NGN - WDM технологии

WDM - это технология, позволяющая различных оптических сигналов с помощью одного кабеля. Его принцип - это в основном таким же, frequency-division multiplexing (FDM). Например, несколько сигналы передаются с помощью различных перевозчиков, оккупирующая держава не перекрывающихся частей частотного спектра. В случае WDM, spectrum диапазона находится в районе до 1300 или 1550 нм, которые составляют две волны Windows на которой оптические волокна очень низкий потери сигнала. Первоначально, каждое окно используется для передачи одной цифровой сигнал. Заранее с оптических компонентов, таких, как распространение обратной связи (DFB") лазеры, erbium-doped fibre amplifiers (EDFAs), и фото-детекторы, вскоре поняли, что каждое окно доклад по сути, могла бы использоваться несколько оптических сигналов, каждый из оккупационных небольшой сцепление общей длиной волны окна. По сути, число оптических сигналов по мультиплексной сети в пределах окна ограничено только точность этих компонентов. В настоящее время технологии, 100 оптических каналов мультиплексируются в один оптоволоконный кабель. Эта технология была затем с именем плотных WDM (DWDM).

DWDM, главное преимущество - это его возможности эффективно с точки зрения затрат увеличить волоконно-оптический пропускной способностью много складок. В большой сети волокон на существование во всем мире могут неожиданно их потенциала умножается на коллектор, без необходимости в новом волокна, дорогостоящий процесс. Очевидно, новые технологии DWDM оборудования должен быть подключен к эти волокна. Кроме того, оптический регенераторах может потребоваться.количества и частоты волны используется, стандартизированных ITU(T). Длина волны используемого набора является важным не только для обеспечения совместимости, но и для того, чтобы избежать разрушительных помех между оптических сигналов.Таблица-1, дает номинальный, центральной частоты на основе 50 Ггц, минимальное расстояние между балками привязанный к 193,10 ТГЦ. Обратите внимание на то, что значение C (скорость света) равно 2,99792458 x 108 м/сек. на преобразование между частотой и длина волны.

ITU-T сетка (в C-диапазоне), МСЭ(T) Rec. G. 692

DWDM в сети.

Типичный SDH сети будет иметь два волокна с каждой стороны каждый узел, один для передачи его соседом по и один из его соседа.

В то время как наличие двух оптоволоконных кабелей между сайт не слишком плохо, на практике, возможно, будет во многих системах между сайт, даже несмотря на то, что они не являются частью той же сети.

С помощью всего лишь двух сетей, указанных выше четырех волокон, теперь должны между узлами C и D, и заложить между сайты очень дорого стоит. Это когда DWDM сети вступить в игру.

С помощью системы DWDM количества волокна между узлов C и D, уменьшается до одного волокна. Современные технологии DWDM оборудования по мультиплексной сети CAN до 160 каналов, представляющих массовый сохранение в волоконно-инвестиций. Потому что DWDM оборудование работает только с физического сигнала он не влияет на SDH уровня сети на всех. В SDH сигнала не прекратить или прервать, в том что касается SDH сети заинтересованных сторон по-прежнему существует прямая связь между сайтами.

DWDM сети протокол независимой. Они транспортной длины волны света и не работают на уровне протокола.

DWDM систем могут сохранить операторы сети больших сумм денег при прокладке волоконно-оптической линии, тем более на большие расстояния. С помощью оптических усилителей можно направить в DWDM сигнал большие расстояния.

Усилитель получает различных волн DWDM сигнал, и просто усиливает ее для достижения следующего сайта.

В оп-amp проявляющимся либо в красный или синий лямбд, если она является революцией в красный лямбд, она будет падать в УДК синего канала и наоборот. Для усиления в обоих направлениях один из обоих типов усилителя мощности не требуется.

Для DWDM системы к работе в удовлетворительным образом входящих волны для оптический усилитель мощности должны быть выравнены.

Это включает параметр все входящие источники оптического излучения в DWDM системы для аналогичных оптических уровни мощности. Длины волн, которые не были выравнены может показать ошибки при выполнении ими трафика.

Некоторые производители DWDM оборудования оказывает помощь техникам путем измерения оптических полномочий входящих каналов и рекомендации, какие каналы требуется регулировка мощности.

Выравнивания длин волн может быть сделано несколькими способами; переменный оптический аттенюатор могут быть установлены между волоконно-оптического управления рамой и DWDM муфта - инженер может настроить сигнал в DWDM со стороны муфты.

В качестве альтернативы источник оборудования может быть вывод переменной оптические передатчики, это позволяет инженеру для регулировки мощности оптического сигнала с помощью программного обеспечения на источник оборудования.

Некоторые DWDM муфт аттенюаторы встроенный для каждого получил канал, инженер может отрегулировать каждый канал в DWDM точки доступа.

При нескольких частотах света через волоконно-как четыре волны заслонки смешения воздушных потоков. Новой волны света создаются в волокно на длинах волн/частоты определяется частота оригинал волны. Частота новой волны, f123 = f1+f2-F3.

Присутствие на длинах волн может негативно повлиять на оптический сигнал-шум внутри волокна, а также сказаться на Бер трафика в диапазоне длин волн.

WDM компонентов

WDM компоненты на основе различных оптика принципов. На рисунке ниже изображен один WDM link. DFB"лазеры используются в качестве передатчиков, один для каждой волны. Оптический мультиплексор объединяет эти сигналы в коробку передач волоконно-оптический кабель. Оптические усилители используются для насоса оптический сигнал включения питания, для компенсации потери системы. На стороне приемника, оптический до разделения каждого длина волны, в оптических приемников в конце оптический link.оптических сигналов добавляются в систему оптических ADM (OADM). Эти оптические устройства, эквивалентны цифровым ADM, уход за телом и разделения оптических сигналов вдоль путь передачи. OADM, как правило, проверенных в волноводе решетки (AWG), хотя и других оптических технологий, таких, как оболочечных мод волоконных световодов, были также использованы.

Одним из ключевых WDM компонент - это оптический переключатель. Это устройство способно коммутации оптических сигналов с вход в порт вывода. Она является эквивалентом электронной поперечной балки. Оптические коммутаторы позволяют оптических сетей должны быть построены, так что оптический сигнал может быть направлен в сторону его адресату. Другой важный оптический компонент - преобразователь длин волн. В диапазоне длин волн converter - это устройство, которое преобразует оптического сигнала, поступающего с длиной волны в другой сигнал на волны, сохранение той же цифровой контент. Эта возможность является важным для WDM сетей, поскольку он обеспечивает большую гибкость в маршрутизации оптических сигналов в сети.

ОПТИЧЕСКИХ транспортных сетей

WDM сетей подключение длина волны crossconnect (WXC) узлов в определенной топологии. WXCs с длиной волны мультиплексоры и до, коммутаторы, и длина волны преобразователей. Рис. 8 изображена generic WXC узел архитектуры. Оптические сигналы, мультиплексная сеть в том же волокна, прийти к оптическим демультиплексор. Сигнал разбивается на несколько его волны перевозчиков, и отправлен в банк оптических коммутаторов. Оптические коммутаторы маршрут несколько волн сигналы в банк.

Мультиплексоры, где сигналы мультиплексной сети и закачивается в исходящих волокна для трансмиссии. Длина волны преобразователи могут использоваться между оптический переключатель и выходные мультиплексоры в целях обеспечения более гибкость маршрутизации. WXCs были исследованы в течение ряда лет. Трудности с WXCs являются наводки и исчезновения.

Длина волны Cross-Connect узел

Оптических транспортных сетей (OTNs) сетей WDM (предоставление транспортных услуг с помощью легких путей. Светлый путь - с высокой пропускной способностью трубопровода для передачи данных до нескольких гигабит в секунду. Скорость пути света определяется по технологии оптических компонентов (лазерные, оптические усилители, и т.д. ). Скорость на порядок STM-16 (2488.32 Мбит/с) и STM-64 (9953.28 Мбит/с) в настоящее время достижимой. В транспортного оборудования диапазона L состоит из WXC узлов, а также систему управления, которая контролирует и демонтирования легких путей через контрольные функции, такие, как контроль за оптических устройств (усилитель, приемников), восстановления после сбоев и т.д. Настройка и демонтирования легкие пути, которые в целом шкала времени, таких, как часы или даже дни, учитывая, что каждый из них дает пропускная способность магистрали.

Есть много гибкость в том, каким образом OTNs размещены, в зависимости от транспортных услуг. Одна из причин этой гибкости является то, что большинство оптические компоненты прозрачной для кодирования сигнала. Только на границе оптический слой, в котором оптический сигнал необходимо преобразовать обратно в электронной сфере, не кодировка. Таким образом, прозрачных оптических услуг для поддержки различных стандартных электронных сетевых технологий, таких, как SDH, ATM, IP, Frame Relay, работает в верхней части оптического уровня, - это наиболее вероятно в будущем.

Оптический слой содержит три подуровней канального уровня : оптический канал уровня сети, которая взаимодействует с транспортного оборудования диапазона L клиентов, предоставление оптических каналов (OChs); оптический мультиплексной сети, которая мультиплексирует различных каналов в один оптический сигнал; и оптической передачи раздел сети, которая обеспечивает передачу оптический сигнал через оптоволокно.

ТРАНСПОРТНОГО ОБОРУДОВАНИЯ диапазона L формат кадра

Аналогичные для использования SDH рамы, доступ в голоде предполагается через OC рамы, которая в настоящее время определены. Основные рамы размер соответствует STM-16 скорость или 2488.32 Мб/с, что является основной сигнал голоде. На рисунке ниже показана возможная голоде формат кадра.

Оптический канал рамы

Самая левая регион рамы (ниже рис.) зарезервирован для накладных байт. Эти байты используются для OAM&P функции, аналогичные издержки байт SDH рамы, описанных ранее. Однако, дополнительные функции, вероятно, будет поддерживаться, таких, как предоставление темные волокна (оговорка длиной волны между двумя конечными точками для одного пользователя) и длина волны, на основе точек доступа. В крайнем правом регионе рамы зарезервирован для коррекции ошибок (FEC) схема должна осуществляться на всех данных полезной нагрузки. В FEC на оптической передачи слой повышает максимальный span длина, и сокращает количество второгодников. A код Рида-Соломона можно использовать.

Несколько OChs, а по мультиплексной сети в оптический домен, в форме оптический мультиплексор сигнал (OMS). Это параллели "мультиплексная сеть из нескольких STM-1 кадры в STM-N SDH формат кадра. Несколько OChs можно мультиплексировать в СУО.

Оптический сигнал клиента в голоде сигнал полезной нагрузки. Сигнал клиента не ограничивает голоде формат кадра. Вместо этого клиент требуется только постоянная скорость цифровой сигнал. Его формат также не имеет отношения к оптическим слоя.

WDM уплотнительные кольца

С концептуальной точки зрения, более WDM уплотнительное кольцо не сильно отличается от SDH кольцо. WXCs соединены между собой в кольцевой топологии, так же, как и SDH ADM в SDH-кольцо. Основные архитектурные разница между SDH кольцо и WDM кольцо уходит корнями в WXC возможности волны переключения и конверсии. Эти функции можно использовать, например, для обеспечения уровней защиты с помощью не имеет аналогов в SDH технологии. Другими словами, длина волны или пути света может быть предоставлен, в дополнение к путь и линии.

Оптический точек доступа протоколы являются очень сложными, как SDH СУПП. Защита может быть предоставлена либо на голоде или оптический мультиплексор раздел/оптический разделе трансмиссии. Некоторые дополнительные возможности защиты может быть реализован с помощью параллельного в SDH колец. Например, не удалось lightpath (например, лазерные сбоя) может быть решена путем преобразования в оптический сигнал с длиной волны в другую, избегая трат на сигнал. Это эквивалентно span коммутации в SDH, с той разницей, что даже двух оптоволоконных WDM уплотнительные кольца могут предоставить такую возможность в голоде. В Омск слоем, однако, span потребует четыре волоконно-оптического кольца, как и в Хантымансийскокртелеком эти дополнительные функции несомненно будет вводить дополнительные сложности в оптический слой APS протоколов.

После того, как WDM кольцо, легких путей должны быть созданы в соответствии с трафика.

ячеистых сетей WDM

Сетка WDM сетей с той же оптических компонентов, WDM уплотнительные кольца. Тем не менее, протоколы, используемые в ячеистых сетей, отличаются от тех, что используются в кольца. Например, защита в ячеистых сетей является более сложной ценностное предложение, является проблема маршрутизации и длина волны уступки в WDM ячеистых сетей.

Ячеистые сети, скорее всего, будут в качестве магистральной инфраструктуры подключение WDM уплотнительные кольца. Некоторые из этих соединений, как ожидается, оптический, избегая оптический/электронные "узких мест" и обеспечения транспарентности. Другие требуют преобразования в оптический сигнал в электронные домена, для контроля управления, и возможно, выставления счетов. Рис. изображена WDM сети.

инфраструктуры. На рисунке, три топологии слои отображаются : доступ к сети, региональной сети и магистральной сети.

WDM сетевой инфраструктуры

Как SDH колец и пассивных оптических сетей (словари) как получить доступ к сети. Они, как правило, основываются на автобусе, или топологии "звезда и управления доступом к среде (MAC) протокол используется для координации передачи данных между пользователями. Нет функции маршрутизации в таких сетей.

Этих архитектур для сетей с поддержкой несколько сотен пользователей на короткие расстояния. Хотя словари дешевле чем сетей WDM (кольца, из-за отсутствия активных компонентов и функций, таких как волны маршрутизации, лазеров на базе пассивной оптической сети источников в первом поколении такого оборудования по-прежнему более дорогостоящей, чем SDH колец. Это выступает за SDH решения на сети доступа уровня, по крайней мере в ближайшем будущем. Магистральные сети содержат активных оптических компонентов, таким образом предоставляя функции, например, длина волны конвертирования и маршрутизации. В магистральных сетях будет каким-то образом интерфейс с устаревших транспортных технологий, таких, как

ATM, IP, PSTN и Хантымансийскокртелеком общий сценарий изображен на рис. ниже. Несколько типов интерфейса участвуют в рисунок.

Перекрытие a транспорт WDM для сети ATM/IP-трафика.

SDH инкапсуляция фреймов

В голоде рама должна быть определена таким образом, что SDH инкапсуляция фреймов можно легко сделать. Всего STM-16xc, например для в голоде полезной нагрузки. Если основные STM-16 оптический канал используется, он может и не быть возможности для инкапсуляции SDH-16xc в STM-16 оптический канал, в голоде накладных байт. В голоде формат кадра в настоящее время определены. Ниже Рис. иллюстрирует SDH рамы инкапсуляцию в голоде рамы.

SDH интерфейсы для WDM

WDM оборудования с физической SDH интерфейсы обеспечивают оптические сигналы SDH устройств. Эти интерфейсы должны быть для обратной совместимости с SDH технологии. Таким образом, SDH устройство не должно быть известно о WDM Технология используется для перевозки его сигнал (например, устройство может принадлежать BLSR/4 кольцо). В этом случае WXC будет падать и добавить в оптический средняя длина волны первоначально использовалась в SDH кольцо. Таким образом, WDM и SDH уровней полностью отделить, что необходимо для WDM совместимость с SDH устаревшего оборудования. Это дает дополнительные ограничения в отношении выбора длины волны оптического слоя, с момента последнего перехода длине волны, то один взаимодействию с SDH устройство, должна быть такой же используется SDH устройство, чтобы прекратить действие оптического пути, если длина волны преобразования не предоставляется в пределах SDH устройство.

SDH интерфейсы для WDM

WDM оборудования с физической SDH интерфейсы обеспечивают оптические сигналы SDH устройств. Эти интерфейсы должны быть для обратной совместимости с SDH технологии. Таким образом, SDH устройство не должно быть известно о WDM Технология используется для перевозки его сигнал (например, устройство может принадлежать BLSR/4 кольцо). В этом случае WXC будет падать и добавить в оптический средняя длина волны первоначально использовалась в SDH кольцо. Таким образом, WDM и SDH уровней полностью отделить, что необходимо для WDM совместимость с SDH устаревшего оборудования. Это дает дополнительные ограничения в отношении выбора длины волны оптического слоя, с момента последнего перехода длине волны, то один взаимодействию с SDH устройство, должна быть такой же используется SDH устройство, чтобы прекратить действие оптического пути, если длина волны преобразования не предоставляется в пределах SDH устройство.

В WDM Link

В таблице 2, хотя восстановление происходит быстрее в WDM не в SDH технологии, обнаружение отказа в WDM - медленнее. Более безопасного наложение WDM/SDH механизмы защиты требует быстрее WDM схемы защиты. В качестве альтернативы, SDH бюджета АОПП может быть искусственно замедляют если SDH клиенты могут позволить себе снижение производительности, которые несет такие процедуры. Нет необходимости восстановления после сбоя на более высоких уровнях может привести к маршруту нестабильности и заторов дорожного движения; следовательно, она должна избегать любой ценой. Неисправность сохранение проверки могут быть использованы на более высокие уровни, чтобы избежать раннего неисправностей на нижние уровни.

Сбой восстановления на СУО подуровень может заменить процедуры восстановления нескольких экземпляров SDH сигналы в оптический слоя. Таким образом, потенциально большого числа SDH клиенты избавлены от сбоя запуска процедуры восстановления на их слои. Таким образом, единый восстановления после сбоя на оптический OMS подуровень может запасных сотен.

Эволюция в направлении All-Optical транспортной сети

Эволюция в направлении всех оптических WDM сеть - это, вероятно, произойдет постепенно. Во-первых, WXC устройств будет подключен к существующих волокон. Некоторые дополнительные компоненты могут быть необходимы в оптической связи, такой как EDFAs, с тем чтобы наследие волоконно-оптических линий связи для WDM технологии. WXCs будет взаимодействовать с устаревшим оборудованием, например, SDH и распределенный интерфейс передачи данных по волоконно-оптическим (FDDI). A plus-оптический прозрачный транспортной сети заключается в том, что передачи SDH функции либо на слой выше (IP/ATM) или ниже (WDM) SDH, вероятно, произойдет, в результате чего экономию с точки зрения сетевой модернизации и технического обслуживания. Такой слой реорганизации может повлиять на транспортных сетей, предположим, что трафика в режиме реального времени, в том числе для передачи голоса, - пакетированный (IP/ATM). Это может привести к исчезновению VCS' SDH сигналы. А затем будет состоять в том, как наиболее эффективно pack пакеты в SDH, или даже непосредственно в голоде кадры. Каким бы ни был новый метод инкапсуляции вытекает, совместимость с IP/ppp/HDLC и ATM инкапсуляции.