Lektsia_DWDM (1061617), страница 2
Текст из файла (страница 2)
OADM могут вывести из общего оптическогосигнала волну определенной длины и ввести туда сигнал этой жедлины волны, так что спектр транзитного сигнала не изменится, асоединение будет выполнено с одним из абонентов, подключенных кпромежуточному мультиплексору. OADM может выполнять операцииввода-выводаволноптическимисредствамиилипутемпромежуточного преобразования в электрическую форму.
Обычнополностью оптические (пассивные) мультиплексоры ввода-выводамогут отводить небольшое число волн, так как каждая операциявыводатребуетпоследовательногопрохожденияоптическогосигнала через оптический фильтр, который вносит дополнительноезатухание.Еслижемультиплексорвыполняетэлектрическуюрегенерацию сигнала, то количество выводимых волн может бытьлюбым в пределах имеющегося набора волн, так как транзитныйоптическийсигналпредварительнополностьюдемультиплексируется.Кольцевая топология обеспечивает живучесть сети DWDM засчет резервных путей. Методы защиты трафика, применяемые вDWDM, аналогичны методам в SDH (хотя в DWDM они пока нестандартизованы). Для того чтобы какое-либо соединение былозащищено, между его конечными точками устанавливаются два пути— основной и резервный. Мультиплексор конечной точки сравниваетдва сигнала и выбирает сигнал лучшего качества (или сигнал,заданный по умолчанию).По мере развития сетей DWDM в них все чаще будетприменяться ячеистая топология, которая обеспечивает большуюгибкость,производительностъиотказоустойчивость,остальныетопологии.Однакодляреализациитопологиинеобходимоналичиеоптическихчемячеистойкросс-коннекторов(Optical Cross-Connect, OXC), которые не только добавляютволны в общий транзитный сигнал и выводят их оттуда, как этоделаютмультиплексорыпроизвольнуюввода-вывода,коммутациюмеждупередаваемыми волнами разной длины.ноиподдерживаютоптическимисигналами,Основные узлы DWDM-оборудованияВтехнологииDWDMполностьюповтореныпринципытелевизионного или радиовещания.
От передающей телевизионнойантенны по воздуху распространяются несколько ТВ-программ,каждая - на своей частоте. При этом электромагнитные волны сразличными частотами не взаимодействуют между собой. ТВприемник посредством приемной антенны можно настроить на любойканал (на любую частоту). В случае с DWDM оптическое волокновыполняет роль воздуха - по нему распространяется не одна, анесколько не взаимодействующих между собой электромагнитныхволн с разными частотами.
На каждой частоте можно передаватьлюбой трафик - STM, ATM, IP. Используются частоты, или длины волн,для которых затухание электромагнитных волн минимально, а именноуже упомянутые выше С- и L-диапазоны.ТехнологияDWDMпредъявляетгораздоболеежесткиетребования к оптическим источникам излучения, нежели SDH. Чтобысоседние каналы не влияли друг на друга, ширина спектра излучениядолжна быть значительно меньше ширины оптического канала, т. е. науровне 0,2-0,3 нм. В системах SDH по оптическому кабелю передаетсятолько один сигнал на частоте 1310 или 1550 нм. Поэтому требованияк стабильности частоты и ширине спектра излучения оптическогоисточника сравнительно невысоки.Для передачи по одному волокну нескольких сигналов STMнеобходимо преобразовать их из "формата" SDH в "формат" DWDM.Эту функцию выполняет транспондер.
На его вход подается сигналSTM (или ATM, IP), который необходимо преобразовать в "формат"DWDM, т. е. в сигнал со строго фиксированной длиной волны и узкимспектромизлучения.ОптическийSTM-сигналпреобразуетсявэлектрическую форму, восстанавливается форма сигнала, и далеевыполняется обратное электрооптическое преобразование в "формат"DWDM. Для восстановления формы сигналов используется 3Rпреобразование: 1R (re-amplification) - усиление сигнала, 2R - 1R плюсвосстановлениеформысигналов(re-shaping),3R-2Rплюсресинхронизация (re-timing). Для передачи сигнала на сравнительнонебольшие расстояния, в пределах города или области, достаточноиспользовать транспондеры с функцией 2R.Можно выделить четыре основных узла оборудования DWDM:1.
оптический терминальный мультиплексор (Optical TerminalMultiplexer - OTM),2. регенератор (Regenerator - REG),3. оптический усилитель (Optical Line Amplifier - OLA),4. оптический мультиплексор ввода-вывода (Optical Add DropMultiplexer - OADM).Основными узлами оптического терминального мультиплексораявляютсяоптическиймультиплексор(OM)иоптическийдемультиплексор(OD).ВнаправлениипередачиOMмультиплексируетсигналысфиксированнымидлинамиволн,сформированные на выходе транспондеров, в групповой сигнал,который и передается по оптическому кабелю.
На приеме ODдемультиплексирует групповой сигнал на сигналы с фиксированнымидлинами волн, которые подаются на транспондеры.Оптическийрегенераториспользуетсядлявосстановленияформы группового сигнала, подавления джиттера и улучшениясоотношения сигнал/шум.
С этой целью используется преобразованиеO-E-O (Optical-Electrical-Optical). Групповой сигнал на входе REGпреобразуетсявэлектрическуюформу,проводится3R-восстановление формы сигнала, и далее он опять преобразуется воптическую форму. Регенератор строится на базе двух OTMмультиплексоров,включенныхпосхемеback-to-backчерезтранспондеры. Такая конфигурация позволяет осуществить вводвывод всех оптических каналов.Оптический усилитель соответственно усиливает групповойсигнал без восстановления его формы.
При передачи информации набольшие расстояния усилители оснащают функцией эквалайзера выравнивания мощности оптических каналов. В городских условияхфункция эквалайзера не используется, и это уменьшает стоимостьусилителя.Оптическийусилительнаиболеедешевыйузелоборудования DWDM (в сравнении с OTM-мультиплексором ирегенератором).Оптический мультиплексор ввода-вывода строится на базеоптического усилителя, в который добавляется пассивная оптическаяплата, позволяющая осуществить ввод-вывод ограниченного числаоптическихканаловпредставляетссобойфиксированнымибрегговскуюдлинамирешеткусволн.Онапериодическимиизменениями индекса преломления, которые достигаются за счетнасечекнаоптоволоконномультрафиолетовогокабеле,излучения.сделанныхспомощьюOADM-мультиплексорнабазебрегговских решеток позволяет осуществлять ввод-вывод от 1 до 12оптических каналов.
Для остальных каналов он работает какусилитель.Основноепреимуществотакогомультиплексорапосравнению с OTM-мультиплексором и регенератором - гораздо болеенизкая его цена.ДругаявозможностьуменьшениястоимостиDWDM-оборудования - использование "цветных" интерфейсов. Как мы ужеговорили, к транспондеру с одной стороны подключается SDHоборудование,сдругой-мультиплексор/демультиплексороборудованиеилиDWDMпассивное(оптическийоптическоеустройство ввода-вывода на базе брегговских решеток). Но если воборудовании SDH использовать STM-интерфейсы с фиксированнойдлиной волны и узким спектром излучения, то необходимость втранспондерах отпадает.
Такие STM-интерфейсы и называются"цветными". Их использование, означающее не что иное, как отказ оттранспондеров, позволяет сократить количество преобразований O-EO и уменьшить число соединительных оптических кабелей, чтоповышает надежность оборудования. Кроме того, уменьшаютсяразмеры оборудования и энергопотребление.Построение городских DWDM сетейГородские DWDM сети, как правило, строят с использованиемкольцевой архитектуры, что позволяет применять механизмы защитына уровне DWDM при скорости восстановления не более 50 мс.В технологии DWDM минимальная дискретность сигнала - этооптический канал, или длина волны.
Использование целых длин волнс емкостью канала 2,5 или 10 Гбит/с для обмена трафиком междуподсетями оправдано для построения больших транспортных сетей.Но транспондеры-мультиплексоры позволяют организовать обментрафиком между подсетями на уровне сигналов STM-4/STM-1/GE.Уровень распределения можно строить и на базе SDH-технологии. НоDWDM имеет большое преимущество, связанное с прозрачностьюканалов управления и служебных каналов (например, служебнойсвязи). При упаковке SDH/ATM/IP-сигналов в оптический каналструктура и содержимое пакетов не изменяются. Системы DWDMпроводяттолькомониторинготдельныхбайтовдляконтроляправильности прохождения сигналов. Поэтому соединение подсетейпо инфраструктуре DWDM на отдельно взятой длине волны можнорассматривать как соединение парой оптических кабелей.Основными преимуществами сетей DWDM являются:Высокие скорости передачиВысокая утилизация оптических волоконВозможность обеспечить 100% защиту на основе кольцевойтопологиипозволяет Использование любых технологий канального уровняблагодаря прозрачности каналов оптических волоконВозможность простого наращивания каналов в оптическоймагистралиВ настоящее время наиболее распространены следующиеприменения сетей DWDM:Построение высокоскоростных транспортных сетей операторовнационального масштаба, на основе топологий «точка-точка» или«кольцо»Построениемощныхгородскихтранспортныхмагистралей,которые могут использоваться большим количеством пользователей спотребностями в высоких скоростях передачи и использующих самыеразличные протоколы.В сфере сетевой инфраструктуры формируются две основныетенденции — это IP и оптические сети.
Если достоинства полностьюIP–cовместимыхсредпередачи(какнаиболеепростыхвобслуживании, гибких и «бесшовных» служб на всем тракте отабонентадоабонента)ужехорошоразрекламированы,топреимущества параллельной, полностью оптической инфраструктурынедостаточно хорошо известны.Сегодняшние соединительные сетевые структуры неизбежнотребуют преобразований и переключений между оптической иэлектронной частями сети. Если сейчас это проблема решается науровне системы управления и обслуживания, то в полностью IP–совместимыхсетяхбудущегопоявятсяновыетребованиякфизическому уровню (такие, как маршрутизация, IP–сигнализация ит.д.). Когда и как эти требования будут реализовываться — покапродолжаются дискуссии.
Тем временем на рынке специалистыразделились во мнениях при решении вопроса о том, как же, в концеконцов,должнывзаимодействоватьIP–маршрутизаторысоптическими сетями при завершении соединения между абонентамисети.При рассмотрении сценария развития широкополосных сетейбыло отмечено, что технология DWDM (совместно с SDH) можетсыграть свою важную роль в постепенной миграции сетей к полностьюIP–совместимости.Другиммногообещающимновшеством в сетяхбудущего должна«мультипротокольнаялямбда–коммутация»,техническимстать так называемаякотораяявляетсядальнейшим развитием технологии, известной под аббревиатуройMPLS (Multi protocol label switching). Лямбда–коммутация, фактическиуже доступная для внедрения, заменяет обычный заголовок в IP–формате на короткую метку, тем самым увеличивая скоростьобработки информационных данных.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
