Соотношение между волновым и временным уплотнением

В настоящее время налажено промышленное производство мультиплексоров синхронной цифровой иерархии СЦИ со скоростями передачи агрегатных потоков 2,5 Гбит/с и 10 Гбит/с. Интересно сравнить два решения, реализующие общую пропускную способность 80 Гбит/с на основе волнового мультиплексирования соответственно 32 каналов СТМ-16 и 8 каналов СТМ-64.

При одном недостатке – невозможности дальнейшего наращивания – система 32 х СТМ-16 имеет ряд преимуществ перед системой 8 х СТМ-64:

- большая протяженность участка линии между регенераторами;

- более гибкие возможности по наращиванию и наличие разнообразных трибутарных интерфейсов (1,5/2/6/8/34/45/140 Мбит/с);

- большее разнообразие реализуемых архитектур SDH;

- проще движение к полностью оптическому уровню.

Рассмотрим их более подробно.

Протяженность линии определяется энергетическими и дисперсионными соотношениями.

Отношение сигнал/шум. В табл. 1.3 приведены основные параметры оптических спецификаций для сигналов STM-16 и STM-64. Как видно, система STM-64 предъявляет более высокие требования к отношению сигнал/шум, превышая на 5-10 дБ этот параметр для STM-16, что ведет к меньшему допустимому числу промежуточных усилителей EDFA между регенераторами STM-64.

Табл. 1.3

Параметры	STM-16 2,5 Гбит/с	STM-64 10 Гбит/с
Минимальное отношение сигнал/шум, дБ	18-21	27-31
Допустимая дисперсия в волокне, пс/нм	10 500	1 600
Ограничения из-за ПМД	нет	<400 км

Тип волокна	STM-16	STM-64
Стандартное одномодовое волокно SF, км
Одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией NZDSF, км

Хроматическая дисперсия. СТМ-16 допускает значительно большую дисперсию сигнала в линии, чем СТМ-64, что дает выигрыш как в протяженности сегментов между двумя соседними оптическими усилителями, так и в общей протяженности участка линии между регенераторами. Ограничения на длину, возникающие из-за хроматической дисперсии, приведены в табл. 1.4 (для волокон SF и NZDSF взяты значения удельной дисперсии 20 и 5,5 пс/(нм.км), соответственно). Благодаря линейности хроматической дисперсии, используя вставки из волокон с компенсирующей дисперсией, можно добиться значительного увеличения указанных в таблице длин участков.

Табл. 1.4

Поляризационная модовая дисперсия. Проведем оценку влияния ПМД на передачу агрегатных потоков СТМ-16 и СТМ-64. В соответствии с общими требованиями ПМД не должна превышать 0,1 тактового интервала. Отсюда значение накопленной поляризационной модовой дисперсии не должно быть больше 40 пс и 10 пс для линий с СТМ-16 и СТМ-64 соответственно. Величина ПМД после прохождения светом длины L определяется по формуле где Т – удельная поляризационная модовая дисперсия. При для волокон NZDSF получаем для линий СТМ-16 и СТМ-64 предельные расстояния между регенераторами 6400 км и 400 км соответствено. Первое ограничение так велико, что дело до него не доходит. Заметим, что в отличие от хроматической дисперсии, поляризационная модовая дисперсия не компенсируется. Поэтому уменьшить этот параметр можно, только используя новые волокна с меньшим значением удельной поляризационной модовой дисперсии.

На рис. 1.34 приведен состав гипотетических линий для систем передачи 32 х СТМ-16 и 8 х СТМ-64., имеющих одну и туже полную длину 496 км. Как видно, в случае 32 х СТМ-16 связь между двумя мультиплексорами можно построить на основе только линейных оптических усилителей. В случае 8 х СТМ-64 требуется установить два промежуточных регенератора, кроме того, сокращается расстояние между соседними усилителями EDFA.

DWDM мультиплексор DWDM демультиплексор

СТМ-16

СТМ-16

СТМ-16

СТМ-16

Оптические усилители EDFA

СТМ-16

СТМ-16

а) линия с усилителями

СТМ-64

СТМ-64

СТМ-64

СТМ-64

СТМ-64

СТМ-64

СТМ-64

СТМ-64

	СТМ-64

DWDM регенератор

б) линия с двумя регенераторами

Рис. 1.34. Сравнительный состав гипотетических линий.

Интерфейсы компонентных потоков. Мультиплексоры СТМ-64 разработаны главным образом для создания сверхскоростных протяженных магистралей и допускают подключение трибутарных потоков синхронной цифровой иерархии только двух видов – СТМ-4 и СТМ-16. При необходимости организации доступа к магистрали по менее скоростным компонентным потокам – СТМ-1 или через трибутарные интерфейсы плезиохронной иерархии (Е1, Е2, Е3 и т. д.), наряду с мультиплесором СТМ-64, потребуется использовать дополнительный сетевой элемент – мультиплексор СТМ-4 или СТМ-16. В то же время построение сети с DWDM мультиплексированием на базе мультиплексоров СТМ-16 позволяют осуществлять прямой доступ к сетевым элементам.

Реализуемая архитектура сети. Сетевые элементы СТМ-64 пока еще не настолько развиты, чтобы позволять создавать кольцевые структуры сети с возможностью резервирования SNCP или MS-SPRing для низкоскоростных компонентных потоков. Они расчитаны, в основном, на реализацию линейной топологии сети. В то же время именно возможность создания большого разнообразия кольцевых архитектур сети является одной из наиболее сильных сторон СТМ-16.

Движение к полностью оптической сети. Поскольку трудно предсказывать будущие потребности в сетях и в полосе пропускания, преимущество имеют те архитектуры, которые допускают более плавное наращивание своих ресурсов. Развертывание системы передачи 8 х СТМ-64 имеет большой шаг в 10 Гбит/с, в то время, как система 32 х СТМ-16 может наращиваться более плавно с шагом 2,5 Гбит/с. Кроме этого, сегментирование трафика в большее число волновых каналов и последующая их полностью оптическая кросс-коммутация, а также ввод/вывод является технологически более простым решением, чем электронное временное уплотнение потоков СТМ-16 в агрегатные потоки СТМ-64.

Глава 2. Системы передачи синхронной цифровой иерархии (SDH) первого поколения.

Дата добавления: 2014-01-05