.jpg)
Academia Română a fost creată în 1866 pentru a cristaliza cele mai înalte valori intelectuale din provinciile românești într-o societate erudită menită să consolideze identitatea națională pe baza a patru componente esențiale: limbă și literatură, istorie, etnografie și cultură. La...
Directii in dezvoltarea sistemelor de comunicatii bazate pe fibra optica
4. Dezvoltarea Ethernetului pe cablu optic
Ethernetul pe cablu optic, original dezoltat in LAN, reprezinta un nou tip de tehnologie Ethernet adaptata pentru fibra. Ethernetul este un tip de solutie end-to-end care proceseaza solutii tip nivel 2 OSI de comutare, management de trafic si furnizare de servicii in orice parte a retelei, indiferent daca este vorba de margine(edge) sau core. In termen de scalabilitate, Ethernetul este capabil sa incrementeze necesarul de debit (banda) la cerere, cu o granularitete de 1 Mbit/s, prin schimbarea parametrilor de flux la marginile retelei, prin cresterea capacitatii la 10 Mbit/s, 100 Mbit/s sau 1 Gbit/s.
In termeni de management, managementul retelei Ethernet este simplificat, acelasi sistem putand fi aplicat la fiecare layer al retelei. Pe scurt, platforma multiservice Ethernet este destinata special pentru aplicatii de retea care au de-a face cu trafic IP Ethernet. O asemenea platforma poate fi dezvoltata ca un MAN independent, in orase de dimensiune medie cu un trafic puternic de Internet, sau ca platforma de acces si convergenta pentru orase mari. Deoarece Ethernetul a fost inventat pentru LAN, QoS nu este o problema pentru acest mediu. Insa atunci cand este utilizat de marii operatori telecom, mecanismele QoS si SLA devin necesare. Pana acum Ethernetului ii lipseau mecanismele de baza pentru garantarea jitterului si intarzierii in aplicatiile end-to-end, si de aici esecul in furnizarea de solutii standard QoS pentru servicii in timp real. Apoi, Ethernetul este destinat specific pentru uzul intern in LAN, deci un mechanism de securitate nu este disponibil. Odata ce Ethernetul s-a extins in LAN si WAN, un nou mechanism de securitate, de incredere este imperios necesar. In al treilea rand, switchurile optice ale Ethernetului asa cum il stim sunt conectate punct-la –punct, si deci instrumentele de transmisie sunt salvate, dar capacitatile de monitorizare nu sunt disponibile. Ca rezultat, diagnosticarea si depanarea sunt dificil de facut in retelele Ethernet de mare amploare.
In ultimii ani, Ethernetul a fost supus unei considerabile dezvoltari. De aceea, prin unele dintre cele mai recente solutii tehnice, a fost capabil sa rezolve multe din problemele mentionate mai sus. Ca rezultat, tehnologiile mostenite ale Ethernetului au fost imbunatatite considerabil. Astfel ca, Ethernetul ofera servicii multiple, se bucura de cateva facilitati de QoS si management de retea, simultan cu o durata de functionare mai mare.
Cateva tehnologii Ethernet au deja abilitatea de a furniza comutare securizata sub nivelul de 50 ms, facilitate automata de corectie a erorilor, simultan cu tehnologii de sincronizare, permitandu-le imbunatatirea generala a performantelor sistemului si acoperirea unor distante mari de transmisie. In concluzie, cateva noi tehnologii indeplinesc performantele cerute de operatorii telecom. Organizatiile de standardizare au dezvoltat multe tehnologii pentru Ethernetul pe cablu optic: RPR (resilient packet ring – inele de impachetare flexibila, inele multiservice (MSR), VPLS- virtual private LAN service, Ethernet optic si V-switch. Ca un protocol de nivel 2 OSI, RPR poate lucra pe SDH, gigabit Ethernet sau fibra libera. RPR transmite pachetele IP printr-un nivel nou MAC in nivelul 1 de frame-uri de date, sau in fibra libera, eliminand nevoia de asamblare –reasamblare pentru pachetele IP care trec pe aici. Aceste pachete IP au un regim special, sunt forwardate direct si deci procesul este simplificat, capacitatile de comutatie sunt astfel sporite, se imbunatatesc performantele si flexibilitatea. Caracteristicile RPR elibereaza banda pentru servicii de date. In plus, mecanisme de protectie sunt adoptate la nivelul 2, facand deci nenecesar rezervarea de debit in scop de protectie.
Chiar comparat cu noua generatie SDH, RPR imbraca un numar de avantaje ca granularitate fina de banda si multiplexare statistica. In al treilea rand, RPR poate asigura calitate in serviciile de comutare de circuit si servicii de linii private. In al patrulea rand, RPR are capacitatea de a descoperi automat topologiile si a imbunatati capacitatile de autoreparare. Nu in ultimul rand suporta multiplexarea statistica dinamica pentru traficul in ambele directii. Considerand toate aceste facilitati, RPR este potrivit pentru accesul la nivelul de aplicatii.
Oricum, combinatia RPR cu MPLS poate configura un flux de trafic ca si LSP, deci permitand interconectarea si furnizarea traficului prin inele multiple RPR. De asemenea, prin aplicarea traficului MPLS, managementul traficului prin toata reteaua este disponibil, deci suporta reutilizarea spatiului si furnizeaza banda garantata si serviciul conectarii end-to-end, cu QoS. Aceasta imbunatateste networkingul serviciilor de date, odata cu expansiune aplicatiei la topologii complexe, ca retele tip plasa.
VPLS este o tehnologie multipoint interconectata VPN care este dezvoltata pe baza unei tehnologii punct la punct MPLS. Pentru un utilizator, toate nodurile arata ca si cum ar fi conectate la un LAN dedicat, unde pentru un service provider, infrastructura IP/MPLS poate fi reutilizata spre a oferi servicii variate. Aceasta tehnologie este bazata pe MPLS, independent de topologia fizica obtine alocare optimizata a resurselor prin managemenul MPLS. VPLS adopta RPR, in locul STP si RSTP pe Ethernet, spre a oferi nivelul de comutare protejat la 50 ms. VPLS suporta liste de control acces scalabile, ACL, pe nivelele 2,3,4 si ACL control pe baza utilizatorului, furnizand mecanisme de control a politicii.
5. Aplicatii si dificultati ale sistemelor cu debite de 40 Gbit/s
Pana de curand debitul maxim pe fibra optica a fost de 10 Gbit/s (echipamente STM -64). In prezent se desfasoara teste in teren cu sisteme STM-256 ce ofera un debit de 40 Gbit/s. Routere cu interfete de 40 Gbit/s incep sa fie folosite. Avanatajele majore ale introducerii transmisiei la 40 Gbit/s ar putea fi formulate astfel:
· O eficienta spectrala mai ridicata
· La un cost care nu depaseste de 2,5 ori costul sistemelor cu debite de 10 Gbit/s si la o utilizare comerciala de masa sistemele la 40 Gbit/s devin atractive
· Se reduce costul si complexitatea OAM ca si volumul echipamentelor de rezerva ca urmare a faptului ca patru elemente de retea sunt inlocuite de un singur element
Desigur realizarea sistemelor de 40 Gbit pe o singura lungime de unda nu este simpla. Intervin aici limitarile introduse de tehnologia circuitelor electronice ca si cele ce apartin fibrei optice (dispersia cromatica, dispersia modurilor de polarizare- PMD). La acest debit se folosesc surse optice modulate extern. Circuitul integrat de comanda a modulatorului este dificil de realizat. Modulatia RZ (return-to-zero) in locul modulatiei NRZ prin folosirea unor impulsuri mai scurte se poate tolera PMD mai mare pana la un punct. PMD de ordinul doi depinde de latimea spectrala care devine mai mare la impulsuri scurte. Exista o latime optima a impulsului in cazul modulatiei RZ care minimizeaza latimea impulsului la iesire.
Pentru un parametru PMD dat lungimea fibrei pe care se poate realiza transmisia la 40 Gbit/s este de 16 ori mai mica in raport cu lungimea linkului la 10 Gbit/s (extinderea medie a impulsului la iesire care nu trebuie sa nu depaseasca o zecime din durata bitului-este proportionala cu radacina patrata a lungimii legaturii). Testele in teren pe scara mare urmeaza sa decida oportunitatea introducerii sistemelor de 40 Gbit/s la transmisiunile la mare distanta.
Pentru transmisia la mica distanta (dintre routere, switch-uri sau intre echipamente de transmisie din centrale locale) transmisia la 40 Gbit/s asigura cel mai redus cost per bit fara ca limitarile de mai sus sa intervina. Urmatorul domeniu de aplicatie vor fi retele MAN si in cele din urma transmisiile la mare distanta care necesita cea mai mare capacitate si cel mai redus cost per bit.
6. Dezvoltarea sistemelor WDM pentru distante foarte lungi (ULH ultra long haul WDM)
Asistam astati la o raspandire deosebita a sistemelor WDM . Pana de curand sistemele WDM comerciale cele mai des intalnite au fost cele cu o capacitate de pana la 1,6 Tbit/s. Pentru a reduce numarul de regeneratoare electrice, a costurilor initiale si a celor de operare, pentru a imbunatati fiabilitatea sistemului si atingerea unor distante tot mai mari de deservire cu servicii IP se impune atingerea unor distante pe care o transmisie complet optica sa fie realizata de peste 2000Km (fata de 600 km cat se realizeaza curent in prezent). In vederea realizarii acestui obiectiv se recurge la tehnologii de ultima ora ca amplificatoare Raman distribuite, tehnologii de gestionare a dispersiei, tehnologii optice de egalizare a castigului, formate de modulatie foarte eficiente si coduri corectoare de erori.
Avantajele introducerii sistemelor WDM UHL se pot formula astfel:
· Reducerea costului sistemului
· Reducerea intarzierii semnalului
· Reducerea numarului de regeneratoare electrice
· Simplificarea furnizarii circuitelor de viteza ridicata
Prin impachetarea la granitele retelei centrale a circuitelor SDH cu debite reduse in circuite cu debite ridicate se realizeaza o eficienta ridicata a folosirii benzii. Prin reducerea numarului de regeneratoare ce presupun conversia optic-electric se reduc costurile de operare si intretinere, ca si cele legate de extinderea retelei. Structura retelei se simplifica, se imbunatateste transparenta acesteia, se usureaza evolutia catre o retea de tip plasa.
Tehnologia ULH este astazi suficient de matura si are unele aplicatii practice in tari de mare intindere (Rusia, Canada, China,s.a).
Totusi lipsa unei productii de masa implica costuri ridicate ale echipamentelor si ca urmare o raspandire limitata a tehnologiilor ULH.
CWDM in retele metropolitane
Tehnologia WDM cunoaste o expansiune nu numai in transmisiunile la mare distanta WDM ci si in retelele MAN. Fata de transmisia la mare distanta WDM in MAN are o serie de caracteristici particulare. Distanta de transmisie fiind sub 100 Km nu mai sunt necesari amplificatorii optici si modulatorul extern. Cresterea numarului de lungimi de unda nu mai este limitata de banda amplificatorului optic. Este indicat sa folosim o grila de frecvente (lungimi de unda cu pas mai mare astfel ca sa fie acceptate componenete optice cu cerinte reduse privind stabilitatea si precizia lungimii de unda-surse optice, multiplexoare-demultiplexoare, s.a). In acest fel costul componentelor si al intregului sistem se reduce mult. Desi costul tehnologiilor WDM in MAN este subtantial mai redus decat in transmisiunile WDM la mare distanta, costul total al sistemelor WDM este mai ridicat in comparatie cu a altor tehnologii).
Pentru a reduce si mai mult costul platformei multi-servicii WDM in MAN se recurge la multiplexarea in lungime de unda rara (CWDM coarse wavelenght multiple xing). S-au impus trei combinatii de lungimi de unda cu 4, 8 si 16 lungimi de unda, distantate cu pana la 20 nm intre canale si cu un drift admis de pana la +/-6,5 nm. Cerintele impuse diodei laser fiind modeste si costul acesteia este redus. Precizia lungimii de unda nefiind critica se poate renunta la cooler si la dispozitivul de control al abaterii lungimii de unda. Scad astfel consumul de putere si dimensiunile diodei laser. Costul ansamblului ce cuprinde dioda laser se reduce cu pana la 60%. Relativ la filtrele cu pelicule subtiri dielecrice numarul de straturi se reduce de la 150 la 50 cand intervalele intre canale cresc de la 0,8 nm la 20 nm. Creste astfel productivitatea si se reduce costul cu cca 50%. Pe scurt specificatiile pentru sistemele CWDM sunt putin pretentioase in privinta puterii laserului, sensibilitatii la variatiile de temperatura, toleranta la dispersie si realizarea modulului laser.
Sistemul CWDM cu 8 lungimi de unda pare a fi cel mai versatil; poate fi instalat pe orice tip de fibra (poate evita varful de atenuare pe lungimea de unda de 1390 nm). Aplicatii ale sistemului emitator/receptor CWDM se intalnesc in comutatorul Gigabit Ethernet si in comutatorul Fibre Channel.
Dimensiunile, puterea consumata, costul redus fac din tehnologia CWDM un candidat serios la dezvoltarea retelelor metropolitane.
Parerea ta conteaza: 
Asemanator
- Nu exista articole asemanatoare.
Alte articole scrise de Radu Duma
INTRAROM: „Pregătiţi în faţa provocărilor Agendei Digitale 2020”- Antreprenorul şi inventatorul Mircea Tudor înscrie România în competiţia high-tech mondială
- Simplus extinde plata prin mobil pe noi verticale industriale
- GDC TELECOM: „Comunicaţiile unificate vor deveni un must pentru majoritatea IMM-urilor”
