+7 (495) 797-3311
Узнать цену
Компания Решения Продукция
Сервис Новости Где купить

Узнать цену
ФИО *
E-mail *
Телефон *
Компания
Оборудование
* - поля, обязательные для заполнения
Отправить
QTECH - Quality Technology
Ethernet коммутаторы
Интеллектуальные решения
Оптические модули
Оборудование PON
Оборудование TDM
Мультимедиа
Транспортные сети передачи данных
Оборудование VoIP
Системы питания и контроля
Мобильные устройства и аксессуары
Пассивное телекоммуникационное оборудование
Абонентское оборудование
Беспроводные системы связи
Системы видеонаблюдения
Системы безопасности
Архив оборудования
 
РЕШЕНИЯ
ЗАЯВКА НА ТЕСТИРОВАНИЕ
СЕРТИФИКАТЫ
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ
ПУБЛИКАЦИИ


 

Обзор оборудования CWDM/DWDM

5, 7 номер журнала Фотон Экспресс, 2010

Назначение оборудования спектрального уплотнения

В настоящее время системы связи стали одной из основ развития глобального информационного общества. Спрос на услуги связи, от традиционной и мобильной телефонии до широкополосного фиксированного и мобильного доступа в Internet, постоянно растёт. Вместе со спросом на те или иные услуги связи, растут и притязания потребителей к качеству услуг и предоставляемой полосе пропускания каналов. Это предъявляет новые и всё более жёсткие требования к современным сетям связи, их пропускной способности, надёжности, гибкости, зоне покрытия, разнообразию предоставляемых сервисов. На данный момент общепризнанно, что удовлетворить потребности общества в передаче информации можно только при использовании волоконно-оптических линий и систем передачи (ВОЛС/ВОСП). Оптическое волокно обладает огромной пропускной способностью. Потребности общества растут куда быстрее, чем это можно было предполагать. Если ранее, ВОЛС использовались в основном на магистральных линиях связи, соединяя важнейшие города стран и континентов, то сегодня ВОЛС охватывают не только города, но и их сети доступа. Учитывая динамически развивающуюся концепцию FTTx, ВОЛС проникают в здания, офисы и даже квартиры.

Различные технологии – SDH, ATM, Ethernet, местами начинают не справляться с ростом объёмов информации необходимой для передачи. Максимально достижимые скорости интерфейсов, ограничены возможностями электроники и, не превышают 40 Гбит/c (эквивалент STM-256). Данное ограничение не даёт возможности увеличения пропускной способности линий связи за счёт увеличения скорости интерфейсов используемого оборудования, при этом оптические волокна (ОВ) обладают огромным потенциалом.

Технологией решающей имеющуюся проблему и обеспечивающей практически неограниченные возможности роста полосы пропускания, является технология волнового мультиплексирования – WDM (Wavelength Division Multiplexing). В отечественной литературе, уже почти 30 лет применяется термин «спектральное уплотнение» [2]. Суть WDM заключается в одновременной передаче по одному ОВ нескольких независимых информационных каналов на разных длинах волн (оптических несущих), что позволяет максимально использовать возможности ОВ.

Именно системы WDM могут решить проблемы нехватки пропускной способности (в связи с занятостью уже проложенных, ограниченностью рядом факторов прокладываемых и арендуемых ОВ) при увеличении экономической эффективности использования сети и минимизации капитальных затрат на ее построение.

Технологическое развитие – основные направления

В середине 1990-х годов благодаря широкому внедрению оптических усилителей на основе волокон легированных эрбием – EDFA (Erbium Doped Fiber Amplifier), работающих в диапазоне 1525 - 1565 нм, начинается интенсивное развитие систем WDM по пути сокращения шага оптических несущих, таким образом появляется система с плотным спектральным мультиплексированием – DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Дальнейшим её развитием становится технология HDWDM (High-Dense Wavelength Division Multiplexing), что ведёт не только к увеличению числа несущих (то есть к уменьшению их шага), но и к существенному удорожанию плотных (шаг 0,8-0,4 нм) и сверхплотных (шаг 0,2-0,1 нм) систем WDM. В октябре 1998 года, международный союз электросвязи (МСЭ, ITU) выпустил рекомендацию G.692 [6]. В ней предусмотрено разделение всей рабочей области оптического волокна на диапазоны, рисунок 1:
L (longwavelength, длинноволновый) 1570 –1625 нм,
С (conventional, обычный) 1530 – 1570 нм,
S (shortwavelength, коротковолновый) 1460 – 1530 нм.


Рисунок 1 – Разделение третьего окна прозрачности на рабочие диапазоны

В С-диапазоне при шаге 0,4 нм можно разместить до 100 каналов, что при скорости передачи в пределах 2,5 – 10 Гбит/с дает информационную емкость одного волокна 250 – 1000 Гбит/с. С развитием систем DWDM увеличивается количество передаваемых каналов, дальность передачи и скорость в каждом канале.

В 2002 году ITU-T выпустил два новых стандарта, регламентирующих несущие частоты для систем DWDM и CWDM: рекомендацию G.694.1, определяющую сетку частот для DWDM [7], и рекомендацию G.694.2, определяющую распределение длин волн для CWDM [8].

Экстенсивный путь развития систем WDM стал возможен только в последние несколько лет благодаря улучшению технологии оптического волокна (ОВ), позволившей на порядок расширить рабочую полосу пропускания ОВ с 40 до 340 нм. Затухание в полосе пропускания плавно менялось в относительно небольших пределах ±3 дБ, что в свою очередь позволило значительно (в 10-50 раз) увеличить шаг несущих и тем самым существенно упростить фильтрацию несущих на приемной стороне, исключив дорогостоящие элементы систем WDM.

Как следствие появился новый класс WDM систем получивших название – систем с разреженным спектральным мультиплексированием – CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing), в которых используется больший (по сравнению с CWDM) шаг между несущими, и дешевые средства их выделения – многослойные тонкопленочные оптические фильтры TFF (Thin Film Filter). В системах CWDM используется разреженная сетка длин волн со стандартным фиксированным расстоянием между несущими 20 нм [8]. Решения CWDM рассматриваются как дешевая замена более дорогих систем DWDM в тех случаях, когда пользователям требуется не более 8-18 каналов WDM

Согласно рекомендации ITU-T G.694.2 [8] в системах CWDM кроме широко известных диапазонов С, S, L используются еще два диапазона O (original, основной) 1260–1360 нм и E (extensive, расширенный) 1360–1460 нм. В совокупности все диапазоны охватывают область от 1260 до 1625 нм, в которой располагается 18 каналов с шагом 20 нм с длинами волн от 1270 до 1610 нм, рисунок 2.


Рисунок 2 – Распределение длин волн в CWDM по соответствующим диапазонам

В ноябре 2003 года МСЭ утверждает рекомендацию ITU-T G.695 [9], которая определяет такие характеристики систем CWDM, как допустимое затухание сигнала, допустимые уровни мощности, покрываемое расстояние.

В CWDM системах могут одновременно работать до 18 каналов. Максимальное количество спектрально уплотнённых каналов будет зависеть от типа используемого ОВ.

Типичная зависимость затухания от длины волны для кварцевых волокон, легированных германием, представлена на рисунке 3 (с учётом OH поглощения). Существенное ограничение на число каналов в системах WDM накладывает присутствие пика поглощения на длине волны 1383 нм, обусловленного наличием в волокне гидроксильной группы ОН. В системах CWDM, согласно первой редакции рекомендации G.694.2, использовались 8 длин волн в диапазоне 1470–1610 нм (диапазоны S, C, L).

В силу более высокого затухания в диапазонах О, E область длин волн 1260–1360 нм не использовалась. Увеличить число каналов в CWDM до 18, позволили так называемые волокна с нулевым водяным пиком – ZWPF (Zero Water Peak Fiber), LWPF (Low Water Peak Fiber), параметры которых определяет рекомендация ITU-T G.652.C/D. В волокнах данного типа устранен пик поглощения на длине волны 1383 нм и величина затухания на этой длине волны составляет порядка 0,31 дБ/км, что приемлемо для систем CWDM.

На рисунке 3 показано распределение длин волн согласно рекомендации ITU-T G.694.2 и кривая затухания для волокна с нулевым водяным пиком ZWPF.

Протяженность городских сетей находящаяся в пределах 50–100 км, и достаточно большой межканальный интервал систем CWDM, устраняет необходимости в использовании дорогих мощных лазеров с высокостабильным узким спектром генерируемого излучения.

Лазеры с распределенной обратной связью – DFB (Distributed Feed Back), в случае использования в CWDM-системах, не требуют термической стабилизации, громоздких и сложных схем управления, являются малогабаритными, экономичными и имеют малую стоимость. Типичный DFB лазер имеет температурную стабильность в пределах 0,08–0,12 нм/°С, что дает при изменении температуры эксплуатации в диапазоне 0–70°С изменение генерируемой длины волны в пределах 6–8 нм. Оптические передатчики с лазерами данного типа, являются не применимыми к системам DWDM. DFB лазеры используют внутреннюю модуляцию DML (Directly Modulated Laser) которая подразумевает изменение тока накачки лазера, что на высоких скоростях приводит к чирпированию. Излучаемой мощности DFB лазеров достаточно для передачи на расстояния 40–140 км с уровнем BER 10–15 . Мощность, потребляемая передающим модулем с таким лазером, не превышает 1 Вт (для сравнения, передатчики в системах DWDM потребляют не менее 10 Вт на канал). Эффективность DFB лазеров достаточно высока: выходная мощность в 0 дБм обеспечивается при токе накачки лазера в 40 мА.

В свою очередь, в системах DWDM, на коротких дистанциях так же используются неохлаждаемые DFB лазеры, и охлаждаемые EML (External Modulated Laser) использующие внешнюю модуляцию сигнала лазера. Внешняя модуляция увеличивает стоимость и сложность системы.


Рисунок 3 - Распределение длин волн согласно рекомендации ITU-T G.694.2, водяной пик обычного SMF и кривая затухания в волокне ZWPF

Немаловажными в данном случае являются и типы используемых фотоприёмников. Обычно в качестве фотоприёмников используются два типа фотодиодов: PIN-фотодиоды и лавинные фотодиоды APD (Avalanche Photodiode). PIN-фотодиоды преобразуют оптическое излучение в электрический ток, а APD ещё и усиливают ток, что позволяет отказаться от оптического предусилителя необходимого в приёмнике на основе PIN-фотодиода . Лавинные фотодиоды применяются в основном на линиях связи с большой протяженностью, где оправдана их большая стоимость и более сложные схемы регистрации оптических сигналов [1].

На первых этапах развития внедрения систем спектрального уплотнения преимущественно использовались топологии точка-точка, и терминальные мультиплексоры/демультиплексоры, рисунок 4. Данные мультиплексоры позволяли, на основе совокупности таких звеньев строить различные топологии: цепь, дерево, кольцо, а так же смешанные. На транзитных точках, осуществлялось полное демультиплексирование, ввод-вывод необходимых длин волн, активный или пассивный переприём c дальнейшим мультиплексированием.

Следующим востребованным элементом стали мультиплексоры ввода-вывода ADM (Add-Drop Multiplexers) на разные длины волн, их количество и схемы ввода-вывода, рисунок 5. К его достоинствам можно отнести, возможность вывода и ввода длин волн без полного демультиплексирования/мультиплексирования мультиплексного канала, а так меньшие потери сигнала при транзите. Недостатками является жёсткая конфигурация и отсутствие возможности гибкого масштабирования.

Следующим шагом, явившимся результатом потребности создания реконфигурируемых сетей, стало создание перестраиваемых оптических мультиплексоров ввода-вывода – ROADM (Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexers),решающих многие проблемы старых DWDM технологий. ROADM позволяют легко и быстро увеличить пропускную способность линии там, где это нужно, не прибегая к дорогим методам перепроектировки сети и не останавливая предоставление услуг связи. ROADM дают возможность сетевому администратору с помощью специальной программы выбрать те каналы, которые нужно ввести, вывести или пропустить на каждом узле DWDM сети. Данная технология позволяет добавлять каналы по мере роста потребностей абонентов. В настоящее время при создании перестраиваемых оптических мультиплексоров ввода-вывода применяются две основные схемы: Broadcast and Select («разветвление и выделение»); Demux, Switch, Mux («демультиплексирование, коммутация, мультиплексирование»).


Рисунок 4 – Организация двунаправленных каналов в топологии точка-точка


Рисунок 5 – Организация двунаправленных каналов в топологии цепь с возможностью ввода-вывода двух каналов

Неотъемлемой частью систем DWDM является выделенный высокоскоростной контрольный управляющий канал – OSC (Optical Supervisory Channel), позволяющий контролировать и управлять элементами системы. А так же, естественно учитывая применимость систем DWDM на транспортных магистральных сетях, использование ранее упомянутых усилителей EDFA, Рамановских, и полупроводниковых оптических усилителей SOA (Semiconductor Optical Amplifier). Так же не стоит забывать о немаловажных компенсаторах дисперсии – DCD (Dispersion Compensation Devices), которые придают сигналу равную по величине, но противоположную по знаку дисперсию и восстанавливают первоначальную форму импульсов. Наиболее распространены два типа компенсаторов: на основе волокна – DCF (Dispersion Compensation Fiber) и решётки – DCG (Dispersion Compensation Gratings) [1].

Особенности применения – рекомендации о том, как подходить к выбору оборудования

В силу своей технологической особенности (необходимо использование высокостабильных узкополосных источников оптического излучения и высокоселективных устройств разделения оптических несущих), средств гибкой реконфигурации сети, большой ёмкости каналов, возможности использования дорогостоящих усилителей, больших габаритов и высокого энергопотребления, технология DWDM оказалась очень капиталоёмкой. Однако в системах дальней связи её использование целесообразно, так как усиление всех каналов осуществляется одним оптическим усилителем, обеспечивается огромная пропускная способность уже проложенных тысяч километров ОВ.
При выборе оборудования DWDM основными критериям должны быть:

Возможность организации той или иной необходимой топологии сети, её гибкой реконфигурации при развитии и предоставлении сервисов;
Количество требуемых к организации каналов, типов интерфейсов и их необходимых скоростей;
Возможность предварительной агрегации низкоскоростных каналов, для эффективного использования спектрального канала;
Возможность организации инверсного мультиплексирования;
Расстояние между узлами мультиплексирования/демультиплексирования и ввода-вывода, и как следствие выбор типа оптического усилителя;
Наличие средств организации защиты ряда особо важных каналов и компонентов платформы;
Модульность и гибкость масштабирования платформы;
Беспрерывность предоставления сервисов при расширении функционала и ёмкости системы;
Требования к условиям размещения (габариты системы, энергопотребление и климатические условия эксплуатации);
Наличие служебного канала мониторинга состояния элементов сети, каналов, их управления;
Наличие автоматизированных средств паспортизации каналов;

В свою очередь сети масштаба города более чувствительны к стоимости оборудования и, кроме того, в них часто не используются оптические усилители. Поэтому технология CWDM перспективна именно в городских сетях. Во-первых, протяженность таких сетей находится в пределах 40–120 км, что существенно снижает требования, предъявляемые к оптическим приемникам и передатчикам (термостабильности и ширины спектра излучения), а также устраняет необходимость использования промежуточных усилителей и регенераторов, системы имеют минимальный форм-фактор и энергопотребление. Во-вторых, в этих сетях требуется обеспечить прозрачную и совместную передачу данных разных типов, т.е. должна существовать возможность одновременной, независимой передачи полезной нагрузки различных типов и скоростей. В-третьих, у используемых систем должна быть приемлемая цена, при сохранении необходимых показателей по надежности и качеству. Система располагает возможностью по наращиванию числа каналов, не при- бегая к замене всего оборудования и переходу на другую схему мультиплексирования. Теоретически в спектральной полосе, приходящейся на один канал CWDM, можно разместить до 15 каналов DWDM с расстоянием между несущими 0,8 нм, что позволяет увеличить емкость 8-канальной CWDM системы до 120 каналов. Практически реализованы системы, позволяющие заполнять один CWDM-канал восемью каналами DWDM, увеличивая емкость 8-канальной системы до 64 каналов. На рисунке 6 проиллюстрирован принцип комбинирования CWDM и DWDM систем.


Рисунок 6 – Организация комбинированной системы DWDM/CWDM

При выборе оборудования СWDM основными критериям должны быть:

Количество требуемых к организации каналов (количество возможных каналов определяется типом проложенного ОВ и протяжённости линии), типов интерфейсов и их необходимых скоростей;
Необходимые физические и логические топологии планируемых сетей;
Возможность организации широкополосного канала;
Расстояние между узлами мультиплексирования/демультиплексирования и как следствие оптические бюджеты приёмопередатчиков;
Наличие, как минимум, стандартных средств мониторинга приёмопередатчиков - DDMI;
Взаимозаменяемость модулей приёмопередатчиков других производителей;
Возможность организации различных схем ввода-вывода;
Наличие средств конвертации длин волн, электронного мультиплексирования низкоскоростных каналов, организации защиты ряда или всех каналов;
Возможность применения части элементной базы других производителей аналогичного оборудования;
Возможность организации дуплексных каналов по одному оптическому волокну;
Учитывая практическую неприменимость усилителей оптического сигнала, немаловажными параметрами будут носимые затухания на вводе, выводе и транзите оптических сигналов;
Требованиями к условиям размещения, можно пренебречь, поскольку системы CWDM менее габаритные и энергоёмкие.

Примеры и краткое описание конкретных решений представленных на рынке

Из выпускаемых в мире решений можно выделить аппаратуру, таких производителей как Alcatel-Lucent, Huawei, Ericsson-Marconi, Cisco, ориентированную в основном на построение городских сетей, магистральных сетей национального и международного масштаба.

Так, компания Alcatel-Lucent выпускает платформы 1625 LambdaXtreme Transport и Alcatel-Lucent 1626 Light Manager. LambdaXtreme Transport является системой DWDM высокой емкости для организации региональных и магистральных сетей. Платформа LambdaXtreme Transport использует общие усилители, блоки контроллеров и системы управления. Выбор нужной конфигурации — дальнего действия (LH – Long Haul), сверхдальнего действия (ULH – Ultra Long Haul) или высокой емкости (UHC - Ultra High Capacity) — осуществляется выбором соответствующих транспондеров, поддерживающих скорости 2,5/10/40 Гбит/с. Платформа LambdaXtreme Transport дает полный набор решений, поддерживающих контроль и управление на уровне длины волны. Модульная и масштабируемая конструкция позволяет проводить модернизацию и наращивание без прерывания обслуживания. При создании платформы использовались передовые технологии, включая комбинационные рамановские усилители, динамическую стабилизацию канала, упреждающую коррекцию ошибок (FEC), автоматическую стабилизацию мощности в канале с использованием динамических фильтров и программную настройку лазеров накачки и оптических усилителей при изменении количества каналов. Управление системой осуществляется с помощью комплексов оптического сетевого управления. Поддерживается интерфейс к системе управления элементами по TCP/IP. Оптический мультиплексор ввода-вывода высокой ёмкости HC-OADM поддерживает удаленную параметризацию, что упрощает проведение «горячей» модернизации и изменений в сетевой топологии. Допускается совместное использование в одной системе транспондеров дальнего и сверхдальнего действия, что удешевляет конфигурации. Во внешних кабельных системах используется рамановское усиление. Использование защиты OSNCP (1+1). Дальность действия систем зависит от количества и скорости интерфейсов: 128 х 10 Гбит/с (1,28 Тбит/с) – до 4000 км; 64 х 40 Гбит/с (2,56 Тбит/с) – до 2500 км. В различных конфигурациях LambdaXtreme Transport может состоять из различного числа стоек [10].

-----------------------------

Компания Huawei выпускает целый ряд продуктов ориентированных на удовлетворение широкого круга возможных задач по спектральному уплотнению, из которых можно выделить системы: Optix BWS 1600G DWDM – разновидность оборудования DWDM большой емкости для магистральных каналов. Система разработана на основе развитых и усовершенствованных технологий, и нашла свое применение во многих магистральных транспортных сетях национального и междугородного уровней. Благодаря модульному дизайну, система OptiX BWS 1600G может с легкостью перейти от использования 40 к 80, 120, 160 длин волн. OptiX BWS 1600G поддерживает плавное наращивание количества длин волн. Используя эту особенность, оператор может создать магистральную сеть в несколько этапов, в соответствии с текущими требованиями. Система позволяет постепенно увеличивать емкость передачи, с шагами в 40G, не затрагивая имеющиеся низкоскоростные сервисы. Применение развитой технологии SuperWDM+ позволяет уменьшить интервал между каналами и увеличивает эффективность использования спектра C-диапазона на 20% (192 канала). Это не только снижает затраты на эксплуатацию, управление и обслуживание (OAM), но и упрощает систему в целом.

Технология ULH создана на базе некоторых особых технологий компании Huawei, таких как SuperWDM+ позволяющих осуществлять передачу 10G на 5000 км без применения электрических регенераторов. Технология дальних скачков созданная на базе технологий SuperWDM+ и ROPA, позволяет осуществлять особо дальнюю передачу с одним скачком на 380 км. Технология ULH улучшает качества дальней связи, позволяя передавать сигнал на более дальние расстояния, уменьшает количество необходимых регенераторов, снижает затраты на сеть, в то же время увеличивая ее надежность. С помощью ROADM, OptiX BWS 1600G реализует планирование использования спектральных каналов в 2–8 направлениях, удаленное автоматическое конфигурирование, ввод/вывод каналов на любом узле. Система поддерживает расширение емкости без прерывания запущенных сервисов. ROADM поддерживает одновременное изменение и мониторинг мощности в каналах. Благодаря ROADM операторы могут ускорить предоставление новых услуг без перепланировки сети, что снижает затраты на сетевое планирование, эксплуатацию и техобслуживание. Кроме традиционного режима защиты 1+1, OptiX BWS 1600G поддерживает и защиту услуг 1:N. Этот механизм не только обеспечивает безопасность сети, но и сокращает затраты на обслуживание. OptiX BWS 1600G поддерживает услуги SDH/SONET со всеми битовыми скоростями, услуги передачи данных GE/10GE/40G и прочие услуги с битовыми скоростями передачи от 34 Мбит/с до 2,7 Гбит/с. В результате система может конвергировать несколько сервисов с разных каналов в один спектральный канал, сохраняя ресурсы длин волн. В то же время, поддерживается обратное мультиплексирование сигналов 40G с разделением на 4 спектральных канала по 10G.

Optix BWS 1600S – терминальное оборудование подводных линий, которое обеспечивает огромную емкость и предоставляет очень надежную и гибкую проводную систему для передачи на большие расстояния. Оно может быть сконфигурировано на работу с межканальными интервалами в 100ГГц/50ГГц/25ГГц, в соответствии с технологиями SuperDRZ, AFEC, RAMAN/ROPA/HBA, TDC.

OptiX Metro6100/6040 – в зависимости от запросов заказчиков, Metro 6100 может предоставлять интерфейсы как DWDM, так и/или CWDM. Провайдеры услуг разворачивают Metro6100/ 6040 для максимального использования полосы частот и максимальной гибкости в обслуживании их городских сетей, а также для получения прибыли от новых видов сервисов таких как высокоскоростные LAN и SAN [13].

------------------------------------------------

Система компании Ericsson-Marconi MHL 3000 представляет собой поколение многофункциональной DWDM оптической транспортной платформы для магистральных, и масштаба города сетей.

MHL 3000 является единой транспортной платформой для приложений Metro DWDM (до 300 км, до 40 каналов), Long Haul DWDM (до 1000 км, до 40 каналов), Extended Long Haul DWDM (до 2500 км, до 80 каналов), Ultra Long haul DWDM (сети национального и международного масштаба до 4000 км и более, емкостью до 80 оптических каналов линейной и древовидной структуры). К особенности системы можно отнести наличие расширенного ROADM (EOADM). Отличается он от классического ROADM тем, что в нем осуществляется коммутация и ввод/вывод оптических каналов с трех направлений. Платформа MHL 3000 характеризуется модульностью, что позволяет формировать экономичные решения с возможностями гибкого дальнейшего расширения по мере развития сети. Платформа базируется на четырех универсальных типах шасси на 1/3/9/20 слотов. Шасси могут объединяться между собой произвольным образом для формирования единого сетевого узла. Платформа поддерживает различные типы транспондеров, поддерживающих скорости любых интерфейсов от 155 Мбит/c до 40 Гбит/c. Все варианты 10 Гбит/с транспондеров имеют встроенные перестраиваемые 80 канальные лазеры с шагом 50 ГГц. Это позволяет использовать внутри сети один набор устройств для всей сетки частот, что позволяет существенно сократить затраты на ЗИП. Усиление мощности оптического сигнала реализуется набором EDFA усилителей мощности, которые обеспечивают работу для сетей с оптическим бюджетом до 38 дБ. Неотъемлемой частью системы являются разные схемы защиты трафика: InterCard 1+1, Card Protection 1+1 и 1+1 OMSP [12].

---------------------------------------------

Оборудование DWDM компании Cisco представлено серией ONS 15500, в которую входят мультисервисная платформа агрегации ONS 15530 DWDM, системы спектрального мультиплексирования ONS 15540 DWDM ESPx, а также специализированных оптических усилителей ONS 15501.

ONS 15540 ESPx Extended Services Platform – модульная, гибкая и масштабируемая 32-канальная DWDM-платформа, интегрирующая услуги передачи данных, сети хранения информации (SAN), SONET и SDH в единой интеллектуальной оптической инфраструктуре высокой емкости. Система поддерживает мультиплексирование до 32 длин волн, физическое резервирование компонентов системы, поддержка «горячей» замены модулей и механизмы обеспечения автоматического защитного переключения на резервные каналы связи, что позволяет строить сети любой сложности. Модули платформы поддерживают интерфейсы IBM ESCON, 1-Gb/2-Gb FICON, 1-Gb/2-Gb FC, FE, GE, 10GE, Token Ring, FDDI, ATM/SONET/SDH на скоростях OC-3/STM1, OC-12/STM4 и OC-48/STM16.

ONS 15530 – платформа мультисервисной DWDM агрегации, позволяющая интегрировать низко- и высокоскоростные услуги. ONS 15530 дополняет решение на основе ONS 15540 ESPx возможностью агрегации низкоскоростных каналов связи подключаемых по интерфейсам ESCON, FC и FICON в один оптический сигнал. Прозрачная поддержка различных протоколов со скоростями от 16 Мбит/с до 10 Гбит/с. Агрегация до 40 потоков ESCON в общий канал 10 Гбит/с. Возможность терминирования до 4 защищенных или до 8 незащищенных длин волн.

ONS 15501 – это малошумящий оптический EDFA -усилитель с плоской характеристикой усиления в диапазоне C, разработанный с целью увеличения дальности действия оптической инфраструктуры. ONS 15501 выполнен в 1U конструктиве и обладает такими отличительными особенностями, как равномерное усиление (17 дБ) в рабочем диапазоне частот, автоматическая регулировка усиления (AGC) и низкий уровень шума, и обеспечивает отличное отношение сигнал/шум [11].

---------------------------------------

Присутствующие на рынке платформы LD400/LD800/LD1600, серии Lambda Driver компании MRV имеют модульную архитектуру и разную (в зависимости от модели) степень интеграции интерфейсов, для плотного и разреженного оптического мультиплексирования, которая обеспечивает передачу до 16 независимых потоков данных в полнодуплексном режиме по одной паре волокон. Каждый такой поток может иметь скорость до 2,5 Гбит/с.На сегодня доступны три типа шасси LambdaDriver. Шасси LD400 поддерживает DWDM, позволяя передавать от 2 до 4 потоков данных. LD800 и LD1600 предназначены для передачи до 8 и 16 каналов соответственно [14].

Так же на рынке РФ присутствует ряд отечественных производителей и поставщиков класса оборудования, предназначенного для построения сетей масштаба города, сетей распределения и доступа. Одной из таких компаний производителей является компания QTECH, которая более пяти лет производит оборудование и внедряет решения на его основе в сетях связи.

Компания QTECH, предоставляет полноценные решения на основе пассивных терминальных мультиплексоров (ТМ) CWDM, представленных в линейке компании серией QWM-MX-Y-Z c числом каналов X от 2 до 18 для магистралей на основе двух волокон, так и с числом от 2 до 9 на основе одного мультиплексного волокна (дуплексные каналы в котором организуются по двум длинам волн). В случае использования 2, 4, 8 канальных ТМ возможен выбор диапазона используемых длин волн Y-Z.

К примеру, при необходимости организации спектрально уплотнённого канала на 4 длины волны коротковолнового диапазона S и частично обычного С, необходимы ТМ QWM-M4-47-53 (количество спектрально уплотняемых каналов X=4, диапазон длин волн от Y=47(1470) до Z=53(1530)).

Помимо ТМ, в систему входят пассивные мультиплексоры ввода-вывода (ADM) серии QWM-COADM-X-YZ (Y – перечень вводимых/выводимых длин волн, Z – код схемы ввода-вывода), для использования также, как двухволоконных, так и одноволоконных каналах, позволяющие организовывать различные топологические решения (цепь, дерево, кольцо) с вводом и выводом различного количества спектральных каналов на различных длинах волн с различными схемами ввода-вывода (1+0, 1+1, 2+0, 2+2, 3+0, 3+3 и др.).

Система CWDM компании имеет модульную архитектуру построения, и позволяет использовать входящие в состав продуктовой линейки компании активные компоненты, являющиеся неотъемлемой частью таких систем – модули конвертации и регенерации (QFC-MM2GE, QFC-MM2SFP), защиты (QFC-MM3SFP) и мультиплексирования (QFC-MM3SFP-MUX), оптические и электрические приёмопередатчики (SFP, WDM SFP, CWDM/DWDM SFP). Все активные модули, могут устанавливаться как в неуправляемые, так и управляемые шасси с количеством слотомест 4 для 1U, 19” конструктивов (QBM-PR4A/QBM-PR4D), 15-16 для шасси 3U, 19” (QBM-PR16A/QBM-PR16D). Имеется возможность стекирования управляемых шасси в различных комбинациях по специальному интерфейсу (до 4 шасси, 60 слотомест), что позволяет видеть данный ресурс под одним IP адресом в системе управления QNMS, осуществлять управление и мониторинг системы. Шасси выпускаются с различными источниками питания (~220В или/и -48В) и позволяющими осуществлять протекцию по питанию 1+1 с одинаковыми или разными блоками. Помимо модулей отнесённых к CWDM/DWDM, шасси позволяют устанавливать в свободные слоты, другие по функционалу модули (PDH, мультисервисные PDH, конверторы интерфейсов и медиаконверторы), которые будут сосуществовать независимо от системы спектрального уплотнения в пределах одного или ряда шасси.

Выбранная концепция построения системы позволяет строить гибко масштабируемые оптические спектрально уплотнённые сети, с полосой пропускания каждой длины волны до 2,5 Гбит/c. Возможно использование каналов со скоростью 10 Гбит/c, при применении оптических приёмопередатчиков XFP и CWDM/DWDM XFP, как в случае использования нового модуля конвертации (QFC-MM3XFP) и специализированных для него шасси, так и без него. При дальнейшем развитии система позволяет её использование в гибридных DWDM/CWDM системах. Всё это позволяет операторам гибко выбрать подходящий на текущий момент вариант организации системы и заложить немаловажную возможность дальнейшего развития.

Серьёзным представителем на рынке систем спектрального уплотнения является ООО НТО «ИРЭ-Полюс», выпускающее систему DWDM «ПУСК» ориентированную на передачу 160 каналов в C+L диапазоне до 10 Гбит/c каждый, с полной ёмкостью системы 1,6 Тбит/с. Оборудование имеет модульную архитектуру и полностью прозрачно для протоколов физического уровня, что позволяет мультиплексировать трафик различных типов интерфейсов. Система позволяет использовать частотные планы с интервалами в 200/100/50 ГГц [15].

Оборудование оптического мультиплексирования каналов – ОМК, компании ЗАО “Cупертел” [3], так же является эффективным решением по грубому спектральному уплотнению до 16 каналов, но выпускается в едином немодульном конструктиве (за исключением возможности установки SFP модулей), что придаёт данному решению минимальные размеры в данном классе, но при этом есть и обратная сторона решения, отсутствие гибкости в масштабировании и быстрого восстановления при выходе из строя тех или иных компонентов конструкции.

ГК НАТЕКС выпускает мультиплексоры/демультиплексоры FG-CWDM-4/8 позволяющие организовывать системы CWDM на 4 и 8 каналов, а так же оптические приёмопередатчики различных типов [4]. Наряду с ГК НАТЕКС, пассивное оборудование мультиплексирования/демультиплексирования, ввода-вывода, и оптические приёмопередающие модули поставляет компания OptiCin [16,17].

В спектре поставляемого оборудования ГК НАТЕКС, и OptiCin, не позиционируется такая активная составляющая как транспондеры, модули защиты и электронного мультиплексирования. Возможно, что компании рассчитывают на терминацию только нового оборудования поддерживающего слоты для установки CWDM/DWDM SFP модулей. При этом не стоит забывать, что в большинстве случаев системы спектрального уплотнения используются на уже проложенных и задействованных ОВ, и зачастую оборудованием не со слотами под SFP, а с жёстко запаянными SFF модулями с конкретными кодами применения, требующими преобразования длины волны, перед их мультиплексированием, в длины волн в соответствии с рекомендацией ITU-T G.694.1 [7] и G.694.2 [8].

1) Андрэ Жирар. Руководство по технологии и тестированию систем WDM. – М.:EXFO, 2001
2) Дианов Е.М., Кузнецов А.А. Спектральное уплотнение каналов в волоконно‑оптических линиях связи // Квантовая электроника,1983, № 10, с. 245–264.
3) Продуктовый каталог компании ОАО «Супертел».
4) Продуктовый каталог ГК НАТЕКС, 2010
5) ITU‑T Recommendation G.652 «Characteristics of a single-mode optical fibre and cable», November 2009.
6) ITU‑T Recommendation G.692 «Optical interfaces for multichannel systems with optical amplifiers», October 1998.
7) ITU‑T Recommendation G.694.1 «Spectral Grids for WDM application «DWDM Frequency Grid», May 2002.
8) ITU‑T Recommendation G.694.2 «Spectral Grids for WDM application «CWDM Wavelength Grid», Jun 2002.
9) ITU‑T Recommendation G.695 «Optical interfaces for coarse wavelength division multi‑ plexing applications», Nov 2003.
10) http://www.alcatel-lucent.com (1625_LambdaXtreme_DS.pdf, 1625_LambdaXtreme_Transport_Bro.pdf)
11) http://www.cisco.com/web/RU/products/hw/optical/ps2011/index.html
12) http://www.ericsson.com/ru/solutions/products/pdf/optical/marconi_mhl_3000.pdf
13) http://www.huawei.com/ru/catalog.do?id=3269
14) http://www.mrvc.ru/products.html/MRV-WDM-LD-Family.html (MRV-WDM-LD-Family_A4_LO.pdf)
15) http://www.ntoire-polus.ru/products_pusk.html
16) http://www.opticin.ru/shop/CID_6.html
17) http://www.opticin.ru/shop/CID_33.html



Все публикации

comments powered by Disqus
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Подписавшись на рассылку новостей, Вы будете 4-5 раз в месяц получать профессиональные обзоры сетевого оборудования QTECH, практичные готовые решения для организации сетей связи, информацию о новинках и специальных акциях компании.