Решения

Оптические решения DWDM, SDH

Работы, связанные с проектированием, монтажом, настройкой, запуском и последующим техническим сопровождением решений на основе оптических транспортных сетей являются одним из основных направлений в деятельности нашей компании.

Сегодня к оптическим сетям часто относят сети на основе различных технологий, таких как SDH, DWDM/ROADM, OTN. Компания «АДВ Консалтинг» имеет большой опыт внедрения и поддержки SDH сетей, однако в применении к оптическим сетям гораздо корректнее говорить о DWDM/ROADM и OTN-технологиях. Причина состоит в том, что указанные технологии в совокупности создали класс сетей, принципиально отличных от сетей на основе SDH-технологии, созданных в период доминирования голосового трафика и систем с коммутацией каналов, на основании временного разделения каналов (TDM), иных объемов трафика систем передачи данных и представлений о структуре сети связи.

Оборудование сетей связи со спектральным уплотнением (DWDM), в том числе с опцией перестраиваемого канального плана сети, управляемого ввода-вывода заданных длин волн за счет применения оптических коммутаторов в составе оптических мультиплексоров (ROADM), активно развивается и является достаточно инновационным продуктом. Оно образует так называемый фотонный уровень транспортной сети. При этом реализация схем без статических компенсаторов дисперсии уже не является  новшеством для магистральных сетей,также как и внедрение решений с удаленно настраиваемой оптической коммутацией для сетей уровня региона или крупного города. Однако, для DWDM сетей, как ранее и для другого оборудования сетей в классе систем передачи, одновременно встал вопрос об ограниченности ресурса пропускной способности, ограниченном доступном количестве длин волн, необходимости разумной утилизации ограниченного количества длин волн и спектра в целом. Отчасти задача утилизации спектра решается на фотонном уровне через технологию FlexGrid. К сожалению, полностью оптические (фотонные) сети не достаточно хорошо отвечают на вопросы сходимости в случае однократных и тем более многократных повреждений, утилизации каналов (длин волн), обеспечения быстрого «переиспользования» ресурсов в схемах со смешанной топологией сети.

В результате, как правило, между различными пакетными сетями (сетями передачи данных) и сервисом фотонных сетей (заданной длиной волны) нашла свое второе рождение технология «оптических транспортных сетей» (OTN). OTN, по сути своей, относится к технологии с коммутацией каналов и реализует (хоть это и несколько противоречит названию) «электрический» уровень оптической сети. Cлучившаяся реинкарнация OTN (изначально стандарты предполагали обслуживание только STM-N каналов, т.е. формат SDH) предусматривает обслуживание и создание высокоскоростных каналов (путем мультиплексирования и инкапсуляции трафика в OTN кадры) с пропускной способностью до 100Gbps (в перспективе 400Gbps). Типовая пропускная способность клиентских портов OTN мультиплексоров начинается с 1Gbps. OTN мультиплексоры часто именуются коммутаторами, благодаря наличию в них матриц коммутации OTN трафика. Идея использования матриц коммутации в OTNмультиплексорах схожа с идеей создания соединений (cross-connect) в SDH оборудовании. В OTN кадр стандартом заложена еще недавно уникальная для большинства систем передачи (кроме систем передачи, работающих по подводному оптическому кабелю) технология коррекции ошибок FEC, что позволяет добиться дополнительного преимущества в обеспечении достоверной передачи данных, выигрыш в допустимых значениях уровня полезного сигнала на стороне приемника, соотношении сигнал/шум. Преимущества FEC, тем не менее, нужно воспринимать с осторожностью, т.к. разрабатывалось данное решение отнюдь не для нивелирования плохого качества сварки оптических кабелей и прочего, а для увеличения возможностей по использованию длин волн с большим количеством оптических переприемов в фотонной сети с ROADM.

Часто возникает вопрос, почему бы не заменить OTN высокопроизводительной IP/MPLS сетью и не подключать IP/MPLS маршрутизаторы непосредственно к DWDM мультиплексорам. Зачастую на определенном этапе развития сети так и происходит, но оператор крупной сети связи рано или поздно столкнётся как минимум с тремя отчасти связанными проблемами:

1)      Загрузка MPLS сети большим количеством сервисов типа точка-точка с достаточно широкой полосой пропускания и требованием к обслуживанию на уровне высокоприоритетного трафика (не ниже Expedited Forwarding);

2)      Сложность при определении адекватных приоритетов/правил обслуживания разнородного трафика, агрегируемого одной MPLS сетью (принятые оператором Differentiated services политики не будут соотноситься с необходимыми политиками для корректного обслуживания транзитного пакетного трафика другого оператора или корпоративного клиента);

3)      Оптимизация трафика между LER маршрутизаторами, исключение необходимости «мгновенной» и дорогостоящей модернизации LSR при быстром росте трафика. 

Все перечисленные проблемы достаточно хорошо решаются путем задействования сервисов оптической транспортной сети, т.е. фактически предоставляются выделенные цифровые каналы с Ethernet (1Gbps и выше) интерфейсами. В остальном MPLS позволяет эффективно утилизировать оптические транспортные сети и связка MPLS/OTN/DWDM выглядит достаточно перспективной.

Развитие требований по обеспечению отказоустойчивости, автоматизации процесса создания и поддержки работоспособного состояния соединений в соответствии с заданными ограничениями и необходимостью проактивного мониторинга привело к внедрению в оптических сетях плоскости управления (Control plane). В результате сегодняшний узел оптической сети зачастую представляет сумму технологий из DWDM/OTN с поддержкой протоколов специализированной плоскости управления. Внедрение controlplaneизменило принципы использования оптических сетей, в некоторых случаях позволило реализовать интеграцию IP/MPLS сети с Control plane. Благодаря внедрению плоскости управления оптическая сеть в большей степени адаптировалась к обслуживанию соединений в интересах вышестоящих сетей с различными требованиями к уровню обслуживания (в отношении доступности соединений).     

2017
ADV Consulting