двух линейных трактов с системой защиты «1+1».

В апреле 1994 г. сети Москвы и Санкт-Петербурга были соединены в единую сеть SDH. В этой объединенной сети в то время было задействовано более 1000 км волоконно-оптического кабеля, 19 мультиплексоров и 40 регенераторов типа TN-IX.

Оборудование SDH типа TN-IX - это базовый синхронный мультиплексор уровня STM 1, который может быть сконфигурирован как терминальный или линейный мультиплексор, мультиплексор выделения/вставки, оптический концентратор или линейный регенератор [77, 164].

В последнее десятилетие средства связи развиваются столь стремительно, что весьма трудно уследить за появлением новых сетей и новых услуг связи. Забегая вперед, т. е. нарушая хронологическое изложение материала, отметим, что через 2,5 года московская сеть SDH была реконструирована [22].

Осенью 1996 г. была введена в эксплуатацию первая очередь реконструированной, фактически новой сети SDH. Новая транспортная сеть имела многокольцевую архитектуру и была оснащена самым современным оборудованием SDH компании ECI. Эта сеть состояла из 13 мультиплексоров уровня STM-16 типа STM-16 и 60 мультиплексоров уровня STM-1, общая длина используемого ВОК составляла более 600 км. Оборудование SDH типа SDM-1, SDM-4 и SDM-16 - это базовые синхронные мультиплексоры соответствующих уровней иерархии, каждый из которых может быть сконфигурирован как терминальный или линейный мультиплексор, или как DIM.

В начале 1998 г. была введена в эксплуатацию уже третья очередь московской сети SDH, в результате чего общее число мультиплексоров в сети возросло почти в 2 раза и достигло 140, а некоторые оптические кольца уровня STM-4 были переведены на уровень STM-16 (см. рис. 4.13).

Последняя по времени модернизация московской транспортной сети SDH была проведена в сентябре 2001 г. К концу 2001 г. в сети было установлено около 500 мультиплексоров различного типа. Шесть центральных высокоскоростных оптических колец уровня STM-16 были объединены в мощное ядро путем применения новейшего сетевого оборудования типа XDM компании ECI.

Изделие XDM - это интеллектуальная, универсальная, интегрированная оптическая сетевая платформа, полнодоступная матрица которой позволяет осуществить прямой ввод любого компонентного потока El в линейный мультиплексор уровня STM-16 либо STM-64 технологии SDH или в оптический мультиплексор технологии DWDM. Общее описание изделия XDM приведено в работе [109].

В результате применения платформы XDM московская сеть SDH приобрела новые качества - повысились надежность, масштабируемость, пропускная способность по любым направлениям. Построенная сеть SDH имеет такую пропускную способность, что может всего лишь по двум оптическим волокнам передавать одновременно в противоположных направлениях свыше 1000 потоков E1. Это позволяет образовать в каждом волокне свыше 30 тыс. цифровых каналов (скорость передачи 64 кбит/с) [23].

3. К середине 90-х годов применение систем передачи SDH уровня STM-16 (2,5 Гбит/с) на местных (городских), магистральных и международных сетях становится обыденным явлением, появляется все больше полностью загруженных оптических линий передачи, все острее встает вопрос о расширении номенклатуры систем передачи SDH до уровня STM-64 (10 Гбит/с).

Предвидя эти потребности, в исследовательских лабораториях фирмы Siemens с 1993 г. велись разработки электронных и оптоэлектронных высокоскоростных устройств для систем передачи SDH уровня STM-64. Электронно-оптический и оптоэлектронный преобразователи (оптические передатчик и приемник соответственно) для такой системы были выполнены на керамических подложках по кремниевой биполярной технологии [80].

В 1995 г. впервые системы передачи SDH уровня STM-64 (10 Гбит/с) были успешно испытаны в исследовательских лабораториях компании Siemens. Тем самым парк систем передачи SDH пополнился, была создана исчерпывающая для того времени номенклатура оптических систем передачи технологии SDH, начиная от первого уровня иерархии STM-1 (155 Мбит/с) до уровня STM-64 (10 Гбит/с).

В октябре 1995 г. компания Siemens представила на мировом рынке полный набор оборудования технологии SDH второго поколения, разработанного совместно с предприятием Italtel и фирмой GPT для будущих цифровых транспортных сетей SDH [170].

При скорости передачи сигналов 10 Гбит/с длина тактового интервала составляет 10 пс. Такая скорость обработки цифровых сигналов является предельной для технологии полупроводниковой оптоэлектроники, т. е. пределом возможностей увеличения пропускной способности волоконно-оптических цифровых систем передачи (ВО ЦСП) методом временного разделения каналов [3].

Но достигнутые в начале 90-х годов успехи в области микроэлектроники и интегральной оптики позволили существенно расширить границы пропускной способности ВОСП методом спектрального, или волнового разделения каналов [97]. Это дает возможность с использованием технологии DWDM в окрестности длины волны 1,55 мкм образовать несколько десятков оптических трактов, в каждом из которых можно передавать сигналы уровней STM-16, STM-64 или STM-256.

В 1995 г. впервые коммерческие системы передачи с использованием технологии WDM были представлены на рынке компанией Lucent. В настоящее время по всему миру установлены и работают тысячи таких систем передачи [101, 105, 107].

4. Успехи, достигнутые ведущими мировыми компаниями в первой половине 90-х гг. в области технологий SDH и WDM, предопределили дальнейшее развитие цифровых транспортных сетей.

В 1996 г. были введены в практическую эксплуатацию первые ВОСП с использованием технологии WDM, в которых в диапазоне длин волн 1530... 1560 нм по одному волокну было образовано 8 односторонних оптических трактов с пропускной способностью 2,5 Гбит/с каждый, т. е. результирующая пропускная способность одного волокна составляла 20 Гбит/с.

В сентябре 1996 года в г. Осло была проведена 22-я Европейская конференция по оптической связи [74]. На конференции обсуждались две основные программы:

  1. создание панъевропейской, полностью оптической сети на основе широкого применения ВОСП со спектральным разделением каналов, оптических усилителей и оптических кросс-коннекторов;

  2. построение первой подводной оптической сети на основе технологии WDM на участке от Сингапура до Германии. Эта сеть получила название SEA-ME-WE. По проекту она имеет протяженность 27 000 км, должна пройти через Средиземное и Красное моря, Индийский океан и связать между собой страны Юго-Восточной Азии (SEA), Среднего Востока (ME) и Западной Европы (WE) [74, 101, 103].

Первая программа называется «Перспективные технологии коммуникаций и услуг», или программа ACTS (Advanced Communication Technologies and Services). Она была рассчитана на три года и отвечала требованиям своего времени по передаче цифровых сигналов со сверхвысокими скоростями на большие расстояния. Архитектура Европейской оптической сети, разработанной по программе ACTS, приведена на рис. 1.1, на котором указаны только основные информационные направления [95].





Рис. 1.1


Например, не показанная на рисунке линия передачи Вена - Мюнхен протяженностью 524 км образует по паре оптических волокон 8 двусторонних трактов с пропускной способностью 2,5 Гбит/с каждый с перспективой постепенной (по мере необходимости) замены оборудования SDH уровня STM-16 на оборудование уровня STM-64.

Возможность технической реализации второй (подводной) программы была продемонстрирована компанией Alcatel. В 1996 г. компания провела два эксперимента: первый - по образованию 20 оптических двусторонних трактов по паре волокон со скоростью передачи 5 Гбит/с каждый на расстояние 4500 км, второй - по образованию 8 двусторонних трактов со скоростью передачи 2,5 Гбит/с каждый на расстояние 6000 км.

В 1996 г. компания Alcatel проложила подводный ВОК между Италией, Турцией, Украиной и Россией (проект ITUR) протяженностью 3400 км, а также аналогичный кабель протяженностью 1000 км на участке Новороссийск - Сочи - Батуми [47].

Наконец, в 1996 г. был преодолен терабитный барьер скорости передачи цифровых сигналов по одному ООВ - сразу три компании: Bell Laboratories, Fujitsu Laboratories и NTT (Nippon Telegraph and Telephone) успешно продемонстрировали рекордную пропускную способность оптического волокна с использованием технологии DWDM.

Первая из них использовала 25 инжекционных лазеров, выходные сигналы которых разделялись на две составляющие с различной поляризацией. Полученные 50 оптических излучений модулировались сигналом со скоростью передачи 20 Гбит/с, передача была выполнена на расстояние 55 км.

Специалисты Fujitsu Laboratories продемонстрировали связь на расстояние 150 км с использованием 55 длин волн при скорости передачи модулирующего сигнала 20 Гбит/с в каждом оптическом тракте. Это обеспечило суммарную пропускную способность волокна 1,1 Тбит/с [80, 103].

Компания NTT осуществила мультиплексирование и передачу 10 сигналов со скоростью передачи 100 Гбит/с каждый при дальности связи 40 км.

Во всех трех экпериментах использовалось ООВ в диапазоне длин волн 1530... 1560 нм.

5. В сентябре 1997 года в г. Эдинбурге (Великобритания) была проведена 23-я Европейская конференция по оптической связи, которая подтвердила правильность утвержденных на предыдущей конференции программ по строительству панъевропейской и подводной оптических сетей с использованием технологий SDH и DWDM. На конференции были продемонстрированы последние достижения в области разработки устройств систем передачи SDH и этих систем в целом.

Рассмотрим их кратко на примере оборудования, представленного компаниями Nokia и Lucent.

Фирма Nokia представила унифицированное оборудование STM-1/ STM-4 для системы передачи SDH типа SYNFONET. Оборудование SYNFONET позволяет конфигурировать в одном стандартном блоке все основные элементы сети SDH, к которым относятся: ТМ, DIM, кросс-коннектор и линейный регенератор LR (Line Regenerator). Конфигурация любого элемента сети задается путем набора определенных типовых элементов замены (ТЭЗ) из комплекта оборудования. Все ТЭЗ реализованы с применением таких новейших технологий, как флэш-память, компоненты с поверхностным монтажом и специализированные сверхбольшие интегральные схемы (СБИС). Для высокоскоростной обработки сигналов используются: распределение логических функций и всех данных о конфигурации оборудования, дублирование этих данных в оборудовании, индивидуальные микропроцессоры во всех ТЭЗ.

Основой оборудования SYNFONET является симметричный кросс-коннектор, который позволяет легко преобразовать один элемент сети в другой. Для этого достаточно добавить соответствующие интерфейсы и изменить конфигурацию оборудования с помощью системы управления [163].

Компания Lucent представила третье поколение систем передачи SDH - семейство унифицированного оборудования типа MILLENNIA. Это оборудование представляет собой высокоэффективную гибкую платформу для построения транспортных сетей SDH любой конфигурации. Основой платформы является модульный сетевой элемент, который, в зависимости от выполняемых функций, может быть сконфигурирован как ТМ, DIM, кросс-коннектор или LR. Каждый из этих элементов может быть преобразован для использования в сетях уровней STM-1, STM-4 и STM-16.

Кроме того, в состав оборудования MILLENNIA входит оптическая система передачи с плотным волновым мультиплексированием типа MILLENNIA 80G DWDM [33].

Такая гибкая системная концепция третьего поколения систем передачи SDH обеспечивает конфигурирование сетевых элементов с учетом текущих потребностей в пропускной способности и, при необходимости, быстрое расширение возможностей сети в пропускной способности.

Наиболее важным свойством сетевых элементов оборудования MILLENNIA является модульная структура аппаратурных средств. Она позволяет конфигурировать разные типы элементов сети с использованием одних и тех же базовых сменных ТЭЗ, каждый из которых выполняет строго определенную функцию в сетевом элементе. Такой же принцип реализован на уровне программного обеспечения элементов сети. Оно состоит из программных модулей, которые выполняют соответствующие функции контроля, управления и обслуживания сетевого элемента, а также обеспечения его связи с системой управления сетью.

На 23-й Европейской конференции представители компании Lucent заявили, что с 1998 г. оборудование типа MILLENNIA появится на рынке.

Дальнейшее развитие сети связи Земли путем строительства отдельных линий передачи «точка - точка» не может удовлетворить постоянный рост трафика между странами и континентами.

Поэтому в декабре 1997 года в г. Лас-Вегасе (США) состоялась информационная встреча представителей более чем 150 стран, а также Международного союза электросвязи. Встречу организовала компания CTR Group Ltd - инициатор нового проекта OXYGEN. Целью этого проекта является строительство глобальной сети связи планеты. Эта сеть должна обеспечить широкополосную связь практически всем странам мира.

Первый этап строительства глобальной оптической сети поделен на четыре фазы: А, В, С, D. На этом этапе необходимо проложить 160 000 км волоконно-оптического (в основном подводного) кабеля, построить 98 береговых пунктов (станций) в 77 странах и регионах на 6 континентах. После ввода в эксплуатацию первого этапа проекта OXYGEN он должен обеспечить пропуск 90 % всемирного трафика [32].

6. В феврале 1998 г. компания Lucent представила на рынке разработанную в Bell Labs оптическую линейную систему высокой пропускной способности типа WaveStar OLS 400G, основанную на технологии DWDM. В то время это была единственная система передачи, которая обеспечивала мультиплексирование, одновременную передачу и демультиплексирование 80 потоков STM-16 (2,5 Гбит/с) или 40 потоков STM-64 (10 Гбит/с), или их комбинацию по одному волокну, т. е. создавала суммарный цифровой поток со скоростью передачи от 200 до 400 Гбит/с. Это дает существенную экономию оптического волокна, оптических усилителей и другого линейного оборудования. Система может перекрывать расстояние до 640 км с промежуточными волоконно-оптическими усилителями (ВОУ) без регенерации сигналов.

Система WaveStar OLS 400G является первой системой передачи технологии DWDM, которая представляет собой единую платформу с возможностью постепенного наращивания от одного до 80 оптических трактов. Это позволяет увеличивать пропускную способность по модульному принципу, а также это лучшее сочетание производительности, гибкости и масштабируемости.

Применение такой системы передачи дает возможность заложить инфраструктуру транспортной сети с огромной пропускной способностью и перекрываемым расстоянием без большого количества линейных регенераторов, а затем по мере увеличения потребности в трафике, наращивать терминальное оборудование с минимальными затратами [105].

В сентябре 1998 г. крупнейшие компании мира: Alcatel, NEC и Tyco подписали контракт на поставку оптического кабеля и оборудования для реализации проекта глобальной сети OXYGEN. Все кабельные суда мира будут участвовать в прокладке подводных оптических кабелей по проекту OXYGEN. Кроме того, компания CTR Group Ltd заказала дополнительно построить несколько кабельных судов. В декабре 1998 г. указанный контракт вступил в силу [32].

7. В феврале 1999 г. компания Lucent объявила о новой серии оптического сетевого оборудования типа WaveStar AllMetro, которое позволяет образовать 4, 8, 20 или 40 оптических трактов в одном оптическом волокне. Оборудование WaveStar AllMetro тогда было единственной серией оптического сетевого оборудования для местных (городских) сетей, которая позволяет комбинировать такое оборудование разной пропускной способности, расширять или уменьшать его функциональные возможности в данной сети или на участке (оптическом кольце) этой сети с целью максимизации общей производительности и минимизации стоимости оборудования. Появление оборудования типа WaveStar AllMetro означает распространение технологии DWDM с магистральных транспортных сетей на местные (городские) сети доступа и корпоративные сети.

Наиболее мощной в новой серии сетевого оборудования является оптическая линейная система типа WaveStar AllMetro OLS. Она даёт возможность образовать в одном волокне до 40 оптических трактов, в каждом из которых можно одновременно передавать цифровые потоки уровня STM-16 (2,5 Гбит/с), т. е. максимальная пропускная способность системы составляет 100 Гбит/с, что эквивалентно возможности одновременного установления и ведения 1,2 млн. телефонных разговоров [105].

Система типа WaveStar AllMetro OLS допускает постепенное наращивание пропускной способности по мере перехода на более мощные маршрутизаторы. Со временем планируется довести скорость передачи входных потоков до 10 Гбит/с, каждый из которых будет передаваться по одному из 40 оптических трактов, что повысит пропускную способность системы передачи до 400 Гбит/с.

Однако, разработанные оптические системы передачи с пропускной способностью 400 Гбит/с - это далеко не предел. В Bell Labs уже создана экспериментальная установка, позволяющая с помощью одного лазера передавать по одному волокну 1024 оптических потока с использованием технологии сверхплотного волнового мультиплексирования UWDM (Ultra-Dense Wavelength Division Multiplexing).

Параллельно с работами по увеличению числа оптических трактов в одном волокне, в Alcatel, Lucent, Siemens и других компаниях интенсивно проводились работы по повышению скорости передачи сигналов в одном оптическом тракте.

Компания Siemens разработала мультиплексор типа SL-256 уровня STM-256 (40 Гбит/с), реализованный на электронных компонентах. Применение его в системе передачи типа WL 4, образующей четыре оптических тракта, позволяет обеспечить пропускную способность одного волокна 160 Гбит/с. Ожидается, что в недалеком будущем появится система передачи WL-32, которая позволит увеличить пропускную способность одного ООВ до 1,28 Тбит/с [78].

В лаборатории Bell Labs уже создана первая в мире система передачи, обеспечивающая пропускную способность одного оптического тракта 160 Гбит/с [11]. Сочетание этой технологии с технологией UWDM позволит уже в ближайшее время создать оптические транспортные системы с фантастически большой пропускной способностью 160 Гбит/с х 1024 = 163,84 Тбит/с.

Оптическая линейная система WaveStar AllMetro OLS разработана под все типы трафика и обеспечивает поддержку технологий SDH, ATM, IP и др. Она обладает также функциями увеличения или уменьшения числа оптических трактов в фиксированном или варьируемом варианте исполнения системы передачи. Это позволяет операторам самим определять способ добавления или удаления оптических трактов на определенном участке сети по мере необходимости. При использовании системы передачи на корпоративных сетях операторы могут смешивать и комбинировать системы с 4, 8, 20 или 40 оптическими трактами, чтобы создать наиболее эффективную по стоимости сеть под требования заказчика услуг.

Линейные системы WaveStar AllMetro OLS различной пропускной способности могут обеспечивать связь на расстояние до 60 км без оптических усилителей и до 200 км в кольцевых топологиях, что делает их исключительно эффективными в стоимостном отношении при строительстве локальных (городских) сетей.

Таким образом, представленное компанией Lucent оборудование WaveStar AllMetro OLS является своеобразным «дизайнерским набором», который дает возможность операторам и поставщикам услуг связи строить сети со специфическими свойствами и функциональностью, необходимыми потребителям, и стоимостью услуг, которую клиенты согласны оплачивать.

В октябре 1999 г. на выставке «Telecom^99» компания Lucent впервые продемонстрировала прототип полностью оптического кросс-коннектора, коммутирующего оптические потоки с помощью матриц крохотных зеркал (технология MicroStar). А уже через месяц было анонсировано первое созданное на основе технологии MicroStar коммерческое оборудование -полностью оптический маршрутизатор типа WaveStar LambdaRouter с пропускной способностью 10 Тбит/с [11].

Создание оборудования типа LambdaRouter с полностью оптической коммутирующей матрицей открывает новую эру в развитии волоконно-оптических телекоммуникаций.

Внедрение технологий DWDM и UWDM, систем передачи WaveStar OLS 400G и WaveStar AllMempo OLS, оптических кросс-коннекторов WaveStar LambdaRouter вскоре станет единственно возможным способом справиться с экспоненциальным ростом трафика на телекоммутационных транспортных сетях.

8. В 2000 г. началась практическая реализация проекта глобальной оптической сети связи Земли типа OXYGEN. Выше указывалось, что первый этап строительства этого проекта разделен на четыре фазы А, В, С, D.

Фаза 1А предусматривает строительство новых волоконно-оптических линий передачи в Атлантическом и Тихом океанах. В течение этой фазы будут использованы существующие и построены новые 39 береговых пунктов (станций) в 32-х странах. При этом будут использоваться достроенные Азиатское оптическое кольцо, оптические кольца Тихого и Атлантического океанов, подземные волоконно-оптические линии передачи через Северную Америку. Окончание строительства планировалось на конец 2000 г.

Фаза 1В - строительство 12 береговых пунктов (станций) в 10 странах, Балтийское и Североевропейское оптические кольца. Завершение строительства - март 2001 года.

Фаза 1C - строительство 38 береговых пунктов (станций) в 29 странах и оптических колец Южной Америки, Средиземного моря и Ближнего Востока. Завершение строительства - ноябрь 2001 г.

Фаза 1D - строительство 9 береговых станций в 6 странах и волоконно-оптических линий передачи Северной Атлантики, Тихого океана, Центральной Америки, оптического кольца Океании. Окончание строительства запланировано на март 2002 года.

Для реализации проекта OXYGEN используются следующие технические решения и технологии:

1) океанские волоконно-оптические линии передачи с регенераторами, современные кабели которых содержат 6 оптических пар; в каждой паре с использованием технологии DWDM образуется 40 оптических трактов, обеспечивающих передачу сигналов SDH уровня STM-64 (10 Гбит/с), в результате линия передачи обеспечивает пропускную способность 2,4 Тбит/с, такие линии передачи используют как трансконтинентальные;

2) морские волоконно-оптические линии передачи с усилителями (без регенераторов), кабели которых содержат 12 пар оптических волокон; при той же технологии использования оптических пар в кабеле можно получить суммарную скорость передачи 12 х 40 х 10 Гбит/с = 4,8 Тбит/с; эти линии передачи используют вдоль побережья и между островами;

3) подземные волоконно-оптические линии передачи, для строительства которых применяют современные ВОК с числом оптических пар до 216; каждая пара позволяет образовать в ней 40 оптических трактов, обеспечивающих передачу сигналов SDH уровня STM-64 (10 Гбит/с), в результате такая линия передачи обеспечивает суммарную пропускную способность 216 х 40 х 10 Гбит/с = 86,4 Тбит/с;

4) модульные системы управления полосой пропускания для автоматических переключений и маршрутизации цифровых потоков от уровня STM-1 до уровня STM-64.

Система «Менеджер полосы пропускания» (WaveStar Bandwidth Manager) компании Lucent построена на единой унифицированной платформе. Она способна сынтегрировать все параметры доступа и межузлового транспорта в одном элементе сети, что коренным образом упрощает процедуру управления трафиком телефонии, передачи данных и видео в данном узле сети. Эта система может также с высокой экономической эффективностью обрабатывать до 64 х 48 = 3072 эквивалентных потока уровня STM-1 с помощью высокоинтегрированной IP/ATM/SDH коммутационной внутренней структуры, которая обеспечивает масштабируемую мультисервисную платформу для построения «сети будущего».

Система «Менеджер полосы пропускания» компании Lucent является новым шагом в развитии транспортных сетей. Она позволяет оператору сети комбинировать различные интерфейсы и методы кросс-соединения в одном элементе сети; объединяет в себе функции мультиплексора выделения/вставки и широкополосного кросс-коннектора системы передачи SDH, ATM-коммутатора и IP-маршрутизатора.

Новая модульная система управления «Менеджер полосы пропускания» дает возможность оператору наиболее гибко и эффективно использовать ресурсы сети по транспортировке и надежной качественной доставке сигналов телефонной связи, передачи данных и видео, используя одну платформу оборудования.

С использованием оборудования системы WaveStar Bandwidth Manager сегодня создается глобальная оптическая транспортная сеть планеты Земля в рамках проекта OXYGEN, объединяющая все континенты и десятки операторских компаний. Для управления этой сетью создаются три Центра управления в Лондоне, Нью-Йорке и Сингапуре, причем каждый из них может взять на себя управление всей сетью. Система управления сетью OXYGEN имеет довольно сложную архитектуру и мощное программное обеспечение, разработанное компанией Lucent [32].

Проект OXYGEN осуществляется поэтапно. В рамках его реализации в течение трех лет (2000 - 2002 гг.) построены следующие линии передачи:

Транстихоокеанская линия передачи ТРС-6 (Япония - США), оптический кабель которой содержит четыре пары ООВ, сдана в эксплуатацию в 2000 г. В ней используется волновое мультиплексирование, что позволило образовать всего 32 оптических тракта. По каждому тракту передавался поток уровня STM-16 (2,5 Гбит/с). Суммарная пропускная способность линии передачи составила 80 Гбит/с. Однако уже к середине 2001 г. эта линия передачи была модернизирована путем использования технологии DWDM. Это дало возможность получить всего 64 оптических тракта, по каждому из которых передаются потоки уровня STM-64 (10 Гбит/с). В результате суммарная пропускная способность линии передачи ТРС-6 составила 640 Гбит/с.

Трансатлантическая линия передачи ТАТ-14 соединяет США с Францией, Великобританией, Голландией, Германией и Данией. Эта линия передачи строилась два года (2000 - 2001 гг.), ее параметры такие же, как и у модернизированной линии передачи ТРС-6.

Трансатлантическую линию передачи APOLLO (США - Великобритания - Франция) планировалось завершить в 2002 г. В третьем квартале 2002 г. на ней монтировалось оборудование технологии DWDM, образующее 80 оптических трактов в каждой из четырех пар ООВ проложенного кабеля. Всего на линии передачи APOLLO образуется 320 оптических трактов. При передаче по каждому из них сигналов технологии SDH уровня STM-64 (10 Гбит/с) суммарная пропускная способность составит 3,2 Тбит/с. Это означает, что линия передачи APOLLO позволяет получить 38 млн 400 тыс. ОЦК.

Проект OXYGEN планировалось завершить в 2003 г. По этому проекту должно быть проложено 275 000 км оптического (преимущественно подводного) кабеля и построены 264 оконечные станции в 174 странах [101].

9. В Украине применение технологии SDH началось в 1995 г., когда Днепровское областное предприятие связи «Днепротелеком» приступило к реализации проекта реконструкции городской телефонной сети города Днепропетровска с использованием системы передачи SDH уровня STM-1 типа ISM-2000 компании AT&T (ныне компания Lucent).

Первая магистральная ВОСП SDH в Украине была построена в 1996 г. и сдана в эксплуатацию в феврале 1997 г. Линейный тракт имеет протяженность 900 км, он проходит от Киева до Одессы через Черкассы, Кировоград, Николаев. Пропускная способность линейного тракта составляет 622,08 Мбит/с. Оборудование SDH уровня STM-4 типа TN-4X поставила фирма Nortel. Позднее эта линия была продлена до Чернигова.

В 1998 г. была сдана в эксплуатацию система передачи SDH на участке Киев - Львов протяженностью 600 км, которая проходит через Винницу, Хмельницкий, Тернополь. Пропускная способность линейного тракта равна 2,5 Гбит/с. Волоконно-оптический кабель и оборудование SDH уровня STM-16 типа AXD-2500 поставила компания Ericsson. Позднее эта линия была продлена до Харькова и сдана в эксплуатацию в конце 2000 г. Это основные волоконно-оптические линии передачи SDH в Украине, так называемые проекты «Юг», «Запад», «Север» и «Восток».

В течение 1999-2000 гг. в стране построено и введено в эксплуатацию несколько более коротких линий передачи SDH: Винница - Одесса, Львов - Ужгород, Харьков - Луганск, Одесса - Симферополь и другие, в построении которых принимали участие компании Ericsson, Nortel, Siemens и др.

Всего для Единой национальной системы связи страны до 2001 г. было построено около 4500 км волоконно-оптических линий передачи на базе технологии SDH уровня STM-16.

Кроме того, в 2001 г. «Укртелеком » завершил строительство и ввел в эксплуатацию первую очередь двунаправленного волоконно-оптического кольца в г. Киеве. При строительстве кольца проложены два кабеля, в каждом из которых используется по одной паре оптических волокон. Такая топология сети («сдвоенное кольцо») обеспечивает более высокий уровень ее отказоустойчивости, чем кольцо, образованное двумя волокнами. В указанной сети установлено линейное оборудование SDH уровня STM-64 (10 Гбит/с) типа SL-64 компании Siemens. В пунктах доступа используются мультиплексоры выделения/вставки уровней STM-1, STM-4 и STM-16 типов SMA-1, SМА-4 и SMA-16 соответственно.

В 2002 г. «Укртелеком» предполагал выполнить такие основные работы:

1. Построить новые транспортные магистрали связи: «Полесье» (Киев -Житомир - Ровно - Луцк - Львов), «Уголек» (Харьков - Донецк - Луганск) и «Сечь» (Запорожье - Мелитополь - Симферополь). На всех этих магистралях планировалась установка оборудования систем передачи SDH уровня STM-16.

2. Сделать ответвления от волоконно-оптических транспортных магистралей, которые уже работают. Примеры таких ответвлений:

а) от Бахчисарая до Севастополя и Ялты;

б) от Донецка на Горловку и от Запорожья на Кривой Рог;

в) от Мелитополя на Бердянск и Мариуполь;

г) от Кировограда на Умань и Немиров и т. д.

Всего в ходе выполнения указанных и других работ должно быть проложено около 4000 км ВОК, который поставляет завод «Одескабель». Более подробно о применении технологии SDH в Украине изложено в работах [84, 87].

1   2   3   4

Похожие:

1 Общие сведения Быстрое развитие телекоммуникационных сетей и необходимость существенного увеличения объема, надежности и экономичности передачи цифровых iconРабочая программа учебной дисциплины построение телекоммуникационных сетей и оценка показателей надежности (название дисциплины) Специальность научных работников: 05. 12. 13 «Системы, сети и устройства телекоммуникаций»
Учебная дисциплина «Построение телекоммуникационных сетей и оценка показателей надежности» относится к циклу «Специальные дисциплины...

1 Общие сведения Быстрое развитие телекоммуникационных сетей и необходимость существенного увеличения объема, надежности и экономичности передачи цифровых iconИнновационные тенденции развития кабельных цифровых систем передачи
Анализируются причины низкой помехоустойчивости цифровых систем передачи прошлого столетия. Объясняются основные тенденции в конструировании...

1 Общие сведения Быстрое развитие телекоммуникационных сетей и необходимость существенного увеличения объема, надежности и экономичности передачи цифровых iconЛекция №8 Конвергенция компьютерных и телекоммуникационных сетей
Ярко выраженная в последнее время тенденция сближения различных типов сетей характерна не только для локальных и глобальных компьютерных...

1 Общие сведения Быстрое развитие телекоммуникационных сетей и необходимость существенного увеличения объема, надежности и экономичности передачи цифровых iconИсследование работ в данном направлении показало, что на сегодняшний
Быстрое развитие информационных и телекоммуникационных технологий, обеспечивающих

1 Общие сведения Быстрое развитие телекоммуникационных сетей и необходимость существенного увеличения объема, надежности и экономичности передачи цифровых iconЛекция: Общие сведения о сетевых технологиях Приведены основные элементы и устройства телекоммуникационных сетей, их классификация, описание семиуровневой модели взаимодействия открытых систем
Приведены основные элементы и устройства телекоммуникационных сетей, их классификация, описание семиуровневой модели взаимодействия...

1 Общие сведения Быстрое развитие телекоммуникационных сетей и необходимость существенного увеличения объема, надежности и экономичности передачи цифровых iconКонтрольная работа по стиС в тк ч зф 2009г гр. 403001, 2, 3
Основные принципы построения интегральных цифровых сетей и цифровых сетей с интеграцией служб (цсис)

1 Общие сведения Быстрое развитие телекоммуникационных сетей и необходимость существенного увеличения объема, надежности и экономичности передачи цифровых icon4 Общие положения по сетям и службам передачи данных
Происходящие в мире процессы конвергенции в сфере инфокоммуникаций, а также общие изменения в экономической, социальной и политической...

1 Общие сведения Быстрое развитие телекоммуникационных сетей и необходимость существенного увеличения объема, надежности и экономичности передачи цифровых iconПрограмма вступительных экзаменов в магистратуру по специальности
Основные требования к деталям и узлам машин. Понятия работоспособности, технологичности, экономичности. Понятие надежности, основные...

1 Общие сведения Быстрое развитие телекоммуникационных сетей и необходимость существенного увеличения объема, надежности и экономичности передачи цифровых iconРабочая программа дисциплины основы построения современных телекоммуникационных сетей
Изучение теоретических принципов построения и функционирования современных телекоммуникационных сетей

1 Общие сведения Быстрое развитие телекоммуникационных сетей и необходимость существенного увеличения объема, надежности и экономичности передачи цифровых iconСибирское отделение
Проблемы создания глобальных и интегрированных информационно-телекоммуникационных систем и сетей. Развитие технологий grid


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница