Fokin_Kogerentnye_opticheskie_seti_

Агрегация пакетного трафика. SPO 1400 обеспечивает агрегацию и разделение трафика в Metro-сети. Это позволяет больше загрузить Ethernet-интерфейсы маршрутизаторов с высокой пропускной способностью. В результате значительно сокращаются затраты на сеть.

Подключения OTN. Технология Optical Transport Networks (OTN) также позволяет выводить транзитный трафик с дорогостоящих маршрутизаторов на более эффективное по стоимости оборудование транспорта. SPO 1400 поддерживает коммутацию OTN до уровня ODU-0.

Табл. 10.1. Виды оборудования

Функции WDM. В SPO 1400 используются модули PAU (Photonic Attachment Unit) для предоставления функционала ROADM и WDM. В системе управления они видны как единый сетевой элемент вместе с узлом SPO 1400. В каждом модуле PAU размещаются все необходимые блоки ROADM, включая

Wavelength Selective Switch (WSS), Optical Channel Monitoring (OCM), Optical Supervisory Channel (OSC), и усилители.

Модуль PAU поддерживает ROADM:от 2-Way/48 и 4-Way/96 до 9-Way/96 Flexgrid ROADM. Более того, с использованием технологий colorless/ directionless платформа SPO 1400 становится передовой полноценной системой

DWDM.

Трансформация SDH/PDH-сетей. Многим операторам приходится эксплуатировать устаревшую сетевую инфраструктуру PDH и SDH, тратя на нее бюджет OPEX. Платформа SPO 1400 предоставляет Оператору практичный путь трансформации его сети, позволяющий освободиться от устаревшей инфраструктуры и полностью вывести ее из эксплуатации. Устройство SPO 1400 оснащено собственной матрицей LO-SDH с пропускной способностью 60 Гбит/с,

321

позволяющей совместить предоставление PDH/SDH-услуг со всеми необходимыми функциями защиты и мониторинга каналов в соответствии с требования-

ми SLA.

Услуги Ethernet. Платформа SPO 1400 предоставляет Ethernet-услуги на основе последних стандартов IEEE, включая E-Line, E-LAN и E-Tree (сертификаты MEF 9 и 14). Благодаря MPLS-TP возможно создание виртуальных част-

ных сетей (VPWS и VPLS).

Мобильный транспорт. Семейство SPO 1400 обеспечивает экономичное решение для мобильного транспорта, использующее передачу Native TDM и Native Packet в комбинации с Circuit Emulation Services (CES), а также Ethernet-

услуги (сертифицированные по MEF 9 и 14).

Платформа пакетно-оптических сетей Ericsson SPO 1400 – это:

─оптимизация себестоимости предоставляемых услуг;

─непревзойденная гибкость поддерживаемых интерфейсов и оптических технологий. Сокращение операционных расходов (OPEX). Лучшие показатели энергопотребления плотности портов в своем классе;

─простой переход от SDH к Packet и OTN/DWDM. При этом обеспечивается поддержка как высокоскоростных, так и низко-скоростных каналов и интерфейсов, вплоть до 2 Мбит/с.

Пример спецификации SPO 1400:

Общие характеристики

Семейство оборудования SPO 1400 разработано в соответствии с рекомен-

дациями ITU-T G.703, ITU-T G.709, G.704, G.707, G.783, G.957, G.7041, G.7042, G.841, G.842, G.694.2, G.813, G.8261, Y.1731, G8032, ISDN PRA, IEEE 802.1D, 802.1Q (ad, ag), 802.3, 802.3 ah, RFC 2328, 2474, 3147, 3916, 4553, 4664, 4665.

Характеристики Ethernet:

─MEF Compliance: 3, 4, 6, 6.1, 8, 9, 10, 10.1, 11, 14 и 22;

─MEF Certification: MEF 9 и 14;

─поддержка E-Line (EPL, EVPL) E LAN (EPLAN, EVP-LAN) и E Tree;

─классификация CoS и ограничение полосы по UNI, UNI+VLAN, UNI+PRI или UNI+VLAN+PRI (MEF 10.1);

─UNI Service Bundling and multiplexing: all to one, one to one, many to one;

─L2CP discard или туннель с возможностью подмены DA MAC;

─MEF E-NNI с настраиваемым S Tag Ethertype;

─DRNI/MC-LAG;

─защита от атак Broadcast, Multicast и Unknown Unicast на каждый сервис;

─поддержка 16тыс. сервисов, 4 тыс. VLAN;

─поддержка MTU 9k;

─256 тыс. MAC-адресов, из них до 8 тыс. статических MAC;

─интерфейсы FE,GE (Auto negotiation / Auto crossover) и 10GE;

─DoS, ACL и Port Mirroring.

322

Исполнение Ethernet Performance:

PM на сервис с красными, желтыми и зелеными счетчиками байтов/кадров;

Y.1731 FD, FDV, FLR, RDI, 802.1ag CCM, loopback и link trace;

IEEE 802.3ah Ethernet Link OAM;

статистика RMON, MEF15.

MPLS-TP:

LSP OAM (RFC6428, RFC6426, RFC6370);

LSP protection 1:1 (RFC6378);

LSP Loss and Delay Measurement (RFC6375);

PW OAM (RFC6428, RFC6426, RFC6370);

PW status message (RFC6478);

PW redundancy 1:1;

Multi-segment PW;

поддержка VPWS, VPLS и H VPLS.

Матрицы коммутации:

○SPO 1110: 40G Packet + 20G SDH;

○SPO 1410: 80G Packet + 15G SDH;

○SPO 1460: 800G Packet/OTN + 60G SDH;

○SPO 1480: 3,2T Packet/OTN + 60G SDH;

○оптическая коммутация – до 9 направлений по 96 каналов.

Электрические порты:

─RJ45: 10/100/1000 Base-T;

─разъем LFH высокой плотности: 32×T1/Е1; 75 Ом: T3/Е3

Оптические порты:

Ethernet/LAN:

100 Base-FX/X10/BX;

1000 Base-SX/LX/ZX/BX;

10GE Base-SR/ER/LR: STM-1Ф:

 1310 нм и 1550 нм для S-1.1, L-1.1, L-1.

STM-4:

○ 1310 нм и 1550 нм для S-4.1, L-4.1, L-4.2, интерфейса OC-3/12/48.

STM-16:

─ 1310 нм и 1550 нм для S-16.1, L-16.1, L-16.2.

STM-64:

1310 нм и 1550 нм для I-64.1, S-64.2B, L-64.2.

CWDM:

8 длин волн, мультискоростной;

для всех типов портов – SFP с LC коннекторами.

323

Интерфейсы OTN:

○OTU-1;

○OTU-2/2e (серые/настраиваемые);

○OTU-3/3e (серые/когерентные);

○OTU-4 (серые/когерентные).

Функционал DWDM:

─48/96 длин волн на каждое направление;

─2, 4, 9 направлений для 48/96 каналов на каждый модуль ROADM.

Модуль усилителя оптической линии - отдельное устройство.

Источники синхросигнала:

STM-N (T1), E1 (T2), 2 Мбит/с, 2 МГц (T3), FE, GE, 1588 Slave/Boundary Clock.

Выход:

2 Мбит/с или 2 МГц (T4);

поддержка SSM.

Ethernet:

○Synchronous Ethernet (ITU-T 826.x и ITU-T 8265.1);

○IEEE 1588v2.

Управление:

─XML/HTTP;

─SDH DCC.

Электропитание:

от −42 до −69 В пост. Тока.

Выделение тепла

SPO 1110:

 96 Вт (макс.).

SPO 1410:

○430 Вт (макс.);

○150–350 Вт (стандартно).

SPO 1460:

─1500 Вт (макс.);

─400–800 Вт (стандартно).

SPO 1480:

4000 Вт (макс. на шасси).

324

10.2.3. Платформа для пакетно-оптической передачи данных

BTI 7000 BTI Systems

Универсальная оптическая транспортная платформа BTI 7000 предназначена для пакетной и оптической передачи и коммутации информационных потоков в сетях крупных городов (сети типа МЕТРО). Коммутация пакетов обоснована международными стандартами для транспортных протоколов PBB/PBT PBT (Provider Backbone Bridge, мост между магистралями провайдеров/ Provider Backbone Transport, транспорт трафика опорных операторских сетей)

или транспортного протокола Carrier Ethernet от MEF (Meto Ethernet Forum).

Применение этих протоколов позволяет гибко управлять трафиком в скоростных режимах от 10 Гбит/ до 100 Гбит/с для одного оптического канала. При этом доступ к спектральным каналам организуется средствами ROADM (оптическими коммутаторами и транспондерами/мукспондерами).

Платформа BTI 7000 состоит из четырех моделей, отличающихся комплектацией слотов и функциональным наполнением. Также платформа способна функционировать в широком диапазоне температур и при различных источниках электропитания (постоянным и переменным током).

Серийный продукт BTI 7200 содержит поддон на 20 сервисных слотов. Поддон монтируется в стойку типа 7RU. В стойке 21RU может крепиться до трех поддонов, т. е. устанавливаться до 60 слотов со скоростями передачи до

800 Гбит/с.

Серийный продукт BTI 7060 отличается компактным исполнением на модулей (слотов) в стойке 2RU. В стойке 8RU можно комплектовать до 24 слотов на скорость передачи до 400 Гбит/с.

Серийный продукт BTI 7020 представляет пассивную оптическую платформу в стойке 1RU для ввода, вывода и распределения оптических волокон.

Последний серийный продукт BTI 7800 поддерживает функции гибкого мультиплексирования пакетного трафика на скоростях 10 Гбит/с – 100 Гбит/с и когерентный прием оптических сигналов. При этом оборудование полностью интегрировано со всеми предыдущими образцами и имеет программное обеспечение управления и контроля BTIproNX.

Платформа позволяет реализовать множество протоколов транспортных се-

тей: SONET/SDH; FICON; Gigabit, 10 GbE, 40/100 GbE,OTH/DWDM; CWDM и др.

Физическими средствами поддержки соединений являются: многопротокольные транспондеры с когерентным приемом; многопротокольные мукспондеры с когерентным приемом; модули SFP, 10G XFP и модули XFP с перестройкой по длине волны сетки DWDM; модули CFP на скорость 100 Гбит/с.

Также к физическим средствам относятся блоки ROADM и оптческого усиления DLA (DWDM Line Amplifier). Эти оптические приборы позволяют выделять и вводить, выравнивать по мощности любые оптические волны из сеток по 40 и 96 волн при мониторинге каждой волны. Общая поддерживаемая скорость передачи может достигать 9,6 Тбит/с при использовании DWDM и

325

1 Тбит/с при использовании CWDM. Особенность физических средств состоит в возможности резервирования отдельных слотов и соединений в режиме 1+1.

Встраиваемый в платформу коммутатор Carrier Ethernet поддерживает функции протокольных уровней 0, 1, 2 (от модели семи уровней ISO/OSI). Также для высокой надежности виртуальных соединений вводится защита для кольцевых топологий оптических сетей на основе стандарта ITU-T G.8032 с временем реконфигурации соединеия или переключением на резерв около 50 мс. Другая, более подробная информация о оборудовании приводится на сайте производителя BTI Systems.

10.2.4. Оптическая транспортная платформа

Alcatel-Lucent 1830 Photonic Service Switch

Транспортная платформа 1830PSS стала продолжением развития техники оптических сетей объединенных компаний Европы (Alcatel) и Северной Америки (Lucent). Оборудование выпускается в двух вариантах исполнения

(рис. 10.2): PSS-64 и PSS-36.

Рис. 10.2. Варианты исполнения платформы 1830PSS

В платформе предусмотрена поддержка оптических транспортных сетей OTN с DWDM и когерентным приемом канальных сигналов на скорости 100 Гбит/с с двумя разновидностями транспондеров: с клиентским интерфейсом

326

100 GbE и линейным интерфейсом OTU-4 (DP QPSK); с 10 клиентскими интерфейсами 10G (STM-64/10GbE/ OTU-2 и т. п.) и линейным интерфейсом OTU-4 (DP QPSK). Также заложена возможность расширения скоростного режима передачи через когерентные транспондеры до 200 Гбит/с и 400 Гбит/с при использовании двух поднесущих оптических частот и поляризационного мультиплексирования на каждой поднесущей. Пропускная способность платформы может достигать 17,6 Тбит/с при общем количестве оптических каналов до

(44 × 400 Гбит/с) в формате DP-16QAM.

Висходной версии PSS-64 и PSS-36 поддерживаются скорости 4–8 Тбит/с

и1–2 Тбит/с соответственно без когерентных интерфейсов. В составе платформы предусмотрены гибко управляемые мультиплексоры T(R)OADM. В транспондерах и мукспондерах реализуются любые транспортные протоколы OTN/OTH (коммутируемые блоки ODUk, k = 1, 2, 3, 4 и перспективные 5, 6), Ethernet 1000 Мбит/с, Ethernet 10 Гбит/с, 40 Гбит/с, 100 Гбит/с, SDH от STM1

до STM 256. Средствами протокола GMPLS реализуются функции сигнального управления ASON.

Техническая спецификация позволяет оценить возможности платформы по габаритному размещению в узлах связи, рассчитать и скомплектовать оборудование соответствующими опциями.

Габариты:

PSS-64, высота 1600 мм, ширина 500 мм, глубина 300 мм; PSS-36, высота 650 мм, ширина 500 мм, глубина 300 мм.

Количество слотов: PSS-64, от 32 до 64; PSS-36, от 16 до 32.

Возможности защищенной коммутационной матрицы: PSS-64, 1.92 Тбит/с;

PSS-36, 960 Гбит/с.

В конструкциях предусмотрено активное охлаждение вентиляторами FAN.

Электропитание постоянным током от источников напряжения 48… 60 В. Типовой расход электрической мощности составляет 2 Вт/Гбит/с. Температурный режим работы оборудования +5ºС… +40ºС.

Для агрегатных интерфейсов предусмотрена защита 1+1 MSP/APS. При организации соединений может быть активирована защита типа SNCP.

Каналы передачи данных управления в системе поддерживаются байтами GCC в заголовках ODUk, оптическими сервисными каналами в составе моду-

лей. Система управления Alcatel-Lucent 1350 Optical Management System осно-

вана на протоколах TL-1, Corba, ZIC.

Другая, более подробная информация о оборудовании приводится на сайте производителя Alcatel-Lucent.

327

10.2.5. Оптическая транспортная платформа Cisco ONS 15454

Оборудование компании Cisco для транспортных сетей с 2004 г. известно в своих применениях различного масштаба на территории России и других стран. Наиболее известным решением является транспортная платформа OSN 15454, которая в последние годы пополнилась универсальными транспондерами

NCS 2000 100G Tunable Line Card with CPAC Client и мукспондерами NCS 2000 10×10G Muxponder SFP+ Client на скорости передачи 40/100 Гбит/с с когерент-

ным приемом. Кроме того новыми разработками Cisco для оптических транспортных сетей стали модели с различной емкостью комплектации (рис. 10.3).

Рис. 10.3. Модели оптической транспортной платформы Cisco ONS 15454

На основе модели М6 возможна комплектация стойки NCS 2006 на емкость 42×100 Гбит/с (4,2 Тбит/с) с семью блоками. На основе модели М12 возможна комплектация стойки NCS 4016 на емкость 64×100 Гбит/с (6,4 Тбит/с).

Одно из последних решений Cisco (2014 г.) в создании платформ нового поколения представлено оборудованием NCS 6000 IP Transport Router с производительностью 1,2 Пбит/с (Пета, 1015), масштабируемая слотами от 1 Тбит/слот до 5 Тбит/слот. Платформа предполагает интеграцию оптических когерентных модулей на скорости от 100 Гбит/с до 400 Гбит/с и в последующем поддержку оптических суперканалов на 1 Тбит/с.

Более подробная информация о оборудовании когерентных оптических сетей Cisco приводится на сайте компании.

10.2.6. Оптическая транспортная платформа Huawei OptiX OSN 9800

Линейка оборудования Huawei серии Optix пополнилась новым решением для когерентных оптических сетей – платформой OSN 9800, относящееся к направлению развития техники транспортных сетей P-OTS (пакетная передача и коммутация в оптической сети). Оборудование размещается в каркасе 19U на 14 слотов и поддерживает совокупную скорость со стороны линии 400 Гбит/с, 1 Тбит/с и 2 Тбит/с. Максимальная скорость передачи при спектральном муль-

328

типлексировании DWDM составляет 8 Тбит/с. В состав платформы входит коммутационное ядро с производительностью кросс-коммутации 5,6 Тбит/с.

В платформе реализуются решения по 0, 1 и 2 протокольным уровням сети. Уровень 0 поддерживает физические функции оптической сети (PM-QPSK, PM-16QAM, DCM, когерентный прием). Уровень 1 выполняет функции образования оптических каналов (стандартные блоки OTN – ODUk). Уровень 2 предназначен для пакетной коммутации (EoT, TP-MPLS).

Возможна поддержка в перспективе до 128 спектральных каналов на скорости 100 Гбит/с каждый. Предусмотрена реализация сетевых функций ASON/GMPLS, защиты соединений 1+1 и кросскоммутация из резерва оборудования и каналов.

Более подробная информация о оборудовании когерентных оптических сетей Huawei приводится на сайте компании.

Контрольные вопросы

1.Какие стандарты используются в качестве руководства для построения когерентных оптических систем и сетей?

2.Какой стандарт определяет технологию передачи информационных данных в оптических каналах?

3.Какие стандарты определяют характеристики волоконных световодов для когерентных оптических систем?

4.Какие стандарты определяют характеристики оптических усилителей когерентных систем?

5.Какой стандарт определяет характеристики оптических мультиплексо-

ров?

6.Какие стандарты определяют возможности оптических интерфейсов систем с WDM?

7.В каких стандартах определяются форматы модуляции когерентных си-

стем?

8.Что входит в состав платформы «Волга»?

9.Какие возможности по реализации оптических каналов имеет платформа «Волга»?

10.Чем отличается платформа «Волга» от оборудования других производителей?

329

11.МАРШРУТИЗАЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ КАНАЛОВ

ВКОГЕРЕНТНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ СЕТИ

Счем связаны задачи маршрутизации в оптических сетях DWDM, в том числе с когерентными каналами?

Маршрутизация оптических каналов в сети необходима для наиболее эффективной организации соединений с точки зрения пропуска информационного трафика и его защиты в условиях ограниченного числа несущих волн (всего до 120 волн в диапазонах стандартных волокон C, L (1530–1625 нм) с волновым интервалом 0,8 нм (частотный интервал 100 ГГц) для каналов на скорости 112 Гбит/с или до 240 волн с волновым интервалом 0,4 нм (частотный интервал 50 ГГц)). Маршрутизация оптических каналов осуществляется в отдельных перекрывающихся плоскостях Wi, т. е. на различных длинах волн λi с исключением совпадений (рис. 11.1) и возможными вариантами управления одиночными и сцепленными соединениями (несколько каналов для одного соединения).

Рис. 11.1. Варианты оптических соединений

Кроме того, маршрутизация является одной из задач функций grooming в оптической сети.

Термин «grooming» не имеет дословного смыслового перевода на русский язык, но служит обобщающим понятием в англоязычных научно-технических публикациях и ему соответствует объяснение на русском языке: оптимальное (по какому-либо критерию) использование ресурсов телекоммуникаций (каналов, трактов, секций мультиплексирования и передачи) для пропуска различных объемов информационного трафика.

Распределение трафика в оптической транспортной сети с позиций функций grooming (Traffic grooming) может происходить статично, т. е. фиксирова-

330