И снова о WDM

Сергеев А.

Источник: http://www.connect.ru/article.asp?id=5075

От магистральных сетей будет требоваться все большая пропускная способность.

Сегодня телекомрынок, в частности его инфраструктурная составляющая, переживает период динамичных и знаковых изменений. Развитие информационных и коммуникационных технологий, проникновение интернет-технологий в умы и сердца пользователей, тотальная мобильность и постоянно нарастающая потребность в увеличении объема передаваемых данных - все это ежедневно повышает требования к транспортным сетям. Если попробовать сформулировать кратко, то от магистральных сетей требуется быстрое и тотальное увеличение пропускной способности.

Навстречу новым скоростям

В настоящее время специалисты выделяют несколько способов наращивания пропускной способности транспортной сети. Во-первых, это прокладка новых оптических кабелей. Разумеется, такой вариант требует серьезных временных и финансовых затрат. Более того, в некоторых случаях он неприменим. Во-вторых, использование оптических компонент. Специалисты отмечают, что, в отличие от электронных компонент, параметры большинства оптических компонент не зависят от скорости передачи данных и для них прирост цены с увеличением битовой скорости будет небольшим. Однако здесь есть несколько тонких моментов: от сложности подбора нужных оптических компонент до их совместимости.

И наконец, применение технологии уплотнения каналов по длинам волн (WDM - Wavelength Division Multiplexing). Обычно для этого достаточно только заменить терминалы в линии с оптическими усилителями. Технология уплотнения каналов по длинам волн далеко не нова. Это второе поколение волоконно-оптических коммуникаций. Первое возникло в 80-е годы, когда ведущие телефонные компании прокладывали оптические кабели в США и других странах, создавая глобальную инфраструктуру гигантской пропускной способности взамен электрических кабелей и беспроводных трансляционных каналов. Как совершенно справедливо отмечено в работе А. П. Галицкого и А. С. Мендковича "Новое поколение транспортных технологий", развитие WDM-технологии происходило в несколько этапов.

Первое поколение WDM-систем характеризовалось использованием только двух дискретных длин волн – 1310 и 1550 нм.

Основные усилия были направлены на развитие систем для всего спектра телекоммуникационных сетей, как междугородных, так и городских. Основным результатом, достигнутым на этом этапе, была существенная экономия кабеля.

Во втором поколении появилась технология DWDM. На этом этапе использовался набор длин волн в диапазоне 1550 нм. В одной оптоволоконной жиле одновременно передавалось от 8 до 16 потоков с разной длиной волны. Кроме того, стали применяться оптические усилители. Приоритетным направлением разработок было создание систем, ориентированных на применение в магистральных сетях. DWDM-системы использовались главным образом для SONET/SDH двухточечных соединений.

Третье поколение положило начало созданию полностью оптических телекоммуникационных инфраструктур. При этом вследствие роста числа корпороличества корпоративных и частных пользователей Интернета, приоритет был отдан системам для сетей городского масштаба. Было вдвое увеличено количество длин волн (16–32) и стала применяться кольцевая топология. В результате была создана протокольно-независимая архитектура, достигнуты повышенная надежность коммуникационной среды и гибкость в предоставлении сервиса.

Современный этап характеризуется дальнейшим развитием, на качественно новом уровне, систем для всех типов сетей и ориентацией на «полностью оптические» сетевые инфраструктуры. Уже существуют устройства, обеспечивающие передачу информации с использованием более 100 длин волн. Ожидается, что в ближайшем будущем коммутации в транспортной среде будут производиться на оптическом уровне. Благодаря этому будет обеспечена повышенная гибкость сетевой топологии, недостижимая на предыдущих этапах.

Технология WDM умножает пропускную способность волокна за счет одновременной трансляции сигналов различной частоты. Волновое мультиплексирование первоначально было направлено на объединение двух основных несущих 1310 нм и 1550 нм (второго и третьего окон прозрачности) в одном оптоволокне, что позволяло удвоить емкость системы и было оправданно всей историей развития ВОЛС. Многие стандартные системы SDH предлагают это сейчас как один из вариантов конфигурации. Ряд исследователей называет такие системы широкополосными WDM (разнос по длине волны – 240 нм) в противовес узкополосным WDM (разнос в которых был на порядок ниже – 24–12 нм, что давало возможность разместить в третьем окне (1550 нм) 4 канала). Подобное деление систем кажется на данный момент не совсем корректным, ибо у таких «широкополосных» WDM спектр не перекрывался, а состоял из двух изолированных полос. С другой стороны, в настоящее время формируется класс действительно широкополосных систем WDM, перекрывающих в смежных окнах прозрачности (третьем и четвертом) полосу порядка 84 нм от 1528–1612 нм.

Сегодня использование оборудования WDM, точнее, уже DWDM, особенно актуально в связи с быстрым развитием сетей связи всех уровней. Подчеркнем, что оно применяется не для создания новых волоконно–оптических сетей, а именно для модернизации и расширения существующих сетей, значительно повышающих их пропускную способность и доступность. Ведь одно из основных достоинств технологии DWDM — быстрая окупаемость вложенных операторами в ее внедрение средств и получение прибыли.

Мультисервисные сети: инфраструктура будущего

Специалисты, рисуя перспективы развития магистральных сетей, единодушны во мнении, что DWDM-технологии активно подтолкнут развитие мультисервисных сетей. Ведь DWDM — это физический уровень сети, который работает независимо от типа передаваемой информации или от ее формата. Подобная гибкость в сочетании с огромной пропускной способностью делает DWDM идеальной технологией для опорной инфраструктуры сетей следующего поколения, каковыми являются мультисервисные сети. Такие свойства DWDM позволяют обет самых различных сетей: стационарных, мобильных, постоянно усложняющихся служб и телекоммуникационных приложений с постоянно возрастающим числом пользователей и скоростями передачи информации.

Для мультисервисных сетей, сетей нового поколения, необходима очень надежная технология, обладающая высокой гибкостью и производительностью, чему в полной мере отвечает DWDM. Однако, чтобы DWDM могла обеспечить потребности будущих сетей связи, все стороны, заинтересованные в их развитии, должны рассматривать проблему в более широком аспекте, включая взаимодействие с системами мобильной связи третьего поколения, а также с сетями следующего поколения (NGN).

Как только системы мобильной связи третьего поколения войдут в строй и станут широко доступны пользователям, они потребуют высокой пропускной способности цифровых трактов и широкой полосы каналов. В этих условиях DWDM, SDH и различные технологии обеспечат новым системам эффективное решение их транспортных проблем.

РАЗВИТИЕ МАГИСТРАЛЬНЫХ СЕТЕЙ В РОССИИ

Россия: DWDM-сети – в жизнь

ОАО «Ростелеком» и компания Huawei Technologies год назад запустили в коммерческую эксплуатацию систему спектрального уплотнения DWDM на магистральной линии Москва–Самара. Новая магистральная инфраструктура на линии «Ростелеком», помимо возможности организации транзита Европа–Азия, позволила улучшить качество телефонной связи на территории Самары, Волжского региона и юга России. С запуском новой DWDM-сети пропускная способность сети ОАО «Ростелеком» выросла в 5 раз, соответственно увеличилась пропускная способность каналов для доступа в Интернет.

ТрансТелеКом: модернизация сети на базе DWDM

«Компания ТрансТелеКом» (ТТК) планирует инвестировать 100 млн долл. в модернизацию своей магистральной сети. Об этом было объявлено на форуме «Россия–Азия: новые возможности для корпораций», проходившем в Москве в августе этого года.

Предполагается, что основными пользователями трансконтинентальной магистрали будут корпоративные потребители конвергентных услуг связи и операторы передачи данных. Модернизация сети «Компании ТрансТелеКом» начата в рамках проекта ERMC, осуществляемого совместно с китайским оператором связи China Unicom и акционерным обществом «Улан-Баторская железная дорога». Для модернизации сети «Компании ТрансТелеКом» будут использоваться привлеченные средства, в основном банковские кредиты.

В настоящее время емкость магистральной сети «Компании ТрансТелеКом» задействована на 90%. Около 20% задействованной емкости сети используется корпоративными клиентами компании, остальная емкость – операторами связи, в первую очередь сотовыми операторами и операторами услуг Интернета.

В процессе модернизации, который рассчитан на 2004–2005 гг., в сети компании будут установлены системы спектрального уплотнения сигнала (DWDM).