DWDM для всей страны

СЕТИ И БИЗНЕС № 3 (40) июнь-июль 2008

За последние несколько лет в Украине наблюдается стремительный рост абонентской базы операторов мобильной связи. По некоторым данным, количество подключенных номеров превышает численность населения нашей страны на 10 15%. Кроме передачи голоса пользователи все чаще хотят получать также и другие современные услуги: доступ в Интернет, видеозвонки (возможно, в ближайшем будущем — и мобильное ТВ, потоковое видео по запросу и др.). К тому же, мобильные операторы начинают выходить на рынок фиксированной связи, что, в свою очередь, ведет к быстрому наращиванию объемов передаваемого трафика. Значительная нагрузка на сети передачи данных обусловлена также темпами роста абонентской базы (например, у компании «Киевстар Дж.Эс.Эм.» она увеличилась на 30%, по сравнению с 2006 годом) и увеличением средней продолжительности разговора.

Поэтому операторам приходиться искать методы радикального усиления информационно-пропускной способности (ИПС) сетей. Один из способов решения этой проблемы — использование технологии спектрального уплотнения сигнала DWDM. Именно ее выбрала компания «Киевстар Дж.Эс.Эм.» для повышения производительности своей сети. Поставщиком решения выступила компания Cisco, а интегратором — Золотой партнер производителя — «S&T Софт-Троник».

Пятнадцать тысяч километров ВОЛС

Проект изначально разрабатывался как комплексный и предполагал модернизацию всей транспортной волоконно-оптической сети оператора, а это более 15 тыс. километров, которые охватывают большую часть территории страны (рис.). Благодаря высокой квалификации - специалистов «S&T Софт-Троник», а также использованию системного подхода, проект такой сложности был реализован менее чем за два года: начавшись в августе 2006-го, он завершился в апреле 2008-го и состоял из трех этапов. Сегодня магистральная DWDM-сеть содержит более 120 магистральных узлов, на 46 из которых используются перенастраиваемые оптические мультиплексоры ввода-вывода (ROADM). Основой решения стала мультисервисная транспортная платформа Cisco ONS 15454. Мультиплексоры ввода-вывода показаны на схеме оранжевыми кружочками, усилители — зелеными. В данном проекте используются усилители EDFA на отрезках волокон, легированных эрбием. По сути — это узлы с набором карт, которые позволяют принять сигнал, скомпенсировать дисперсию, усилить сигнал и передать его далее в линию. Благодаря внедрению этой системы реальная ИПС магистральной сети «Киевстар Дж.Эс.Эм.» повысилась до нескольких десятков гигабит в секунду (потенциально технология DWDM позволяет передавать по одному волокну 32 волны по 10 Гбит/с, т.е. всего до 320 Гбит/с), обеспечивая возможность наращивания количества услуг, предоставляемых компанией своим клиентам. Важным фактором успеха проекта стало то, что во внедренной DWDM-системе увеличение емкости магистральной сети достигается без прерывания связи между ее узлами.

В DWDM-сети «Киевстар Дж.Эс.Эм.» используются разные виды транспондеров для поддержки различных технологий (SDH, SONET, PDH, Gigabit Ethernet, Fiber Channel). Все транспондеры могут работать на разных скоростях. Большая часть из них обеспечивает возможность работы на любой длине волны в С-диапазоне, остальные — по выбору — на одной из четырех волн этого диапазона. 

Поскольку состояние сети является критически важным показателем для оператора, в рамках проекта специалистами «S&T Софт-Троник» была внедрена комплексная система мониторинга, который осуществляется путем интеграции системы управления Cisco Transport Manager (CTM) и системы управления сбоями Tivoli Netcool. Сообщения о неисправностях поступают от сетевых устройств в CTM, и далее, посредством интерфейса CORBA, передаются в специальный агент (Probe for Cisco CTM). На этом уровне происходит нормализация полей сообщений о неисправностях и передача их в Netcool ObjectServer для консолидации и последующей обработки. Для повышения надежности работы сети система управления продублирована на различных технических площадках. Оборудование на одной из площадок всегда активно, при этом резервный узел постоянно копирует с нее информацию, чтобы в случае сбоя не были утеряны данные. Если активный узел выходит из строя, система определяет это как сбой, и вторая площадка становится главной.

Надежность реализованной DWDM-сети повышается и за счет использования кольцевой идеологии при передаче трафика между крупными узлами. Информация между узлами сети может передаваться по двум различным направлениям, выход из строя одного из которых приведет лишь к перераспределению трафика на другие направления. Техническая реализация этой идеи состоит в объединении в логическое кольцо нескольких линий, например, цепочки линий «Киев–Одесса» — «Одесса–Винница–Львов» — «Львов–Ровно–Киев» образуют кольцевую структуру. В таком кольце защита осуществляется либо согласно принципу передачи дублированного трафика по территориально разнесенным путям на уровне каналов DWDM, либо на более высоком уровне, например, MPLS.

Проект в деталях

К моменту начала внедрения проекта заказчик уже имел развитую систему волоконно-оптических линий связи, при этом остро стоял вопрос повышения эффективности их использования. Решением этой задачи занялась «S&T Софт-Троник», путем установки и настройки оптических узлов таким образом, чтобы обеспечивать передачу 32 волн. Использование в качестве активного оборудования платформ Cisco ONS 15454 позволяет оператору гибко увеличивать ИПС транспортной сети по мере необходимости. Например, сейчас «Киевстар Дж.Эс.Эм.» использует не все волны — пока достаточно трех-четырех, но, если понадобится, их количество можно легко нарастить путем элементарной установки новых карт с поддержкой оптических интерфейсов.

Использование перестраиваемых оптических мультиплексоров (Recon-figurable Optical Add/Drop Multiplexing, ROADM) позволяет решить сразу несколько проблем, которые возникают на сетях DWDM. При использовании традиционных жестко конфигурируемых оптических мультиплексоров ввода/вывода (Optical Add/Drop-Multiplexer, OADM) переключение между оптическим каналом и сетевыми узлами происходит вручную. В результате изменение маршрута передачи данных, которое может потребоваться, например, в случае перехода на обходной путь или переконфигурирования сети, занимает много времени, довольно накладно и зачастую требует присутствия специалиста.
Мультиплексоры ROADM можно перенастраивать удаленно, что существенно снижает затраты, сокращает время ввода системы в эксплуатацию и облегчает администрирование. Технология ROADMспособна обеспечить большую гибкость при выделении длин волн сетевым узлам, чем традиционные решения OADM. С технической точки зрения ROADM базируется на принципах оптической коммутации, часто называемой фотонной. Современные ROADM-системы включают в себя работающие в С-диапазоне полностью перестраиваемые лазеры, а также усилители с переменным коэффициентом усиления и системы интеллектуальной оптической и электрической коммутации.

В ходе инсталляции оптических узлов специалисты «S&T Софт-Троник» подготовили для них всю необходимую инфраструктуру вплоть до соединительных шнуров. На каждом объекте есть датчики, сигнализирующие о любых неполадках оператору, который устраняет проблемы удаленно или, если требуется, выезжает на объект непосредственно. Каждый сетевой узел представляет собой отдельную защищенную площадку, структура и наполнение которой совместно разрабатывали специалисты интегратора и заказчика. Внутри каждой площадки есть источник бесперебойного питания и дизель-генератор. Для установки и настройки всего необходимого оборудования были сформированы мобильные бригады из сотрудников «S&T Софт-Троник» и «Киевстар Дж.Эс.Эм.». Запуск каждого узла занимал, в среднем, около двух дней. Учитывая важность проекта, после завершения установки оборудования на всех узлах проводилось тестирование на каждой из 32 длин волн по методике производителя, о чем в случае успешного прохождения всех испытаний выдавалось соответствующее свидетельство. Тестирование проводили сотрудники компании «S&T Софт-Троник» путем нагрузки сети с помощью специального генератора трафика, при этом моделировалась не абстрактная передача данных, а работа конкретных сервисов, которые оператор планирует использовать сейчас и в дальнейшем.

Внедрение DWDM-сети открыло перед заказчиком новые возможности. Во-первых, оператор может сдавать в аренду неиспользуемые в данный момент длины волн. Во-вторых, такой сетью управлять гораздо легче, чем, скажем, SDH (она использовалась ранее). К тому же, значительно расширился перечень существующих и потенциальных услуг, которые «Киевстар Дж.Эс.Эм.» может теперь предложить своим клиентам. А кроме того, для управления DWDM-сетью был применен программный продукт Cisco Transport Manager, который специалисты «S&T Софт-Троник» интегрировали с другими продуктами управления сетью оператора.

Интервью провел Игорь Кириллов