Что такое лямбда в волс

Что такое лямбда в волс

В последние годы крупнейшие производители оборудования для оптических сетей пустились в гонку за достижение рекордных значений пропускной способности. Это соревнование пока не выявило единоличного лидера, зато уже сегодня позволило продемонстрировать возможность передачи данных по одному волокну со скоростью 10,9 Тбит/с (компания NEC, март 2001 г.).

Согласно оценкам сотрудников Bell Laboratories, пропускная способность волоконно-оптических линий связи увеличивается в 100 раз каждые десять лет. Столь стремительный рост сопровождается удешевлением услуг, связанных с транспортировкой трафика по ВОЛС. Так, в соответствии с правилом, сформулированным в свое время Диксоном и Клэппом, стоимость одного голосового канала уменьшается как квадратный корень из суммарной пропускной способности сети. С учетом приведенных выше темпов роста можно утверждать, что голосовые каналы за десятилетие дешевеют на порядок. Существуют и более оптимистичные оценки, согласно которым стоимость передачи одного бита информации по оптическим сетям снижается вдвое каждые девять месяцев.

По мнению экспертов, эти благоприятные тенденции в ближайшие годы сохранятся. Возможно, уже через десять лет скорость передачи данных по одному оптическому волокну начнет выражаться в петабитах в секунду (1 Пбит = 1000 Тбит); тогда же будет достигнут предел увеличения пропускной способности оптического волокна.

Существование такого предела вытекает из законов теории информации и нелинейной оптики. Максимальная ширина окна, соответствующая приемлемым потерям в оптическом волокне, составляет около 400 нм, что эквивалентно 50 ТГц. По теореме Шеннона для типичного отношения сигнал/шум, равного 100, это дает верхнюю оценку для пропускной способности одиночного волокна на уровне 350 Тбит/с. Похожий результат получается и при расчете пропускной способности через так называемую спектральную эффективность (количество бит в секунду, приходящихся на 1 Гц частотного диапазона).

В действительности приведенная выше «планка» в 350 Тбит/с вряд ли будет «взята», поскольку с ростом мощности передаваемого сигнала заметно увеличивается негативное влияние нелинейных эффектов: фазовой авто- и перекрестной модуляции, четырехволнового смешения, хроматической и поляризационной дисперсий, различных типов рассеяния. Результаты моделирования этих явлений в оптическом волокне опубликованы в номере британского журнала Nature сотрудниками Bell Laboratories — исследовательского подразделения корпорации Lucent. Согласно их расчетам, при сохранении современных технологических процессов предел пропускной способности одиночного оптического волокна составит около 100 Тбит/с. Сегодня никто не решится сказать, удастся ли на практике приблизиться даже к этой величине, ведь «втиснуть» 2500 различных длин волн (по 40 Гбит/с на каждую) в 400-нанометровое окно не так-то просто, а увеличение полосы пропускания отдельных оптических каналов ведет к резкому возрастанию нелинейных эффектов.

Впрочем, определенные шаги в сторону резкого увеличения количества длин волн, мультиплексируемых в одном волокне, уже сделаны. Так, корпорация Lucent утверждает, что ее оптоволокно AllWave способно «воспринять» до 15 тыс. близко расположенных длин волн. Возможно также, что в недалеком будущем удастся отойти от принципа «один лазер — одна длина волны». Разработки в области широкополосных перестраиваемых лазеров выглядят в этой связи весьма многообещающими.

В 2000 году суммарный объем трафика данных впервые превысил объем трафика голосового. Это событие, давно прогнозировавшееся экспертами, лишний раз напомнило всему миру об актуальности задачи радикального увеличения пропускной способности каналов связи.

При проектировании и строительстве сетевых транспортных артерий сегодня выбор однозначно падает на оптику. Западные операторы наперегонки прокладывают все новые линии «темного» волокна, рассчитывая на то, что довольно скоро удастся его «засветить» и окупить сделанные затраты. Эта лихорадочная гонка, затормозившаяся в связи с тяжелыми временами на европейском и американском телекоммуникационных рынках, уже в ближайшем будущем может возобновиться с новой силой. Более того, современные оптические технологии, сравнительно недавно воспринимавшиеся исключительно как основа магистральных каналов глобальных сетей, потихоньку начинают проникать в городские сети и сети доступа.

За последние 20 лет пропускная способность единичного волокна увеличилась почти на три порядка. За точку отсчета принят 1980 г., когда компания Bell System представила систему FT3, передававшую данные по многомодовому кабелю со скоростью 45 Мбит/с. Полоса пропускания удвоилась через три года в системе FT3C, которая была использована в магистральной сети Northeast Corridor, связавшей Вашингтон сначала с Нью-Йорком, а затем с Бостоном.

Практически одновременно со строительством Northeast Corridor исследовалась возможность применения в оптических сетях одномодового волокна, которое позволило бы резко увеличить как скорость передачи, так и протяженность регенерационного участка (50 км вместо 7 км для многомодового волокна). Благодаря переходу на одномодовое волокно (в 1985 г. в системе FTG производства все той же Bell System) полоса пропускания возросла до 417 кбит/с, а в 1987 г. она составила уже до 1,7 Гбит/с. Этот рост сопровождался сменой диапазона рабочих длин волн и источника излучения: место полупроводниковых лазеров на базе арсенида галлия (рабочая длина волны — 820 нм) заняли лазеры на фосфите индия (1300 нм).

Надо заметить, что вслед за этим рост пропускной способности одиночного оптического канала в коммерческих системах затормозился почти на десятилетие: в начале 90–х она возросла до 2,5 Гбит/с, но качественный скачок (до 10 Гбит/с в системе WaveStar 400G) пришелся только на 1999 г.

Впрочем, результаты, полученные в конце 80-х г., стимулировали интенсивные лабораторные исследования. Достаточно упомянуть применение в оптических сетях технологии электронного временного мультиплексирования (ETDM), переход в новое окно прозрачности (1,55 мкм), а также появление волокон со смещенной дисперсией, лазеров с распределенной обратной связью и технологии компенсации дисперсии. На экспериментальном уровне плодотворность этих работ стала очевидной довольно рано. Например, уже в 1986 г. по одномодовому волокну удалось передать трафик со скоростью 8 Гбит/с на расстояние 68 км. Тем не менее производство высокоскоростных электронных компонентов развивалось достаточно медленно и увеличение пропускной способности ВОЛС заметно отставало от запросов пользователей.

Подобная ситуация имеет место и в сфере вычислительной техники: быстродействие отдельных интегральных схем хронически не поспевает за потребностями в общей системной производительности. Найденный компьютерщиками выход — параллельная обработка — был перенесен в мир оптических сетей. Так на свет появилась технология спектрального мультиплексирования (wavelength division multiplexing, WDM).

Не вдаваясь в детали, можно сказать, что технология спектрального мультиплексирования заключается в организации в одном волокне сразу нескольких виртуальных оптических волокон (называемых оптическими каналами), каждое из которых имеет собственную длину волны. Независимая передача трафика на разных длинах волн означает, что пропускная способность волокна возрастает пропорционально числу этих длин волн.

рисунок 1. DWDM-коммутатор ONS 15540 компании Cisco способен обслуживать до 32 оптических каналов

Первая широкомасштабная демонстрация возможностей WDM состоялась еще в 1989-1991 гг., хотя широкое применение этой технологии началось сравнительно недавно. Тогда в тестовой сети Roaring Creek Field Trial в одном волокне было организовано четыре WDM-канала, каждый с пропускной способностью 1,7 Гбит/с. В 1993 г. в экспериментальных условиях была обеспечена суммарная полоса пропускания 80 Гбит/с (восемь каналов по 10 Гбит/с) при длине соединения 280 км, а годом позднее — 340 Гбит/с (17 каналов по 20 Гбит/с). Наконец, в 1996 г. сразу три компании — Fujitsu, Bell Labs и NTT — объявили о преодолении терабитной планки производительности, причем корпорации NTT благодаря применению оптического временного мультиплексирования удалось поднять скорость передачи каждого оптического канала до 100 Гбит/с.

Организация параллельной передачи трафика на нескольких длинах волн позволила значительно увеличить не только скорость, но и протяженность регенерационного участка. В современных магистральных каналах, проложенных по дну океана, она доходит до 10 тыс. км. Кроме того, удалось повысить устойчивость сети к множественным отказам: для этой цели используются сети из WDM-колец либо структуры с ячеистой топологией, соединения между элементами которых формируются на отдельных длинах волн.

Появление WDM-систем вызвало к жизни множество новых технических разработок — мощные широкополосные оптические усилители, волноводные фильтры и мультиплексоры, волокна с ненулевой дисперсией, новые лазерные источники и др. Эти достижения способствовали дальнейшему росту полосы пропускания оптических каналов, а также числа длин волн, запускаемых в одиночное волокно, так что появился термин «уплотненное спектральное мультиплексирование» (DWDM). В результате еще совсем недавно можно было услышать мнение, что технология DWDM просто «обречена» господствовать в мире оптических сетей, по крайней мере ближайшие лет десять. Однако не исключено, что этот прогноз окажется неоправданно оптимистичным.

Русские ip-адреса для серверов в Украине на выделенном канале от 100 Мбит/с!

ddeineka, я Вам об этом и говорил фактически, Вы просто продублировали мои слова, единственное, неуказал порог потерь, которые еще не заметны при серфинге: «А что касается работы при 20% потерь — это не работа. Это катастрофа. Более-менее незаметно для вэб-броузинга 2-3%, и то — это нужно считать форсмажором и принимать меры. Нормальное количество потерь — 0%.» Зачем повторять мои слова? Я говорил, что при исследовании проблемы интересуют хопы с % потерь менее 20 (а при более 20%, если потери вызваны не просто тем, что роутер загружен и не отвечает на исмп — Интернета считайте уже нет), так как они зачастую показывают потери не потому, что загружены и не отвечают на исмп, а по причине проблемы. А на счет трупа не согласен — роутер совсем не обязан отвечать на исмп запросы, учите мат. часть. ИСМП-трафик никогда не был приоритетным, иначе бы роутер, извините за выражение, можно было бы просто засрать такими запросами, не давая возможности пропускать нормальный трафик. Все же, я не понимаю, к чему эта дискуссия? У нас где-то потери или плохая скорость вызванная потерями? У нас канал высокого качества, если не можете доказать обратного — молчите.

ua-hosting.company: серверы в NL/US со скидкой 30% нашим читателям: E5-2650v4/10GB DDR4/240GB SSD/1 Gbps — от $20 ()

На сайте с 09.09.2010
7 июля 2011, 18:33

hosting_manager:
Смешно слушать такое от человека, который наверняка не является даже близко специалистом в области физики. К Вашему сведению я 4 года назад окончил физический факультет при КНУ им. Т. Шевченко по специальности физика, что подтверждено дипломом. Скорость распространения информации в сетях Интернет гораздо менее скорости света (от одного адресата к другому), и совать сюда λ=c/ν , как минимум некорректно. Если предположить, что сигнал распространяется только по оптике, то на всем маршруте (из курса оптики) — это не будет скорость света. Возникают потери вследствие изгибов (достаточно микроизгибов) самого волокна (волокно работает по принципу полного внутреннего отражения), интерференции и дифракции + не забываем про латентность самих устройств, которые осуществляют передачу данных в волокне от точки до точки. Потому совать лямбду сюда и вообще эту формулу — некорректно, основная задержка вызвана методом передачи, а не распространением света в среде, которая к тому же не вакуум (а формула для вакуума).

Я же говорил: Вы не понимаете о чем говорите. Что Вы успешно и подтвердили. Еще раз повторяю, «лямбда» — это не только буква в формуле 🙂 Вы спорите о ВОЛС не зная что такое лямбда. О чем с Вами дальше говорить? deltahost.com.ua добавил 07.07.2011 в 22:36

hosting_manager:

Все же, я не понимаю, к чему эта дискуссия? У нас где-то потери или плохая скорость вызванная потерями? У нас канал высокого качества, если не можете доказать обратного — молчите.

Вы обманываете покупателей. Выдавая чужую сеть за свою.

VPS (http://deltahost.ua/vps.html) и Аренда сервера (http://deltahost.ua/dedicated.html) в США, Нидерландах, Украине. Extra IPv4 — $2 Неизменное премиум качество с 2008-го года!

На сайте с 26.03.2010
7 июля 2011, 19:30

Лямбда это не буква в формуле, это обозначение длины волны, но я в Вам говорил не о том, а о том, что длина волны не является ключевым показателем в вопросах обеспечения малости пинга (для транспортировки трафика используются одни и теже частоты (длины волн), что в Питер, что в Нью-Йорк), а о том, что на обеспечение небольшого пинга влияет латентность оборудования (ключевой фактор) и прямота маршрута. Причем ланетность не только роутеров на хопах, но и непосредственно усилителей / корректоров, которые применяются на оптической магистрали. И потому приплетать сюда лямбду — вообще не имеет смысла. Причем тут лямбда тогда? Вы ее меняете, для того, чтобы улучшить пинг? Что, по Вашему мнению, я сказал не верно? И перед тем как со мной спорить — предъявите пожалуйста Ваши документы, что Вы являетесь специалистом в области физики и прошу ко мне со спорами в личку, а не разводите профанацию в теме, куда Вас не приглашали даже. Мне всегда интересно подискутировать, но со специалистом, а не профаном, пусть, возможно и технарем в ВОЛС, но технарем, который не понимает физических процессов и пытается мне доказать, что лямбда ключевой фактор для пинга 🙂 deltahost.com.ua, сеть наша, согласно договору и мы имеем официальные бумаги, которые позволяют ею распоряжаться в полной мере, роутить на любую из своих площадок, куда мы захотим, причем оперативно, также как и изменить информацию в ее описании и т.д. Если Вы настолько глупы, что не имеете возможности понять это — это Ваше дело. Но не надо клевету разводить. hosting_manager добавил 08.07.2011 в 01:02 Приведу еще расчет (чтоб deltahost.com.ua не приплетал больше лямбду туда, куда не надо приплетать и было понятно для простых обывателей), который показывает, что лямбда — вообще не влияет на показатель пинга. И это может понять даже школьник. Из курса физики за 7 класс мы знаем. Скорость света близка к 300 000 км / сек, пусть до МСК маршрут составляет 1000 км, соответственно, световой сигнал способен преодолеть это расстояние за 1000 / 300 000 = 0,0033 секунды, или 3,33 мс. Используемая длина волны связана с частотой через постоянную и влияет на скорость передачи данных в мегабитах, она явно зависит от частоты (ширина канала), но никак не на показатель пинга в двух одинаковых случаях (скорость распространения пакета), ибо, как уже говорил, на магистралях по пути скажем в Нью-Йорк и в Питер используются одинаковые принципы передачи данных (схожий набор частот, тоесть длин волн, ведь это одно и тоже фактически, если скорость распространения электромагнитного излучения постоянна, пока она такой считается), а основная задержка вызвана латентностью оборудования, и отметим, как уже тут верно сказали, латентность дает задержку на порядок больше, чем сама физическая природа распространения электромагнитного излучения.

На сайте с 15.08.2007
8 июля 2011, 06:41

hosting_manager, все ваши бесполезные выкладки не отменяют вашей глупости и отсутствия своей сети. Что вы делаете в этой теме: 1) Вводите клиентов в заблуждение 2) Беспочвенно наезжаете на коллег 3) Несете бред из-за незнания технологий с которыми работаете

Руководитель датацентра UkrNames (http://ukrnames.com/)
На сайте с 26.03.2010
8 июля 2011, 07:59

DLag, Вас флудить в эту тему я вроде не приглашал, верно? 1). Чем я ввожу клиентов в заблуждение? Подсеть наша на основании договора, Вы тоже не способны понять, что такое договор? Подсеть была передана нам с согласованием с RIPE, если так подходить — то все подсети принадлежат не хостеру, а вышестоящей организации. 2). Вроде бы наоборот. «Коллеги», а точнее конкуренты, беспочвенно пытаются запостить свой флуд здесь, разводя полемику, которой вообще не должно быть, ибо: а). Канал на РФ у нас высокого качества (ни одного довода, что это не так — не было приведено, приведенный же мтр с моей стороны показывает на всем маршруте 0% потерь). б). Показатель пинга в тех пределах, которые я указал. Если Вам говорят, что автомобиль может развить максимальную скорость 180 км / час, то Вы станете обвинять продавца, в том, что автомобиль не едет 240? Это же идиотизм, не находите?. в). Это Вы несете бред, ибо ни одного ошибочного описания какой-либо технологии мною не было приведено, вопрос от чего зависит пинг, я полагаю, был в полной мере раскрыт мною, если «я несу бред» — потрудитесь пожалуйста указать где, ВНИМАТЕЛЬНО прочитав все мои сообщения, не выдергивая фразы и контекста.

Глоссарий

ВОЛC (Волоконно- Оптическая Линия Связи) — волоконно-оптическая система, состоящая из пассивных и активных элементов, предназначенная для передачи информации в оптическом (как правило — ближнем инфракрасном) диапазоне.

SDH (Synchronous Digital Hierarchy) — синхронная цифровая иерархия. Ранее используемый стандарт для транспорта трафика и построения магистральных транспортных сетей. Стандарт определяет уровни скорости прохождения сигнала синхронного транспортного модуля (Synchronous Transport Module, STM) и физический (оптический) уровень, необходимый для совместимости оборудования от различных производителей. Основная скорость передачи — 155.52 Мбит/с (STM-1). Остальные, более высокие скорости, определяются как скорости, кратные STM-1:
STM-4 — 622.08 Мбит/с;
STM-16 — 2488.32 Мбит/с;
STM-64 — 9953.28 Мбит/с.

TDM (Time Division Multiplexing) — мультиплексирование с разделением времени — технология аналогового или цифрового мультиплексирования в котором два и более сигнала или битовых потока передаются одновременно как подканалы в одном коммуникационном канале. Передача данных в таком канале разделена на временные интервалы (таймслоты) фиксированной длины, отдельные для каждого канала.

WDM (Wavelength Division Multiplexing) — мультиплексирование с разделением по длине волн — в оптоволоконных технологиях способ мультиплексирования, при котором свет с волнами разной длины (лямбда) передается по одному оптическому волокну.

CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) — технология неплотного волнового мультиплексирования. CWDM — технология передачи определённого числа оптических каналов по одному оптическому волокну, в которой используется принцип спектрального уплотнения с компактным размещением соседних оптических каналов. Каждый канал передается на фиксированной длине волны, которая отличается от длины волны другого канала. Эта технология осуществляет уплотнение в одном оптическом волокне нескольких оптических сигналов с различными длинами волн. В технологии CWDM оптические каналы полностью независимы. Технология CWDM выступает в качестве универсальной транспортной среды, способной обеспечивать передачу трафика различных магистральных технологий типа SDH/SONET, ATM, Gigabit Ethernet. Технология CWDM занимает промежуточное положение между технологиями WDM и DWDM. Технология CWDM позволяет передавать по оптическому волокну до 8 мультиплексных каналов в окне 1550 нм с расстоянием между каналами 200 ГГц и более.

DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) — плотное мультиплексирование с разделением по длине волны, технология плотного волнового мультиплексирования. DWDM — технология передачи большого числа оптических каналов по одному оптическому волокну, в основе которой используется принцип спектрального уплотнения с компактным размещением соседних оптических каналов. Каждый канал передается на фиксированной длине волны, которая отличается от длины волны другого канала. В оборудовании DWDM используется окно прозрачности в диапазоне 1530 — 1605 нм. Сектор по стандартизации телекоммуникаций Международного союза по электросвязи ITU-T утвердил частотный план DWDM и расстояние между соседними каналами. В рекомендации ITU-T G.692 в области 1550 нм предусматривается 40 каналов DWDM, ширина полосы каждого из них составляет 100 ГГц (длина волны лямбда 0.8 нм). Каждая длина волны (лямбда) несёт нагрузку в 1 Гбит/с, 2.5 Гбит/с либо 10 Гбит/с. Стандартизация пространственного расположения каналов проведена для обеспечения совместимости оборудования разных производителей. В технологии DWDM оптические каналы полностью независимы. Тип трафика и скорость передачи данных в каждом из каналов может различаться. Технология DWDM выступает в качестве универсальной транспортной среды, способной обеспечивать передачу трафика различных магистральных технологий типа SDH/SONET, ATM, Gigabit Ethernet.

Ethernet — семейство технологий пакетной передачи данных между устройствами для компьютерных и промышленных сетей. Стандарты Ethernet определяют проводные соединения и электрические сигналы на физическом уровне, формат кадров и протоколы управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Ethernet в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой распространённой технологией ЛВС в середине 1990-х годов, вытеснив такие устаревшие технологии, как Token Ring, FDDI и ARCNET.

LAN (Local Area Network) — локальная вычислительная сеть передачи данных, связывающая компьютеры и другие устройства, расположенные на незначительном удалении один от другого (комната, здание, предприятие) и управляемые специальной единой операционной системой. Устройства-шлюзы (Gateway) применяются для передачи данных между изолированными сегментами локальных сетей и для подключения их к сетям большей протяжённости (WAN). Сеть включает такие элементы, как: серверы, рабочие станции, сетевую операционную систему и каналы связи.

MEN (Metro Ethernet Network) — широкополосная мультисервисная сеть передачи информации, предназначенная для обслуживания территорий крупных городов.

WAN (Wide Area Network) — глобальная компьютерная сеть

VPN (Virtual Private Network) — виртуальная частная сеть — это сеть, построенная на базе транспортной сети оператора или публичной сети (например, Интернет). Построение VPN предполагает создание защищённых от постороннего доступа туннелей между несколькими локальными сетями и/или удалёнными компьютерами клиента. Для создания и обслуживания подобных туннелей используются специальные протоколы, программное обеспечение, специфическое оборудование. Технологии виртуальных частных сетей позволяют экономически выгодно создавать защищённые корпоративные сети и объединять в единую корпоративную сеть территориально распределённые локальные сети или отдельные компьютеры удалённых офисов компании.

Line — линия связи включающая технические устройства и физическая среда, обеспечивающие передачу данных.

Dedicated Line — выделенный канал связи, постоянно закреплённый за источником передачи информации. Называется также арендованным.

IXP (Internet Exchange Point, IX) — точка обмена IP трафиком включающая сетевую инфраструктуру для оперативной организации соединений и межоператорского обмена IP-трафиком (пиринга) между независимыми сетями в сети Интернет. ) Участниками обмена трафиком являются организации, управляющие независимыми сетями (автономными системами).

SLA (Service Level Agreement) — соглашение об уровне обслуживания (между оператором и клиентом услуг связи, описывающее услуги и соответствующий услугам минимальный уровень приемлемых для клиента параметров сетевых сервисов (задержка, пропускная способность, уровень доступности и т. д.), а также право клиента на компенсации в случае не достижения установленных параметров.

PSTN (Public Switched Telephone Network) — телефонная сеть общего пользования (ТфОП) для доступа к которой используются обычные телефонные аппараты, мини-АТС и оборудование передачи данных. Современные ТфОП становятся полностью цифровыми. Основным цифровым каналом в является канал DS0 (64 Кбит/с). Для передачи голоса звуковой сигнал дискретизируется с частотой выборки 8 КГц с использованием 8-битовой импульсно-кодовой модуляции.

E1 — стандарт цифровой передачи, который несет нагрузку со скоростью 2.048 Мбит/с. Средство E1 подразделено на 32 отдельных канала (DS0) информации 64 Кбит/с. Канал 0 резервируется для информации кадрирования и синхронизации. Канал 16 занят D-каналом. По цифровому тракту E1 PRI можно обеспечить до 30 телефонных каналов одновременно.

Прямой городской номер — номер телефонной сети общего пользования (ТфОП). Предоставляется в кодах географически определяемых зон нумерации: в коде ABC=812 для Санкт-Петербурга и в коде ABC=495 для Москвы.

Серийный (многоканальный) номер — номер телефонной сети общего пользования (ТфОП), объединяющий группу абонентских линий таким образом, что вызов по этому номеру может поступить на любую свободную линию этой группы. Позволяет одновременно обслуживать несколько входящих телефонных вызовов.

IP — телефония (телефонная связь по протоколу IP). Под IP-телефонией подразумевается набор коммуникационных протоколов, технологий и методов, обеспечивающих традиционные для телефонии набор номера, дозвон и двустороннее голосовое общение, а также видеообщение по сети Интернет или любым другим IP-сетям. Сигнал по каналу связи передаётся в цифровом виде и, как правило, перед передачей преобразовывается (сжимается), чтобы удалить избыточность информации и снизить нагрузку на сеть передачи данных.

Centrex (Central Office Exchange Service) — виртуальный аналог стандартных и дополнительных сервисов офисной АТС. Позволяет пользоваться возможностями современной офисной АТС без затрат на её приобретение, инсталляцию и обслуживание.

ВКС (Видеоконференцсвязь) — это телекоммуникационная технология интерактивного взаимодействия двух и более удаленных абонентов, при которой между ними возможен обмен аудио- и видеоинформацией в реальном масштабе времени с учетом передачи управляющих данных.

IPTV (Internet Protocol Television) — технология (стандарт) цифрового телевидения в сетях передачи данных по протоколу IP, используемая операторами цифрового кабельного телевидения, новое поколение телевидения. Технология ОТТ является подклассом IPTV в области распространения видеоконтента. Отличительной особенностью IPTV стала возможность просмотра телепрограмм с любого устройства, например планшета, смартфона или персонального компьютера.

CDN (Content Delivery Network) — cеть доставки содержимого представляет собой географически распределённую сетевую инфраструктуру, позволяющую оптимизировать доставку и дистрибуцию содержимого конечным пользователям в сети Интернет. Использование контент-провайдерами CDN способствует увеличению скорости загрузки интернет-пользователями аудио-, видео-, программного, игрового и других видов цифрового содержимого в точках присутствия сети CDN.

Hosting (Хостинг) — услуга по предоставлению ресурсов для размещения информации на сервере, постоянно находящемся в глобальной сети Интернет.

Сo-location (Колокейшн) — услуга, состоящая в том, что провайдер размещает оборудование клиента на своей территории (обычно в датацентре), подключает его к электричеству, обеспечивает обслуживание и подключение к каналам связи с высокой пропускной способностью. Если указанное оборудование не принадлежит Клиенту, а арендуется им у того же провайдера, в этом случае услуга называется «аренда выделенного сервера».

Трафик — объём данных, проходящих через сетевое устройство за определённый период времени.

Bandwidth (Ширина полосы) —полоса частот, пропускная способность. Количественное выражение способности канала передавать информацию c заданной полосой пропускания. Для аналоговых каналов — разность между наибольшей и наименьшей частотой возможного сигнала. Для цифровых каналов — максимальное количество бит в секунду.

Broadband Network (Широкополосная сеть) — коммуникационная сеть большой пропускной способности, обеспечивающая одновременную передачу данных, голоса и видео через одну физическую среду. Широкополосные сети характеризуются гибкостью введения новых сетевых служб и транспортных услуг.

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) — Институт инженеров по электротехнике и электронике, всемирная организация:

• основанная на личном членстве;
• содействующая развитию теории и практики компьютерной техники, а также методов обработки информации;
• направляющая деятельность технических обществ и участвующая в разработке стандартов.

Обзор технологии DWDM и компонентов системы DWDM

Телекоммуникации широко используют оптические методы, в которых несущая волна принадлежит классической оптической области. Волновая модуляция позволяет передавать аналоговые или цифровые сигналы с частотой до нескольких гигагерц (ГГц) или гигабит в секунду (Гбит / с) на несущей очень высокой частоты, обычно от 186 до 196 ТГц. Фактически, битрейт может быть дополнительно увеличен с использованием нескольких несущих волн, которые распространяются без значительного взаимодействия в одном волокне. Очевидно, что каждая частота соответствует разной длине волны. Плотное мультиплексирование с разделением по длине волны (DWDM) зарезервировано для очень близкого разнесения частот. Этот блог знакомит с технологией DWDM и компонентами системы DWDM. Работа каждого компонента обсуждается индивидуально, а вся структура фундаментальной системы DWDM показана в конце этого блога.

Введение в технологию DWDM

Технология DWDM является расширением оптических сетей. Устройства DWDM (мультиплексор, или сокращенно Mux) объединяют выходные данные нескольких оптических передатчиков для передачи по одному оптическому волокну. На приемном конце другое устройство DWDM (демультиплексор или сокращенно DeMux) разделяет объединенные оптические сигналы и передает каждый канал на оптический приемник. Между устройствами DWDM используется только одно оптическое волокно (для каждого направления передачи). Вместо использования одного оптического волокна на пару передатчик и приемник DWDM позволяет нескольким оптическим каналам занимать один оптоволоконный кабель. Как показано ниже, используя высококачественную технологию AAWG Gaussian, FOCC DWDM Mux / Demux обеспечивает низкие вносимые потери (обычно 3,5 дБ) и высокую надежность. Благодаря обновленной структуре эти DWDM-мультиплексоры и демультиплексоры могут предложить более простую установку.

Ключевым преимуществом DWDM является то, что он не зависит от протокола и битрейта. Сети на основе DWDM могут передавать данные в IP, ATM, SONET, SDH и Ethernet. Следовательно, сети на основе DWDM могут передавать различные типы трафика по разным скоростям по оптическому каналу. Передача голоса, электронная почта, видео и мультимедийные данные являются лишь некоторыми примерами услуг, которые могут одновременно передаваться в системах DWDM. DWDM-системы имеют каналы на длинах волн, разнесенных на 0,4 нм.

DWDM — это тип мультиплексирования с частотным разделением (FDM). Фундаментальное свойство света гласит, что отдельные световые волны с разными длинами волн могут независимо сосуществовать в среде. Лазеры способны создавать световые импульсы с очень точной длиной волны. Каждая отдельная длина волны света может представлять отдельный канал информации. Комбинируя световые импульсы с разными длинами волн, можно передавать несколько каналов по одному волокну одновременно. В оптоволоконных системах используются световые сигналы в инфракрасном диапазоне (длина волны от 1 мм до 400 нм) электромагнитного спектра. Частоты света в оптическом диапазоне электромагнитного спектра обычно идентифицируются по их длине волны, хотя частота (расстояние между лямбдами) обеспечивает более конкретную идентификацию.

Компоненты системы DWDM

Система DWDM обычно состоит из пяти компонентов: оптических передатчиков / приемников, фильтров DWDM Mux / DeMux, оптических мультиплексоров ввода / вывода (OADM), оптических усилителей, транспондеров (преобразователей длины волны).

Оптические передатчики / приемники

Передатчики описываются как компоненты DWDM, поскольку они обеспечивают исходные сигналы, которые затем мультиплексируются. Характеристики оптических передатчиков, используемых в системах DWDM, очень важны для проектирования системы. В качестве источников света в системе DWDM используются несколько оптических передатчиков. Поступающие электрические биты данных (0 или 1) запускают модуляцию светового потока (например, вспышка света = 1, отсутствие света = 0). Лазеры создают импульсы света. Каждый импульс света имеет точную длину волны (лямбда), выраженную в нанометрах (нм). В системе на основе оптического носителя поток цифровой информации отправляется на устройство физического уровня, выход которого является источником света (светодиод или лазер), который соединяет оптоволоконный кабель. Это устройство преобразует входящий цифровой сигнал из электрической (электроны) в оптическую (фотоны) форму (электрическое преобразование в оптическое, ЭО). Электрические единицы и нули запускают источник света, который мигает (например, свет = 1, мало или нет света = 0) светом в сердцевину оптического волокна. EO конвертация не влияет на трафик. Формат основного цифрового сигнала не изменяется. Импульсы света распространяются через оптическое волокно посредством полного внутреннего отражения. На приемном конце другой оптический датчик (фотодиод) обнаруживает световые импульсы и преобразует входящий оптический сигнал обратно в электрическую форму. Пара волокон обычно соединяет любые два устройства (одно передающее волокно, одно принимающее волокно).

DWDM-системы требуют очень точных длин волн света для работы без межканальных искажений или перекрестных помех. Несколько отдельных лазеров обычно используются для создания отдельных каналов системы DWDM. Каждый лазер работает на немного другой длине волны. Современные системы работают с разносом 200, 100 и 50 ГГц. Более новые системы поддерживают разнос 25 ГГц, а разнос 12,5 ГГц находится в стадии изучения. Как правило, в настоящее время на рынке можно найти приемопередатчики DWDM (DWDM SFP, DWDM SFP +, DWDM XFP и т. Д.), Работающие на частотах 100 и 50 ГГц.

Фильтры DWDM Mux / DeMux

Множественные длины волн (все в пределах полосы 1550 нм), создаваемые несколькими передатчиками и работающие на разных волокнах, объединяются в одно волокно с помощью оптического фильтра (фильтр Mux). Выходной сигнал оптического мультиплексора называется составным сигналом. На приемном конце оптический капельный фильтр (фильтр DeMux) разделяет все отдельные длины волн составного сигнала на отдельные волокна. Отдельные волокна передают демультиплексированные длины волн как можно большему количеству оптических приемников. Обычно компоненты Mux и DeMux (передача и прием) содержатся в одном корпусе. Оптические устройства Mux / DeMux могут быть пассивными. Компонентные сигналы мультиплексируются и демультиплексируются оптически, а не электронно, поэтому внешний источник питания не требуется. На рисунке ниже показана двунаправленная работа DWDM. N световых импульсов N различных длин волн, переносимых N различными волокнами, объединяются с помощью DWDM Mux . N сигналов мультиплексируются на пару оптических волокон. DWDM DeMux принимает составной сигнал и разделяет каждый из N компонентных сигналов и передает каждый в волокно. Стрелки переданного и полученного сигнала представляют оборудование на стороне клиента. Это требует использования пары оптических волокон; один для передачи, один для получения.

Оптические мультиплексоры ввода / вывода

Оптические мультиплексоры ввода / вывода (т. Е. OADM) имеют другую функцию «Добавить / удалить» по сравнению с фильтрами Mux / DeMuxfilters. Вот рисунок, который показывает работу 1-канального OADM. Этот OADM предназначен только для добавления или отбрасывания оптических сигналов с определенной длиной волны. Слева направо, входящий композитный сигнал разбивается на две составляющие: пропускающая и проходная. OADM сбрасывает только красный поток оптических сигналов. Потерянный поток сигналов передается на приемник клиентского устройства. Остальные оптические сигналы, которые проходят через OADM, мультиплексируются с новым потоком дополнительных сигналов. OADM добавляет новый поток красного оптического сигнала, который работает на той же длине волны, что и пропущенный сигнал. Новый поток оптических сигналов объединяется с проходными сигналами для формирования нового составного сигнала.

OADM, предназначенные для работы на длинах волн DWDM, называются DWDM OADM , а работающие на длинах волн CWDM называются CWDM OADM . Их обоих можно найти на рынке сейчас.

Оптические усилители

Оптические усилители увеличивают амплитуду или добавляют усиление к оптическим сигналам, проходящим по оптоволокну, напрямую стимулируя фотоны сигнала дополнительной энергией. Это устройства «внутри волокна». Оптические усилители усиливают оптические сигналы в широком диапазоне длин волн. Это очень важно для применения в системе DWDM. Волоконные усилители на основе эрбия (EDFA) являются наиболее распространенным типом волоконно-оптических усилителей. EDFA, используемые в системах DWDM, иногда называют EDFA DWDM по сравнению с теми, которые используются в системах CATV или SDH. Чтобы увеличить расстояние передачи вашей системы DWDM, вы можете получить все типы оптических усилителей в Fiberstore, включая DWDM EDFA, CATV EDFA, SDH EDFA, EYDFA, рамановский усилитель и т. Д. (На этом рисунке показана работа DWDM EDFA.)

Транспондеры (преобразователи длин волн)

Приемоответчики преобразуют оптические сигналы от одной входящей длины волны к другой исходящей длине волны, подходящей для применений DWDM. Приемоответчики — это оптические, электрические и оптические преобразователи длины волны. Приемоответчик выполняет операцию OEO для преобразования длин волн света, поэтому некоторые люди называли их «OEO» для краткости. В системе DWDM транспондер преобразует клиентский оптический сигнал обратно в электрический сигнал (OE) и затем выполняет функции 2R (Reamplify, Reshape) или 3R (Reamplify, Reshape и Retime). На рисунке ниже показана работа двунаправленного транспондера. Транспондер расположен между клиентским устройством и системой DWDM. Слева направо ответчик принимает оптический поток битов, работающий на одной конкретной длине волны (1310 нм). Приемоответчик преобразует рабочую длину волны входящего потока битов в совместимую с ITU длину волны. Он передает свой вывод в систему DWDM. На приемной стороне (справа налево) процесс полностью изменен. Приемоответчик принимает ITU-совместимый поток битов и преобразует сигналы обратно в длину волны, используемую клиентским устройством.

Приемоответчики обычно используются в системах WDM (от 2,5 до 40 Гбит / с), включая не только системы DWDM, но также и системы CWDM. Fiberstore предоставляет различные приемоответчики WDM (преобразователи OEO) с разными портами модулей (SFP-SFP, SFP + -SFP +, XFP-XFP и т. Д.).

Как компоненты системы DWDM работают вместе с технологией DWDM

Как система DWDM состоит из этих пяти компонентов, как они работают вместе? Следующие шаги дают ответ (также вы можете увидеть всю структуру фундаментальной системы DWDM на рисунке ниже):

1. Приемоответчик принимает ввод в виде стандартного одномодового или многомодового лазерного импульса. Входные данные могут поступать с разных физических носителей, разных протоколов и типов трафика.

2. Длина волны входного сигнала транспондера отображается на длину волны DWDM.

3. Длины волн DWDM от транспондера мультиплексируются с сигналами от прямого интерфейса, чтобы сформировать составной оптический сигнал, который запускается в волокно.

4. Постусилитель (бустерный усилитель) повышает мощность оптического сигнала, когда он покидает мультиплексор.

5. OADM используется в удаленном месте для удаления и добавления потоков битов определенной длины волны.

6. Дополнительные оптические усилители могут быть использованы вдоль оптоволокна (линейный усилитель) по мере необходимости.

7. Предварительный усилитель усиливает сигнал, прежде чем он поступит в мультиплексор.
8. Входящий сигнал демультиплексируется на отдельные волны DWDM.

9. Отдельные лямбда-сигналы DWDM либо сопоставляются с требуемым типом вывода через транспондер, либо передаются непосредственно на клиентское оборудование.

Используя технологию DWDM, системы DWDM обеспечивают пропускную способность для больших объемов данных. Фактически, пропускная способность систем DWDM растет с развитием технологий, позволяющих увеличить расстояние и, следовательно, большее количество длин волн. Но DWDM также выходит за рамки транспорта и становится основой полностью оптических сетей с обеспечением длины волны и защитой на основе ячеек. Переключение на фотонном уровне будет способствовать этой эволюции, так же как и протоколы маршрутизации, которые позволяют проходам света проходить через сеть так же, как это делают виртуальные каналы сегодня. С развитием технологий системам DWDM могут потребоваться более совершенные компоненты, чтобы обеспечить большие преимущества.

От O до L: эволюция оптических полос длин волн

Отводной кабель и его окончание в FTTH