98
TELEKOMUNIKAČNÍ ŘEŠENÍ PRO INFORMAČNÍ SYSTÉMY SÍŤOVÝCH ODVĚTVÍ
Obrázek 6.6: Srovnání investičních nákladů na třísegmentové řešení
Obrázek 6.7: Srovnání investičních nákladů na čtyřsegmentové řešení
účely. Výpočet byl realizován pro 2, 3 a 4 segmenty. Výpočet zohledňuje potřebný počet transpondérů, optických add/drop jednotek OADM a případně optických zesilovačů OAMP. Výsledky jsou vyjádřeny v grafické formě na obrázcích 6.5–6.7 pro dvou-, třía čtyřsegmentové řešení s tím, že uvedené investiční náklady mají výhradně srovnávací hodnotu. Úvahy předpokládají maximálně osm vlnových délek na jedno CWDM řešení. Tento limit je odvozen ze zkušenosti s fyzikálními vlastnostmi dostupných a již dříve instalovaných vláken, snahou vždy ponechat C pásmo volné pro případnou aplikaci DWDM a s ekonomickým zhodnocením známých CWDM řešení. Za významný výsledek považujeme zejména grafické vyjádření souběhu nákladů DWDM a CWDM na obrázku 6.7, který potvrzuje skutečnost, že v některých případech může být za současných podmínek CWDM v rámci jinak kompetentního řešení nákladnější než aplikace DWDM. Samozřejmě nejsou zahrnuty všechny proměnné, ale v předložené analýze použité parametry představují parametry s dominantním vlivem na studované souvislosti. Vyšší flexibilita CWDM pro
6. Páteřní sítě
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS181425
TELEKOMUNKAČNÍ ŘEŠENÍ PRO INFORMAČNÍ SYSTÉMY SÍŤOVÝCH ODVĚTVÍ
99
připojování nebo odpojování nových zákazníků na trase je typickým příkladem skupiny, která nemá přímé ekonomické ukazatele, ale přesto může mít významný dopad na zvolený typ řešení.
6.1.5
Příklad konkrétního řešení v rámci sítě Net4Net
Problematika volby CWDM anebo DWDM byla a stále je aktuální při realizaci optických sítí Net4net. Nárůst kapacitních požadavků a zejména požadavků zákazníků na dodávku přenosových kapacit realizovaných na aktivních optických systémech vedly k hledání vhodné technologie, která by splňovala požadavky na příznivý poměr mezi výkonem a ekonomickými parametry poskytovaných služeb. Zpočátku se jevilo jako vhodnější použití technologie CWDM s jejími výhodnými vlastnostmi:
flexibilita a snadnost implementace a
relativně výhodná pořizovací cena.
Díky dynamickému růstu požadavků klientů se projevily i nevýhodné stránky, jako jsou např.:
lineární růst ceny při větším počtu regenerací (větší překlenované vzdálenosti),
násobný nárůst ceny při každém dalším okruhu v daném průběhu,
omezená kapacita efektivně dosažitelná na daném kabelu (tedy obvykle jen 8 vlnových délek).
Řešení bylo proto identifikováno v použití DWDM technologie, která nabízí řádový nárůst kapacity oproti CWDM a pronikavé zvýšení dosahu za stejnou cenu. U DWDM technologie se projevily problémy vycházející z:
nezbytné vysoké počáteční investice,
neefektivnost na krátké vzdálenosti,
nízká flexibilita řešení spočívající především v náročnosti změn trasy, kdy změny často přerostou svým rozsahem a tím i náklady původní výstavbu.
Optická trasa je obvykle nejprve vybavena CWDM technologii – v první řadě CWDM add/drop moduly, které používají vlnové délky 1470, 1490, 1590, 1610 nm. Vlnové délky 1510, 1530, 1550, 1570 nejsou využívány a toto frekvenční pásmo je ponecháno jako spojité, vyvedené na add/drop modulu.
6. Páteřní sítě
Podrobná analýza implementačních a provozních zkušeností s oběma technologiemi dospěla k systematické kombinaci obou systémů, které vyústily v následující obvyklou a mnoha autory doporučovanou strategii výstavby dálkových optických tras:
Volné vlnové pásmo 1510–1570 („C“ pásmo) je připraveno pro potenciální následnou instalaci DWDM systému aplikovaného přes již existující CWDM add/drop moduly. Uvedené rozdělení spektra umožňuje používat stávající CWDM technologii jako přístupové řešení pro dálkové DWDM okruhy, které nejsou v řadě míst přímo připojitelné. Tato kombinace obou technologií umožňuje efektivně kombinovat pozitivní vlastnosti obou systémů.
6.1 Vlnový multiplex WDM
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS181425
100
TELEKOMUNIKAČNÍ ŘEŠENÍ PRO INFORMAČNÍ SYSTÉMY SÍŤOVÝCH ODVĚTVÍ
Přestože tento výše popsaný scénář rozvoje sítě vznikl ve firmě vlastně intuitivně, výše diskutovaný technicko-ekonomický rozbor potvrdil, že použitý model kombinace DWDM a CWDM je nejen životaschopný, ale může být i velmi efektivním řešením.
6.1.6
Shrnutí vlastností WDM
Z uvedených výsledků ekonomicko-technického srovnání je patrné, že přestože stále je CWDM technologie považována ze levnou alternativu DWDM, pak toto tvrzení neplatí obecně. Při čtyřsegmentovém řešení můžeme při postupném růstu počtu kanálu dosáhnout stavu, kdy je řešení pomocí CDMA v pořizovacích nákladech méně výhodné než aplikace DWDM. Tyto výsledky jistě nejsou sice mimořádným překvapením, ale mohou uživatele zaskočit, pokud marketingové analýzy nebyly správně vypracované nebo vyhodnocené a dojde k reálné potřebě nárůstu kapacity nad 5 kanálů CWDM řešení. Uvedené výsledky nelze jednoduše zobecňovat a je třeba brát v úvahu řadu dalších aspektů, jako je vyšší pružnost a nižší náklady CWDM při připojování zákazníků na trase, dostupnost transpondérů přímo v zákaznických jednotkách apod. Cílem této kapitoly bylo především naznačit možné poměry v cenových relacích ve WDM řešeních, které mohou způsobit neočekávaná překvapení především ekonomické povahy. Uvedené vlastnosti obou systémů vedou v řadě sítí k jejich vzájemné kombinaci, kde DWDM obvykle tvoří páteřní řešení na větší vzdálenosti a „doplňkové“ CWDM může na trase zajistit ekonomicky zajímavé řešení přístupu k jednotlivým zákazníkům. Jako příklad jsou uvedeny principy přijaté při výstavbě sítě Net4Net.
6.2 SDH/SONET První normou synchronních optických sítí byl SONET (Synchronous Optical Network). Tato norma byla vyvinutá a akceptovaná především v Severní Americe. ITU standardizovalo modifikovaný systém pro evropské podmínky s označení SDH (Synchronous Digital Hierarchy) standardem G.707, který vycházel z evropské definice hierarchie PDH (rozhraní E1–E3) a od úrovně STM1 je SDH plně interoperabilní se standardem SONET. SDH/SONET jsou systémy určené výhradně pro aplikaci na optickém vlákně s limitem přenosové kapacity 10 Gb/s (STM64/OC192). Základem systémů je velmi přesná synchronizace, která vychází z využití celsiových hodin s fázovou synchronizací na systém GPS. Celsiové hodiny mají oblastní působnost a jsou stanoveny podmínky, v jakém rozsahu je možné jeden synchronizační zdroj užívat. Sítě SONET/SDH lze jednoznačně zařadit do kategorie globálních telekomunikačních systémů právě díky transparentní standardizaci a vzájemné kompatibilitě a dodnes tvoří páteř globálních sítí užívaných především pro hlasové služby.
6.2.1
PDH systém a rozhraní
PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), plesidosynchronní digitální hierarchie je založena na bitovém multiplexu s doplňkovou podporou zvyšující toleranci na vzájemnou diferenci referenčních frekvencí jednotlivých uzlů pomocí nástroje nazývaného „stuffing“ podle standardu ITU-T G.745. Potřeba uvedeného nástroje vyplývá ze samého principu PDH, jelikož každá jednotka má samostatné řídicí hodiny, které nejsou centrálně synchronizované a tudíž tento systém musí být v rámci stanoveného tolerančního pásma zajištěn proti nebezpečí dopadu rozdílů referenčních frekvencí jednotlivých zdrojů.
6. Páteřní sítě
Ukázka elektronické knihy, UID: KOS181425