Проектирование системы тактовой сетевой синхронизации

 

2. Краткое описание используемого оборудования.

 

В нашей  проектируемой сети предлагается использовать линейку оборудования фирмы Mainstream, так как оно является достаточно дешёвым решением, в то же время удовлетворяющим всем требованиям по пропускной способности и отказоустойчивости.

 

1. MainStream T-130 ОМ.08TN

Современное высокоинтегрированное оборудование с поддержкой скоростей 8 Гбит/c / 10 Гбит/c (OTU2) для OTN-сетей с пропускной способностью 60 Гбит/с в компактном устройстве высотой 1U.

Обеспечивает  единый транспорт данных различных протоколов например LAN (локальная сеть) / WAN (глобальная сеть) на 10 Гбит/с, STM64 и FC на 8 Гбит/с / 10 Гбит/с по общему оптическому транспортному каналу.

 

 

Рисунок 3.2 Внешний вид MainStream T-130 ОМ.08 TN с указанием разьёмов для подключения

 

Технические особенности:

-Поддержка  CWDM или DWDM;

-2, 4 или 6 транспондеров 10G в корпусе 1U с поддержкой OTU2 для OTN-сетей ;

-Обеспечение полноценного управляемого уровня OTN-сети;

-Поддерживаемые протоколы: 10GBE LAN/WAN, STM-64, 8G/10G FC,

OTU2/OTU1e/OTU2e/OTU1f/OTU2f;

- Поддержка стандарта G.Sup43;

-Три типа предварительной коррекции ошибок (FEC): GFEC, EFEC и UFEC;

-Поддержка любой настраиваемой длины волны в C-диапазоне на концах DWDM-линий;

-Комплексный мониторинг эксплуатационных характеристик линии и параметров обслуживания;

-Дополнительно интегрируемые усилители EDFA (легированные эрбием волоконные усилители), мультиплексоры/демультиплексоры и/или оптические коммутационные модули;

-Удаленное управление по оптическому контрольному каналу в рабочей полосе частот или отдельно от нее;

-Двойной подключаемый источник питания переменного или постоянного тока и устанавливаемый блок вентиляции;

-Поддержка стандартных съемных приемопередатчиков MSA SFP+ (клиент) и XFP (восходящий канал связи);

- Работа как на одиночном, так и двойном волокне;

- Масштабирование до 44 длин волн DWDM;

-1+1 резервирование;

-SNMP управление RotecVision;

 

2. MainStream T-130 ОМ.18

Мукспондер  Т-130ОМ.18 осуществляет гибкое объединение многопротокольных/ многоскоростных услуг со скоростью передачи данных до 10 Гбит/с (sub-10G) в восходящие магистральные линии связи с пропускной способностью 10 Гбит/с на разных длинах волн.

Благодаря поддержке нескольких протоколов и скоростей передачи данных восходящий канал связи OTU2 на 10Гбит/с может одновременно объединять услуги стандарта SDH, Ethernet, Fibre Channel и видеоуслуги, таким образом система MainStream T-130 OM.18 прозрачно мультиплексирует до 16 клиентских услуг по одному или двум независимым каналам с разными длинами волн с пропускной способностью 10Гбит/с, обеспечивая преобразование  пользовательских каналов в восходящую магистральную линию связи OTU2 с ультранизкой задержкой, без потерь пакетов и с улучшенной предварительной коррекцией ошибок (Enhanced Forward Error Correction, EFEC).

 

Рисунок 3.3 Внешний вид MainStream T-130 ОМ.18 с указанием точек подключения

 

Технические особенности:

-Увеличение спектральной эффективности CWDM/DWDM-сетей, используя транспондеры с мультиплексированием на 10Гбит/с (10G) с низкой задержкой и выбираемым режимом работы по одному или двум каналам;

-Объединение до 16 многопротокольных и многоскоростных услуг по одному или двум независимым каналам с разными длинами волн с пропускной способностью 10 Гбит/с;

-Поддержка всех оптических и медных клиентских интерфейсов: STM1/4/16, FE/GbE, 1/2/4G FC, 3G HD-SDI/HD-SDI/SD-SDI/DVB-ASI;

-Низкая латентность, полная прозрачность;

-Защита оборудования восходящего канала связи в режиме 1+1;

-Поддержка возможности мониторинга эксплуатационных характеристик линии и услуг;

-Дополнительно интегрируемые модули EDFA-усилителей и/или мультиплексоров/демультиплексоров;

-Удаленное управление по оптическому контрольному каналу в рабочей полосе частот или отдельно от нее;

-Двойной подключаемый источник питания переменного или постоянного тока и подключаемый блок вентиляции;

-Поддержка приемопередатчиков SFP (клиент) и XFP (восходящий канал связи);

-Поддержка аварийного переключения на резервный XFP в течении меньше чем 50мс;

 

3. Mainstream Т-130 ОМ.01

Пассивный оптический мультиплексор.

 

Рисунок 3.4 Внешний вид MainStream T-130 ОМ.01 с указанием точек подключения

 

Технические особенности:

-Размер 1U, пассивный, не требует электропитания;

-Поддерживает до 32 DWDM каналов ITU (каналы 20-51);

-Поддерживаемые конфигурации;

-32 канальный DWDM Mux/Demux;

-16 канальный CWDM/DWDM Mux/Demux;

-2 х 16 каналов CWDM/DWDM Mux/Demux;

-DCM / OADM;

-Вносимые оптические потери в линию (Mux + DeMux): 6 дБ;

-Масштабируемый до 32х интерфейсных каналов в любом сочетании от 2Мбит/сек до 10Гбит/сек;

-Поддерживает все длины волн DWDM каналов;

Также в  каждом узле будем использовать 3R регенераторы Mainstream T-130 Om.08 (поддержка 4 каналов до 200км).

Приведённый в разделе 1(приложение1) обьем передаваемого трафика и учёт спецификации оборудования позволяет распределить длины волн.

 

 

 

 

 

3.3 Конфигурация мультиплексорных узлов.

 

Для каждого  населённого пункта определенны  следующие длины волн (согласно рекомендации ITU-T). Для IP-TV будет использоваться своя длина волны (λ20). Распределение длин волн показано в таблице 3.1

 

Таблица 3.1 Распределение длин волн

Населённый пункт	Длина волны
Витебск	λ1
Орша	λ2, λ3, λ4
Бешенковичи	λ5
Браслав	λ6
Глубкое	λ7
Дубровно	λ8
Лиозно	λ9
Полоцк	λ10, λ11
Сенно	λ12
Толочин	λ13
Шумилино	λ14
Шарковщина	λ15

 

Перечень  оборудования, устанавливаемого в узлах  сети, показан в таблице 3.2

 

Таблица 3.2 Перечень оборудования в узлах  сети

Нас.пункт/оборудование	MainStream T-130 ОМ.08TN	MainStream T-130 ОМ.18	MainStream T-130 ОМ.01	MainStream T-130 ОМ.08
Витебск		1	2	4
Орша	1	-	2	4
Бешенковичи		1	2	4
Браслав		1	2	4
Глубкое		1	2	4
Дубровно		1	2	4
Лиозно		1	2	4
Полоцк	1	-	2	4
Сенно		1	2	4
Толочин		1	2	4
Шумилино		1	2	4
Шарковщина		1	2	4
Витебск (АМТС)	2	9	2

 

4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОГО ЛИНЕЙНОГО  ТРАКТА

 

Интерфейс – граница между двумя граничащими  системами, устройствами, определяемая общими функциональными конструктивными  характеристиками, требованиями к протоколам обмена. Электрические и оптические интерфейсы стандартизируются в  рекомендациях МСЭ-Т, IEEE, OSI, IEC.

Оптические интерфейсы транспортных сетей характеризуются развивающимся  разнообразием. Это обусловлено  развитием новых технологий передачи и внедрением новых компонентов: перестраиваемых лазеров; оптических усилителей; компактных компенсаторов  дисперсии; процессоров FEC и т.д. В  качестве стандартов на оптические интерфейсы применяются рекомендации ITU-T и IEEE 802.3. В соответствии с этими стандартами  оптические интерфейсы можно разделить  на три группы:

- одноканальные, т.е. обеспечивающие  передачу только на одной оптической  частоте (G.955, G.957, G.691, G.693, IEEE 802.3 u,z);

- многоканальные, т.е. обеспечивающие  передачу на двух и более  оптических частотах одновременно (G.692, G.694.1, G.694.2, G.695, G.696.1, G.696.2, G.698.1, G.698.2, G.959.1, G.959.2);

- оптические интерфейсы пассивных  оптических сетей (PON), которые  поддерживают передачу оптических  сигналов на 1, 2, 3 и более оптических  частотах (G.983, G.984, G.985, IEEE 802.3ah). [5]

Интерфейсы  многоволновых систем оптической передачи характеризуются рядом показателей:

- затухание участков передачи;

- дисперсионные искажения;

- штрафы за ухудшение характеристик  передачи;

- мощность оптического сигнала  в канале;

- совокупная мощность оптических  сигналов в многоканальной системе;

- накопление шумов оптического  усиления и снижение OSNR;

- использование различных типов  оптических усилителей;

- нестабильность оптической несущей  волны;

- накопление неравномерности усиления;

- неоднородные дистанции пролётов;

- оптическая нелинейность;

- формат модуляции;

- число оптических каналов и  их разнос по спектру;

- выделение и ввод оптических  каналов;

- смешивание волокон разного  типа.

Перечисленные характеристики интерфейса определяют дальность передачи по линии и  скорость передачи цифрового сигнала  при заданной вероятности ошибок передачи.

При использовании  техники DWDM оптические интерфейсы нормируются для эталонных точек оптических сетевых элементов, являющихся частью линейного тракта. Структура однонаправленного многоканального оптического интерфейса приведена на рисунке 4.1

 

Рисунок 4.1 – Однонаправленная схема системы  передачи

 

Точки:

- многоканальная  эталонная точка в оптическом  волокне непосредственно перед  оптическим разъемом транспортного  интерфейса оптического сетевого  элемента;

- эталонная точка  в оптическом волокне непосредственно  перед входным оптическим разъемом  линейного многоканального оптического  усилителя;

- многоканальная  эталонная точка в оптическом  волокне сразу после выходного  оптического разъема разъемом  транспортного интерфейса оптического  сетевого элемента;

- многоканальная  эталонная точка в оптическом  волокне непосредственно перед  входным оптическим разъемом  транспортного интерфейса оптического  сетевого элемента.

Оптические  интерфейсы, реализуемые в оборудовании, обеспечивают поперечную совместимость, которая автоматически обеспечивается для всех междоменных интерфейсов, имеющих одинаковый прикладной код nWx-ytz.

По стандарту  G.959.1 оптические интерфейсы для приложений OTN обозначаются:

PnWx-ytz,

где    P – при наличии эта буква указывает на "множественный" прикладной код, относящийся к IrDI. Множественные коды применимы к любому оптическому трибутарного сигналу внутри определенного класса;

B – обозначает двунаправленную передачу в оптической системе;

n - максимальное число каналов, поддерживаемых прикладным кодом;

W – категория, определяющая длину интервала/коэффициент ослабления:

- I – Intra-office – внутриофисное приложение (затухание на участке до 7 дБ);

- S – Short – малое расстояние (затухание на участке до 11 дБ);

- L – Long-Hall – большое расстояние (затухание на участке до 22 дБ);

- V – Very Long-Hall – очень большое расстояние (затухание на участке до 33 дБ);

- U – Ultra Long-Hall - сверхбольшое расстояние (затухание на участке до 44 дБ);

x – максимальное число участков усиления, допустимое прикладным кодом;

y – определяет наивысший класс поддерживаемого оптического трибутарного сигнала (тип линейного кода и скорость передачи цифрового сигнала):

- 1 – класс NRZ 2.5G;

- 2 – класс NRZ 10G;

- 3 – класс NRZ 40G;

- 7 – класс RZ 40G;

t – определяет уровни мощности для прикладного кода:

- A – используются уровни мощности, подходящие для бустерного усилителя в исходном оптическом сетевом элементе, и уровни мощности, пригодные для предусилителя в оконечном оптическом сетевом элементе;