Как уже указывалось, для организации прямых соединений ТПУ-ТПУ требуется свободная пара волокон. Использование технологии DWDM позволит сформировать на этом участке определённое количество оптических каналов. Анализ рынка показал, что аппаратурой DWDM с минимальным количеством каналов является 16-канальная аппаратура с шагом длин волн 100 ГГц. Такая аппаратура удовлетворяет критерию «пропускная способность/стоимость» и выбирается для организации прямых соединений ТПУ-ТПУ (Рис. 6).
Рис. 6. Схема организации прямых соединений ТПУ-ТПУ в ТС
В нижней части рисунка 6 указаны номинальные величины центральных частот и соответствующих длин волн, на которых образуются оптические каналы. Шаг частот и их номинальные значения установлены рекомендацией МСЭ-Т G.694.1 (02/12).
Следует отметить, что конкретный поставщик аппаратуры DWDM может предложить другой стандартный набор шестнадцати длин волн. В этой связи данные таблицы на рисунке 6 следует рассматривать как ориентировочные.
На линейных (агрегатных) выходах и входах аппаратуры DWDM могут быть установлены оптические усилители (соответственно, бустер и предусилитель). В этом случае максимальная длина ТС может достигать величины порядка 300 км. При реализации больших длин необходимо использовать промежуточный линейный усилитель (промежуточные линейные усилители).
Использование 16-канальной DWDM, позволяя получить на одной паре физических волокон 16 пар виртуальных, многократно увеличивает пропускную способность на участке ТПУ-ТПУ. В настоящее время связь ТПУ-ТПУ осуществляется за счёт аренды тракта SDH уровня STM-16 (2,448 Гбит/с) у ЗАО «Компания ТрансТелеКом». Предложенное в настоящих ОП решение позволит не только отказаться от аренды, но и решить на много лет вперёд проблему интенсивного роста трафика на этом участке сети.
На начальном этапе модернизации не планируется использование транспондеров. Генерацию длин волн, с необходимой для DWDM точностью, обеспечат «цветные» линейные интерфейсы передатчиков аппаратуры, подключаемой к оптическим каналам. При этом может быть обеспечена скорость передачи 2,5 Гбит/с.
На последующих этапах возможна установка транспондеров с обеспечением пропускной способности 10 и даже 40 Гбит/с. Таким образом, эквивалентная пропускная способность ТС может быть доведена до 640 Гбит/с, т.е. увеличена относительно существующей ситуации в 256 раз.
Так же как и при формировании ТЗВ, в прямых соединениях ТПУ-ТПУ будет достигнут эффект разнесения трафика сетей различного назначения на уровне L1. Это обстоятельство даёт возможность независимого развития и повысит уровень надёжности и безопасности.
Распределение трафика по каналам системы DWDM
На рисунке 7 представлено предложение по первоначальному (первый этап модернизации сети) распределению трафика по каналам DWDM.
Прямой оптический канал, образованный на λ1, отводится под трафик SDH уровня STM-16 (2,5 Гбит/с), который ранее передавался по арендованному каналу.
Прямые оптические каналы, образованные на λ2 и λ3, отводятся под пакетный трафик СПД ОТН и СПД РЖД соответственно.
Остальные 13 каналов резервируются под дальнейшее развитие.
Рис. 7. Распределение трафика по каналам DWDM
Структура пакетной сети
Общие принципы
Как уже указывалось, на базе технологии IP/MPLS организуются две сети передачи данных СПД РЖД и СПД ОТН. Архитектура этих сетей во многом схожа. Сети должны обеспечивать обмен информацией между объектами разного иерархического уровня с превалирующим тяготением от периферии к центру и от объектов низшего уровня иерархии к объектам более высокого уровня. Однако для обеспечения требуемой надёжности топология этих сетей должна строиться с формированием разного рода кольцевых структур (объёмных и плоских колец).
Объекты сетей СПД образуют следующий иерархический ряд:
· Центры обработки данных (ЦОД) – 3 (в том числе ГВЦ, расположенный в Москве);
· Региональные узлы (РУ) – 17 (по числу дорог);
· Транспортные периферийные узлы (ТПУ);
· Периферийные узлы (ПУ);
Связи ЦОД-ЦОД и ЦОД-РУ организуются в настоящее время по высокоскоростным линиям Магистральной цифровой сети связи (МЦСС) по принципу «Ethernet поверх SDH (Ethernet over SDH – EoS)» и в рамках настоящих ОП не рассматриваются. Обобщённый пример архитектуры СПД на примере СПД РЖД представлен на рисунке 8.
Рис. 8. Обобщённый пример архитектуры СПД
Сетевые фрагменты между смежными ТПУ на рисунке 8 соответствуют типовым секциям (ТС). Цепочки ПУ между смежными ТПУ представляют собой цепочки типовых звеньев (ТЗВ).
Маршрутизаторы сетей СПД должны поддерживать функцию «трафик-инжиниринга», что позволит перераспределять нагрузку между различными каналами и маршрутизаторами и обеспечит возможность выбора альтернативных маршрутов.
Для сетей СПД следует использовать оборудование с современной версией технологии MPLS – MPLS транспортного профиля, или MPLS-TP.
В настоящее время действуют шесть рекомендаций МСЭ-Т, регламентирующих MPLS-TP, и семь стандартов IETF (ещё опубликовано восемь проектов таких стандартов).
В технологии MPLS- TP должны быть предусмотрены возможности:
· установления двустороннего сквозного пути коммутации по меткам;
· применения механизмов на основе OAM для мониторинга и резервирования;
· линейного переключения на резерв и других видов автоматической реконфигурации сети менее чем за 50 мс;
· переключения на резерв в кольцевой конфигурации.
MPLS-TP является транспортной технологией, ориентированной на соединение (Connection-Oriented Packet-Switched – CO-PS). В ней исключены функции, несовместимые с CO-PS, и добавлены механизмы, обеспечивающие поддержку наиболее важных транспортных функциональных возможностей.