DWDM-система «Волга»: модернизация региональных сетей

Владимир Трещиков, генеральный директор, к. ф.-м. н.

Константин Марченко, заместитель генерального директора

Михаил Слепцов, руководитель отдела выполнения проектов, к.т.н.

Андрей Леонов, научный консультант, к. ф.-м. н.

 

100GDWDM-система российского производства «Волга» открывает новые возможности модернизации региональных сетей связи. Переход к когерентным каналам 100 Гбит/с позволяет в несколько раз повысить скорость сети, сохранив при этом существующую кабельную инфраструктуру и расположение пунктов установки оборудования.

Преимущества системы «Волга» были по достоинству оценены в ходе Олимпиады в Сочи, где специалистами «Т8» была создана волоконно-оптическая магистраль для крупнейшей в России сети транкинговой связи Tetra. Успешное внедрение 100Gканалов на участках «Джубга – Сочи» и «Краснодар – Анапа» показало высокий потенциал использования 100GDWDM-системы «Волга» для задач модернизации региональных сетей связи.

«Волга» позволяет строить протяженные линии связи без компенсаторов дисперсии, с меньшим количеством усилителей и пунктов регенерации сигнала, чем для некогерентных систем 2,5/10/40G. Внедрение DWDM-системы «Волга» обеспечивает экономию капитальных затрат до 30% по сравнению с достижением той же емкости некогерентными технологиями.

DWDM-система «Волга»

«Волга» – единственная российская DWDM-система с канальной скоростью 100 Гбит/с. Система может использоваться для построения магистральных и региональных высокоскоростных волоконно-оптических сетей связи. Общая пропускная способность – до 9,6 Тбит/с (96 каналов 100G) по паре волокон.

Система «Волга» обладает рекордной чувствительностью: для уверенного приема сигнала 100Gтребуется отношение сигнал/шум всего 12,5 дБ. Это примерно на 3 дБ лучше, чем у конкурентов. Такая чувствительность приемника позволяет успешно инсталлировать каналы 100Gна старой сетевой инфраструктуре, строить линии связи большой протяженности (до 8000 км на каскаде усилителей).

DWDM-система «Волга» прошла государственную экспертизу и внесена в реестр инновационной продукции, рекомендованной к закупкам в рамках № 94-ФЗ и № 223-ФЗ. К 2014 г. сотрудниками компании «Т8» построено более 50 тыс. км DWDM-сетей, из них почти 10 тыс. км – на 100G DWDM-системах «Волга».

Мировые рекорды системы «Волга»

В 2012 г. была продемонстрирована успешная работа многопролетной линии 100Gв 80-канальной DWDM-системе протяженностью 4000 км на каскаде усилителей без использования регенерации сигнала и без применения компенсаторов дисперсии. В 2013 г. создана рекордная однопролетная линия 1 Тбит/с (десять каналов 100 Гбит/с) протяженностью 500 км без промежуточных пунктов, требующих электропитания.

Шасси, карты и интерфейсы

Шасси платформы «Волга» выпускается в четырех форм-факторах: 10U (13 слотов), 6U (семь слотов), 3U (три слота) и 1U (один слот). В шасси могут устанавливаться карты транспондеров и мукспондеров 2,5/10/40/100G, а также усилители EDFA и RAU и мультиплексоры ввода-вывода каналов ROADM.

Транспондер обеспечивает «прозрачную» передачу клиентского канала по оптическому DWDM-каналу, например 100 GEпо OTU4. Мукспондер (агрегатор) обеспечивает передачу нескольких клиентских каналов по одному оптическому DWDM-каналу. Например, восемь клиентских каналов GE/STM-1/4/16 собираются в поток 10 Гбит/с (OTU2) или десять каналов 10GE/STM-64/OTU2 – в поток 100 Гбит/с (OTU4). Комбинация мукспондеров разных уровней позволяет обеспечить многоуровневую агрегацию низкоскоростных потоков в любой конфигурации.

Транспондеры и мукспондеры DWDM-системы «Волга» поддерживают полный спектр клиентских интерфейсов, необходимых операторам связи:

  • SDH STM-1/4/16/64/256;
  • 100M/1/10/100 Gigabit Ethernet;
  • Fiber Channel;
  • OTN OTU1/2/3/4;
  • InfiniBand.

Шасси высотой 3/6/10U и глубиной 300 мм предназначены для установки в стойку 19/21” и имеют два резервированных блока питания (650, 850 или 1200 Вт). Блоки оптической коммутации позволяют создавать сети с резервированием 1+1 и кольцевыми схемами.

Шасси 3U

Привлекательное решение для региональных операторов – шасси «Волга» высотой 3U, в котором можно установить три интерфейсных карты (рис. 1). Шасси может использоваться в различных конфигурациях:

  • формирование до 3 DWDM-каналов на разных длинах волн (пример конфигурации: три транспондера 100G);
  • многоуровневая агрегация низкоскоростных потоков (пример конфигурации: мукспондер «4×STM-16 в 10G», мукспондер «8xGE в 10G» и мукспондер «10×10G в 100G»);
  • усилительный пункт (пример конфигурации: два линейных усилителя EDFAи блок ввода-вывода служебного канала).

Рис. 1. DWDM-платформа «Волга»: шасси высотой 3U

Шасси 1U

Компактная версия DWDM-системы «Волга» высотой 1U поставляется с фиксированным набором интерфейсов, соответствующим любой карте из линейки оборудования «Волга» (транспондеры и мукспондеры 100/40/10/2,6 Гбит/с, EDFA, RAU, ROADM) (рис. 2).

Это полноценная DWDM-система для стандартной стойки 19”, которая включает в себя систему управления, систему охлаждения с «горячей» заменой блока вентиляции, два блока питания по 250 Вт. Система может эффективно использоваться в ограниченном пространстве (базовые станции 4G/LTE, офисы, чердачные помещения и т. п.).

Рис. 2. Компактная DWDM-система «Волга» высотой 1U

Успешная работа каналов 100Gв окружении 10G

Внедрение систем 100G в России имеет свою специфику. Большинство магистральных сетей заполнено трафиком с канальной скоростью 10 Гбит/с, и при добавлении в такую систему 100-гигабитных каналов происходит значительное искажение сигнала 100G от соседних каналов 10G. Это существенно ограничивает использование DWDM-систем, характеристики которых, как правило, рассчитываются и указываются в спецификации без учета помех от соседних каналов.

Специалистам «Т8» в 2013 г. удалось заметно улучшить характеристики канала 100G при работе в окружении каналов 10G за счет быстрой настройки параметров на оптическом приемнике. Благодаря применению новой технологии обработки 100G сигнала чувствительность приемника возросла более чем в два раза.

Таким образом, DWDM-система «Волга» адаптирована к тем условиям, в которых ей приходится работать на российских сетях. Это решение заметно улучшает характеристики системы и позволяет осуществлять эффективный апгрейд старых 10G сетей новым 100G оборудованием «Т8».

Примеры проектов

Разработка и производство DWDM-системы «Волга», создание программного обеспечения полностью осуществляются в России специалистами компании «Т8».

«Сочи-2014»

В рамках подготовки к зимней Олимпиаде 2014 г. специалистами «Т8» была построена DWDM-сеть, объединившая все крупные города Краснодарского края и обеспечившая надежную связь олимпийских объектов. Для многоуровневой агрегации низкоскоростных потоков 2,5G и 10G в высокоскоростные оптические каналы 100Gна участках «Краснодар – Анапа» и «Джубга – Сочи» использовалась DWDM-система «Волга».

«Саммит G20»

В ходе международного саммита «Группы двадцати» (G20), проходившего 5–6 сентября 2013 г. в Санкт-Петербурге, доверенные каналы связи в Константиновский дворец — резиденцию Президента РФ – были организованы ОАО «Ростелеком» с использованием телекоммуникационного оборудования «Т8».

Инновации «Т8»

К 2014 г. специалисты «Т8» создали прототип DWDM-системы «Волга» нового поколения. В стандартной полосе 100 ГГц передаются три когерентных канала 100G (а не два, как сейчас), что обеспечивает спектральную эффективность 3 бит/с/Гц. Потенциальная емкость новой системы в C+L-диапазоне – до 27 Тбит/с.

Альтернативным вариантом достижения скорости 400Gв полосе 100 ГГц является переход к системам 400G на основе модуляции DP-16QAM. Их спектральная эффективность на сегодняшний день также составляет около 4 бит/с/Гц. Однако при использовании модуляции DP-16QAM существенно падает дальность передачи. Если чувствительность 100G-транспондера компании «Т8» допускает дальность передачи до 8000 км, то при переходе к DP-16QAM дальность уменьшается более чем в четыре раза.

Таким образом, наращивать пропускную способность DWDM-систем эффективнее за счет уплотнения каналов 100G, а не перехода к более высоким форматам модуляции. При уплотнении каналов 100G с использованием стандартной сетки 100 ГГц не требуется замена мультиплексоров или усилителей в промежуточных пунктах сети, система будет работать на имеющейся сетевой инфраструктуре. Разрабатываемая в «Т8» система позволит сохранить преимущество дальнобойности на большие расстояния и при этом значительно повысить пропускную способность существующих линий связи.

Ознакомиться с нашей продукцией можно на выставке «Связь-Экспокомм 2014» (стенд № 82В15), которая пройдет 13–16 мая в Москве.

Поделиться:
Спецпроект

Напряженный трафик или Современные требования к инфраструктуре ЦОД

Подробнее
Спецпроект

Специальный проект "Групповой спутниковый канал для территориально-распределенной сети связи"

Подробнее

Подпишитесь
на нашу рассылку