Новые решения для оптических сетей связи, часть первая


Отдел проектной поддержки партнеров КомпТек

Hits: 21574

В настоящее время на рынке телекоммуникаций наблюдается тенденция по расширению применения технологии DWDM в интеграции с оборудованием для IP-сетей передачи данных. С экономической точки зрения стимулом к такой интеграции является снижение инвестиционных бюджетов за счет резкого сокращения количества транспондеров. А также за счет снижение совокупной стоимости владения в результате уменьшения количества используемых шасси.

Компания Cisco выпустила новые оптические продукты для платформы Cisco ONS 15454 MSTP. Мы рассмотрим эти продукты с точки зрения снижения расходов и оптимизации архитектуры оптических сетей. Материал представлен в трех статьях.

Одномодульные перестраиваемые оптические мультиплексоры

С целью минимизации количества занимаемых слотов в шасси ONS 15454 компания Cisco предложила новый продукт – одномодульные перестраиваемые оптические мультиплексоры, с интегрированным оптическим усилителем.

В предыдущем релизе для конфигурации узла ROADM (перестраиваемого оптического мультиплексора) на 2 направления необходимо было использовать до 14 полезных слотов шасси (без учета транспондеров). В новом решении, и это кажется достаточно удивительным, эти же задачи могут быть реализованы всего на ДВУХ слотах. Ранее для каждого направления передачи требовался целый набор модулей: оптический усилитель, оптический предварительный усилитель, и собственно оптический мультиплексор и демультиплексор. В новом решении все это реализовано на базе одного единственного модуля, занимающего всего один слот.

Совершенно очевидно, что такое значительное уменьшение числа элементов положительно влияет на любой инвестиционный проект или на проект модернизации, поэтому давайте подробнее присмотримся к двум новым оптическим модулям от Cisco: 40-SMR1-C и 40-SMR2-C.

Обе карты работают в диапазоне C-band (нечётные каналы) ITU с шагом 100 ГГц и представляют собой интегрированное решение отдельных компонент оптического тракта, размещённых на одном модуле.

Карта 40-SMR1-C Карта 40-SMR2-C

Вариант карты 40-SMR1-C содержит в себе фильтр ввода-вывода оптического служебного канала OSC, предварительный оптический усилитель и 40-канальный оптический мультиплексор с возможностью селективной кросс-коммутации каналов между двумя оптическими направлениями (2x1 wavelength selective switch based ROADM).

Предварительный оптический усилитель является двухкаскадным и позволяет подключать устройства компенсации дисперсии. Модуль автоматически осуществляет мониторинг мощности каждого канала, используя функцию динамической подстройки мощности (Dynamic Gain Equalization) и производит ее коррекцию для обеспечения большей производительности. Данная карта оптимизирована для построения ROADM узлов с двумя направлениями (2 Degree), которые характерны для наиболее распространенных линейных и кольцевых топологий. Она позволяет производить независимую коммутацию любого из 40 каналов одного направления в другое, с возможностью локального ввода-вывода любого количества каналов.

Карта 40-SMR2-C состоит из фильтра ввода-вывода оптического служебного канала, предварительного оптического усилителя (аналогичного SMR1), оптического бустера и 40-канального мультиплексора с возможностью селективного выбора каналов (4x1 WSS-based ROADM). Встроенный бустер усиливает выходной композитный DWDM сигнал, тем самым увеличивая расстояние между соседними узлами. Являясь более компактной альтернативой набору карт 40-WXC (40-channel wavelength cross-connect), 40-MUX и 40-DMX (40-канальные мультиплексор и демультиплексор), карта 40-SMR2-C позволяет создавать полносвязные (mesh) топологии DWDM, а также объединять кольцевые топологии. Данная карта оптимизирована для ROADM узлов, объединяющих до 4 направлений (4 Degree).

Композитные входные и выходные DWDM сигналы создаются при помощи новой оптической коммутационной панели 15216 Mux/Demux 40 Channel Patch Panel.

Оптическая коммутационная панель 15216 Mux/Demux 40 Channel Patch Panel

Производитель заявляет, что это совершенно новый продукт, который является пассивным компонентом и занимает в стойке 2 RU.

С выходом новой версии управляющего ПО для платформы ONS 15454 значительно увеличилась плотность портов узла построенного на базе одного шасси, например, в случае с картой SMR1 емкость узла возросла с 4 портов 10 Гбит до 20 портов 10 Гбит на одно шасси, по сравнению с решением на базе карты 40-WSS.

Контроль, мониторинг и управление производится через хорошо знакомый интерфейс Cisco Transport Controller.

Cisco Transport Controller 9.1 Мониторинг оптических каналов

Производитель утверждает, что основным достоинством модулей SMR является существенная экономия слотов в шасси, что дает нам больше места для установки сервисных и транспортных карт. За счёт этого достигается более эффективное и масштабируемое решение, и как следствие получается существенная экономия средств. С применением SMR количество шасси в стойке может существенно сократиться, при этом значительно увеличится плотность портов. Помимо экономии места в шасси интеграция компонент дает снижение потребляемой электроэнергии от 33% до 45% (в зависимости от конфигурации устройств).

Проанализировав технические характеристики и варианты использования нового решения, мы для себя отметили ряд достоинств, которые, несомненно, будут учтены в наших будущих проектах:

  • более простое подключение: два LC кабеля вместо десяти MPO (8 жильных) кабелей для 40-WSS/40-DMX на одно направление
  • низкие вносимые потери за счет использования фильтров выполненных по технологии матричных волноводов AWG (Arrayed Waveguide Grating)
  • увеличение плотности за счет экономии свободных слотов в шасси, которые ранее были задействованы для функций мультиплексирования
  • возможность использования как в 40 канальных сетях, так и в сетях с одновременной передачей до 80 каналов.

MSPP-ON-A-Blade (ADM-10G)

Как всем нам хорошо известно, DWDM технологии долгое время были прерогативой только крупных операторов связи. В настоящее же время технологии DWDM часто используется как в городских сетях, так и в составе магистральных сетей крупных корпораций. Это стало следствием уменьшения стоимости как самой DWDM технологии, так и появлением простых в эксплуатации решений на ее основе. К сожалению, слово "просто" не всегда созвучно со словом "гибко" и как следствие на рынке сейчас широко распространены оптические сети, не являющиеся достаточно масштабируемыми и управляемыми. Давайте рассмотрим "классическую" сеть небольшого оператора связи (TDM и IP).

Транспорт "классической" оптической сети строиться либо полностью на базе SDH (в т.ч. для передачи Ethernet/IP трафика), либо создаются две независимые сети: для передачи IP трафика используется кольцо GE или 10GE (в редких случаях несколько соединений 10GE), а для передачи TDM трафика используется SDH. Также две независимые транспортные сети являются результатом наследия при рыночных слияниях или поглощениях. Значительным недостатком этого подхода является то, что при небольшой используемой полосе (потоки от STM-1 и до STM-16) , провайдер вынужден арендовать целую пару волокон. То есть оптические каналы с точки зрения эффективности используются нерационально. Повышение эффективности "классической" архитектуры может быть достигнута за счет интеграции DWDM и SDH узла в рамках одного шасси. Что в этом случае предлагает Cisco? Компания предлагает платформу Cisco ONS 15454. Давайте рассмотрим ее подробнее.

Платформа Cisco ONS 15454 поддерживает два варианта организации мультисервисного узла. В первом случае можно установить стандартный набор из резервируемых матриц кросс-коммутации и оптической карты ввода-вывода потоков. Однако этот вариант требует использования отдельного шасси в случае, если наш DWDM узел является "большим" виртуальным узлом (в терминологии Cisco – Multishelf node - собран из нескольких шасси). Другим вариантом является использование карты MSPP-on-a-Blade (ADM-10G), которая совмещает в себе карту ввода-вывода c картой кросс-коннектора. Давайте подробнее посмотрим на карту MSPP-on-a-Blade.

Карта MSPP-on-a-Blade может работать в двух режимах: без резервирования и с резервированием. В конфигурации без резервирования не поддерживается аппаратное резервирования клиентских портов, а отказоустойчивость обеспечивается стандартными методами SDH (SNCP). При этом три транковых порта STM-64 могут быть использованы следующим образом:

  • два порта в качестве транковых DWDM интерфейсов с поддержкой G.709/FEC или E-FEC для создания магистрального кольца SDH на базе оптического канала DWDM;
  • один порт для подключения клиентского оборудования на скорости STM-64.

В конфигурации с резервированием на каждом узле используется две карты. Для клиентских портов отказоустойчивость реализуется в режиме 1+1 MSP. А транковые порты STM-64 могут быть использованы следующим образом:

  • один порт на каждой карте используется в качестве транкового DWDM интерфейса c поддержкой G.709/FEC или E-FEC. За счет использования двух карт формируется кольцевая топология.
  • два оставшихся порта используются для обеспечения двух внутренних соединений на скорости STM-64 между картами для обеспечения отказоустойчивой передачи трафика между картами.

Карта MSPP-ON-A-Blade

Отказоустойчивость передачи трафика реализуется с помощью стандартных механизмов защитного переключения SDH и это позволяет обеспечить бесшовное соединение с существующими сетями SDH. Клиентские интерфейсы реализованы на базе сменных модулей SFP, которые обеспечивают широкий спектр интерфейсов, включающих поддержку CWDM и DWDM SFP, необходимый для интеграции с существующими сетями SDH/IP.

Какой мы можем сделать из этого вывод? Мы можем утверждать, что карта MSPP-on-a-Blade отлично подходит для агрегации трафика. С ее помощью можно собрать до 16 различных потоков STM-1/4/16 и GE (максимально на карте можно собрать до 16 потоков STM-1/4, до 4 потоков STM-16, до 8 портов GE, или же комбинации), и это позволяет не только передать весь имеющийся TDM трафик, но и эффективно использовать свободную полосу для передачи IP трафика.


Комментарии (0):

Добавить комментарий

 
Ваше имя:
Ваш комментарий:
Решите задачку (ответ напишите цифрами):
Один + Семь =

 
 
 
Наверх