Мультисервисные платформы SDH нового поколения

NG SDH становится стандартной технологией для синхронной передачи данных в оптических сетях, поскольку позволяет создавать экономичные мультисервисные платформы для предоставления услуг передачи видео, данных и телефонии. Решения NG SDH обеспечивают быстрое внедрение новых услуг при минимуме инвестиций, не требуют кардинальных изменений в сети при росте пакетного трафика, способствуют получению экономии на наложенных сетях и эффективному использованию пропускной способности. EoS применяется для коммуникаций между точками присутствия провайдеров (POP), прозрачного соединения локальных сетей, а также для предоставления управляемых услуг на базе IP — IP VPN, VoIP и доступа в Internet. Платформы следующего поколения включают в оборудование разного уровня — от устройств доступа, мультиплексоров услуг до пограничных платформ MSPP и коммутаторов опорных сетей (см. Рисунок 1).

Рисунок 2.

Коммутаторы в городских сетях, используемые для агрегирования низкоскоростного трафика в высокоскоростной SDH/DWDM, можно реализовать как устройства NG SDH. Поддерживая коммутацию TDM и многопротокольный пакетный трафик, подобные устройства позволяют быстро выделять ресурсы и обеспечивать его эффективную передачу в магистральные сети, что снижает операционные расходы и расширяет возможности управления. Мультиплексоры SDH превращаются в полноценные коммутаторы Ethernet с поддержкой протоколов серии IEEE, механизмов QoS и GFP/VCAT/LCAS для передачи пакетного трафика по сетям SDH. Модульность современных платформ MSPP/MSSP/MSTP и применение стандартных компонентов ведут к уменьшению их стоимости, позволяют наращивать мощность и функциональность по мере необходимости.

Удешевление оборудования SDH дает возможность создавать новые недорогие устройства и выносить SDH на уровень доступа, а дальнейшее удешевление микросхем, стандартизация, широкое внедрение компактных съемных модулей SFP способствуют еще большему снижению цен. Сегодня микросхемы с поддержкой NG SONET/SDH выпускает целый ряд производителей. Они предназначены в основном для создания пограничного мультисервисного оборудования NG SDH.

Для Alcatel выпуск оборудования семейства OPTINEX с функциями SDH (STM-1/4/16/64), коммутатора ATM и маршрутизатора IP стало основным событием 2000 г. В настоящее время компания предлагает широкий спектр оборудования для сетей SDH и продолжает совершенствовать свою оптическую мультисервисную систему Alcatel 1660 SM. Последняя обеспечивает высокую емкость межсоединений, оптимизирована для предоставления услуг SDH, IP и ATM, нацелена на конвергенцию голоса и данных. В эту систему могут устанавливаться подключаемые модули коммутации данных ATM и Ethernet, а поддержка в платах Ethernet технологии MPLS обеспечивает плавный переход к сетям IP/MPLS. Продукт рекомендуется производителем в качестве решения для оптического транспорта со скоростью до 10 Гбит/с и пакетной коммутации, а также как система для быстрого внедрения новых услуг (таких, как Metro Ethernet и SAN).

Компактный оптический мультисервисный узел (OMSN) SDH для корпоративных и городских сетей MAN уровня STM-1/4 с функциями пакетной коммутации Alcatel 1650 SMC STM-1/4 позиционируется как готовое к использованию в сетях SDH следующего поколения (NGN) оборудование для уровня доступа и периферии. Он поддерживает многокольцевые конфигурации, имеет стандартные интерфейсы PDH и SDH (от 2 до 622 Мбит/с), Gigabit Ethernet, обеспечивает агрегирование и передачу широкополосного пакетного трафика (ATM, IP, Ethernet и т. п.), предоставление различных услуг VLAN и VPLS. При компактном исполнении платформа предлагает достаточно широкий набор функций, предусматривает различные комбинации интерфейсов и сменные модули для реализации услуг. Поддерживаются и различные схемы резервирования (SNCP/I, SNCP/N, Linear MSP и др.).

Подход Nortel к построению оптических сетей заключается в упрощении оптической транспортной инфраструктуры с точки зрения планирования, запуска и развития сети. Одновременно решения этого разработчика поддерживают широкий спектр сетевых услуг. Портфель продуктов NG SDH от Nortel включает в себя мультисервисные мультиплексоры доступа и платформ для городских и региональных сетей, мощные системы оптической коммутации, системы WDM для городских сетей и дальней связи, а также решения Optical Ethernet.

Появившийся год назад Optical Multiservice Edge OME6500 стал флагманским решением Nortel Networks для сетей Metro SDH, он сочетает в себе возможности платформ SDH и DWDM следующего поколения для сетей MAN. Продукт обладает высокими показателями по плотности портов и емкости коммутации TDM (четыре матрицы коммутации в диапазоне скоростей от 20 до 160 Гбит/с), масштабируемости, терминированию «колец», плотности оптических портов. Он поддерживает и широкий спектр услуг — от выделенных линий E-1/DS-1 до высокоскоростных интерфейсов STM-1/4/16/64 и OC-3/12/48/192. Возможности передачи данных предлагаются как для интерфейсов Optical Ethernet (10/ 100BaseT, 100FX, GigE и 10GigE), так и для интерфейсов SAN (Fibre Channel и FICON). Для Ethernet реализован транспорт на физическом уровне, коммутация на втором уровне и RPR (до 10 Гбит/с).

Одним из пионеров в стандартизации передачи пакетного трафика в сетях SDH по праву считается Lucent Technologies, вот уже несколько лет предлагающая решение TransLAN для EoS. По существу, плата TransLAN служит для интеграции интерфейсов Ethernet в оборудование SDH и представляет собой коммутатор Ethernet с интерфейсами 10/100 Мбит/с и логическими интерфейсами к списку коммутации SDH, причем ее можно логически соединять с другими платами TransLAN, создавая многосвязные структуры.

Модули TransLAN реализуют стандартное мостовое соединение и коммутацию второго уровня для поддержки расширенных сетевых служб, позволяют объединить разобщенные локальные сети в единую сеть, поддерживают VLAN и VPN. При этом они обеспечивают прозрачность для пользователей и гибкие функции для оператора (например, настройку пропускной способности), широкий диапазон скоростей в сетях с различной топологией, причем трафик от нескольких пользователей (или VLAN) можно передавать по одному каналу SDH. В оборудовании TransLAN поддерживается QoS, DiffServ (IEEE 802.1p), а также дополнительная защита посредством STP (IEEE 802.1d) и LCAS.

EoS в реализации Lucent сегодня с полным правом может называться NG SDH. В TransLAN имеется полная поддержка GFP, VCAT и LCAS. Кроме того, ею обеспечиваются не только соединения «точка-точка» (сервисы EPL), но и реализуются службы Transparent LAN Services (TLS) благодаря встроенной коммутации и поддержке VLAN и Q-in-Q.

К платформам NG SDH можно отнести также все новые платформы SDH от Lucent, в частности семейство продуктов Metropolis (AMS, AM, AMU, ADM Compact, ADM Universal и Lambda Unite). Компактный мультиплексор Metropolis AMS — одно из недавних пополнений данной линейки. Это экономичное устройство доступа уровня STM-1 предназначено для подключения крупных бизнес-центров к городским и магистральным сетям.

Компания Huawei Technologies в качестве оборудования NG SDH предлагает выпущенную в начале года и представленную в сентябре в России линейку интеллектуальных платформ оптической коммутации разного уровня (от STM-4/16 до STM-16/64) OptiX OSN, включающую в себя четыре модели (1500, 2500, 3500 и 9500). Эти системы с динамическим управлением пропускной способностью дополнили предшествующую линейку мультисервисных платформ (MSTP) OptiX серии Metro. Оборудование серии OptiX OSN — это платформа MSTP, реализующая также принципы автоматически коммутируемых оптических/транспортных сетей (ASON/ASTN), что отвечает современным представлениям о NG SDH, понимаемой в Huawei как мультисервисность и интеллектуальность (автоматическое определение и выделение ресурсов, быстрая реализация услуг, обеспечение уровней SLA).

Компактные младшие модели OptiX OSN 1500 и 2500 предназначаются для уровня доступа, а модель 3500 позиционируется как устройство оптической передачи периферийного или граничного уровня (см. Рисунок 2). Она поддерживает ввод/вывод 504 потоков E-1/T-1 в одном подстативе и 1008 потоков E-1 с подстативом расширения. Серия OSN реализована на базе общей унифицированной платформы cо взаимозаменяемыми модулями. Эти платформы дают возможность предоставлять услуги на базе технологий SDH/PDH, Ethernet, ATM, WDM и SAN. Для передачи данных реализуются стандартные функции EoS. Функция Committed Access Rate (CAR) позволяет ограничить пропускную способность порта, а Link State Pass Through (LPT) обеспечивает переключение на резервные соединения. Оборудование OptiX использует также встроенные механизмы защитного переключения RPR.

Компактные решения NG SDH сейчас очень привлекательны для операторов по совокупности таких параметров, как производительность, стоимость и возможности управления. Он отмечает, что новое оборудование NG SDH прежде всего воплощение в жизнь новых принципов. Если раньше основной акцент делался на увеличение емкости и дальности передачи (с учетом стоимости), то теперь это эффективная реализация услуг, поддержка бизнес-приложений, использование новых интеллектуальных функций. Приходится учитывать и растущие объемы трафика IP.

Решения NG SDH позиционируются Huawei как основа для построения единых городских сетей следующего поколения применение которых позволяет упростить архитектуру, масштабировать пропускную способность и быстро развертывать дополнительные услуги при снижении расходов. К тому же ПО обеспечивает автоматизацию функций MSTP/ MSPP (идентификация доступных ресурсов, выделение пропускной способности (BoD), автоматическое резервирование и восстановление).

Huawei нацелена на применение в своих платформах более высокопроизводительных процессоров для обработки сигнализации и протоколов в реальном времени и большого объема информации о сети (топология, ресурсы, статус соединений и т. д.), увеличение мощности коммутации для поддержки различных услуг Ethernet, использование встроенной платформы интеллектуального управления (на базе GMPLS).

Cisco Systems, ориентируясь на основную массу своих заказчиков, продвигает пакетные решения на базе коммутации Ethernet, хотя ее линейка продуктов (ONS) позволяет реализовать все необходимые функции с помощью SDH. Акцентируя основное внимание на решениях Ethernet операторского класса, разработчики компании стараются предложить широкий спектр оборудования для операторов с разными требованиями. Так, технология динамического пакетного транспорта (Dynamic Packet Transport, DPT), которая позднее нашла воплощение в стандарте RPR, предназначена для популярных в городских сетях кольцевых топологий.

В конце 2002 г. Cisco представила на европейском рынке платформу ONS 15454 из семейства продуктов Cisco Complete Optical Multiservice Edge and Transport (COMET) (см. Рисунок 4) с разнообразными интерфейсами для передачи голоса и данных. Эта система была дополнена платформой ONS 15600 для оптических приложений уровня городских сетей, и в прошлом году компания начала продвигать ее в России. Вместе с устройствами мультисервисного доступа Cisco ONS 1530x спектр решений Cisco охватывает все сегменты транспортных сетей — от магистрали (оптические сети дальней связи) до оборудования для помещений заказчика. Мультиплексоры ONS 15305 и 15302 имеют порты Ethernet на 10/100/1000 Мбит/с и преобразуют трафик Ethernet в SDH (до STM-16). Они поддерживают коммутацию TDM и Ethernet. Устройства 15305 можно применять для агрегирования трафика от клиентов.

Платформа Cisco ONS 15454 SDH MSPP (см. Рисунок 5) для городских и региональных сетей оснащена встроенным коммутатором Ethernet и линейными портами Gigabit Ethernet. Она реализует функции оптического мультиплексора (Reconfigurable Optical Add/ Drop Multiplexer, ROADM) и интеллектуального мультиплексирования DWDM, способна поддерживать четыре канала 2, 5 Гбит/с и два канала 10 Гбит/с, что позволяет консолидировать значительные объемы трафика. Обладая полными возможностями резервирования, система предлагает обширный спектр интерфейсов, включая интерфейсы SAN (Fibre Channel, ESCON, FICON), Ethernet (до 10 Гбит/c), оптические интерфейсы SDH (от OC-3/STM-1 до OC-192/ STM-64 и DWDM), поддерживает различные сетевые архитектуры, масштабирование услуг и возможности защиты. Для снижения операционных затрат имеются автоматизированные функции обнаружения топологии сети, настройки, выделения ресурсов. На втором уровне поддерживаются VLAN (до 255) и агрегирование каналов, а на третьем — классические функции маршрутизаторов с классификацией и приоритезацией трафика. Для резервирования используется RPR, SNCP и 2F/4F MS-SPRing. Для продуктов Cisco характерен акцент на тесную интеграцию с сетями передачи данных.

Мультисервисные платформы предоставления услуг на базе SDH компании Siemens включают в себя коммутаторы SURPASS hiT 7070 и 7050 для городских и региональных транспортных сетей. Недавно линейка пополнилась новыми моделями — 7060, 7030 и 7020. В Siemens под мультисервисностью платформ NG SDH понимают поддержку технологии SDH, спектрального уплотнения (WDM), эффективную обработку пакетного трафика (коммутация второго уровня), реализацию широкого спектра интерфейсов Ethernet.

На основе оборудования SURPASS hiT можно строить оптимизированные для передачи трафика IP сети, дополнять классические транспортные услуги услугами Ethernet, предоставлять корпоративным заказчикам мультисервисный доступ. Siemens позиционирует платформу SURPASS hiT 70xx как решение, обеспечивающее эффективное управление пропускной способностью и предлагающее интеллектуальные способы управления трафиком. Оборудование SURPASS hiT 7030, устанавливаемое у клиента, позволяет создавать сети Intranet, внедрять приложения телефонии, видео, SAN и доступа к Internet. Для разделения потоков трафика и обеспечения качества сервиса применяется технология SDH.

Платформы SURPASS hiT 70хх оптимизированы как для пакетного трафика, так и для трафика TDM, поддерживают GFP, LCAS, RPR, обеспечивают предоставление заданной пропускной способности Ethernet определенным пользователям и группам клиентов. Наряду с GFP для эффективной обработки пакетного трафика и выделения пропускной способности с детальной градацией (до 1 Мбит/с) применяется виртуальное сцепление (Virtual Concatenation), механизмы динамического добавления/удаления виртуальных каналов, коммутация второго уровня на узлах сети.

Стратегия Siemens предусматривает применение в этом оборудовании стандартных механизмов NG SDH, интерфейсов и протоколов, а также его дальнейшее развитие в направлении увеличения пропускной способности (40 Гбит/с и выше). Оборудование SURPASS hiT 70xx для оптических сетей рассматривается в качестве ключевого компонента для экономного перехода от унаследованной инфраструктуры SDH к конвергентным сетям передачи данных.

Его можно использовать для агрегирования и концентрации трафика, например трафика широкополосного доступа или сетей 3G. SURPASS hiT 7070 может играть роль терминального мультиплексора или мультиплексора выделения/вставки (ADM) и поддерживать разнообразные топологии. Встроенный коммутатор второго уровня позволяет создавать сети VLAN и VPN. В городских сетях с доминирующей кольцевой топологией, где реализуется RPR, оборудование Siemens вполне подходит и для концентрации трафика от большого числа мультиплексоров широкополосного доступа в «кольце». Анонсированная (но пока не реализованная) поддержка MPLS позволяет рассматривать выпущенную год назад систему SURPASS hiT7070 и как мультисервисное решение для ядра городских/региональных сетей.

По мнению разработчиков, платформа помогает достичь оптимального баланса между новыми услугами передачи данных и традиционными услугами выделенных линий, а комбинация Ethernet и SDH с гарантированным качеством сервиса превращает Ethernet в технологию операторского класса. Большое значение придается «прозрачной» поддержке таких услуг, как SAN (ESCON, FICON, Fiber Channel): при сохранении инвестиций в существующее оборудование SDH и прибылей от услуг TDM операторы получают новые потенциальные источники доходов.

Siemens активно продвигает свое оборудование NG SDH в России. По мнению Сергея Котова, переход к сетям с коммутацией пакетов будет достаточно плавным. Сети SDH быстро эволюционируют, поэтому «традиционную» идеологию можно с успехом использовать и в новых условиях (см. Рисунок 6).

UTStarcom предлагает компактный оптический мультисервисный узел NG SDH NetRing 600. Это устройство для корпоративных и городских сетей уровня STM-1/4 реализует функции терминального мультиплексора (ТМ), мультиплексора выделения/вставки (ADM), системы кросс-коннекта (DCS) на уровне VC-12/VC-4/VC-3, обеспечивает взаимодействия с сетями Ethernet и ATM. Такая интеграция функций упрощает построение сети и обслуживание. NetRingTM 600 имеет встроенную поддержку услуг Ethernet: он использует GFP для преобразования трафика Fast/Gigabit Ethernet в NxVC-12/VC-4/ VC-3, коммутацию второго уровня, механизмы выравнивания трафика (traffic shaping) и LCAS. Мультиплексор NetRing 600 с интерфейсами STM-1/STM-4 и трибутарными интерфейсами 2xSTM-1, 12x10/100BaseT, 2xGigabit Ethernet, 64xE-1 предусматривает различные механизмы защиты и резервирования.

На весенней выставке CeBIT 2004 о поддержке технологии NG SDH объявила Allied Telesyn, выпускающая решения Triple Play на основе Ethernet/IP для различных сегментов рынка. Мультисервисная платформа Allied Telesyn Multi-Service Provisioning Platform NM1000 позиционируется как транспортная система для услуг передачи и обработки голоса, данных и видеоизображений. Руководство компании считает, что поддержка NG SDH отвечает стратегии создания решений для реализации услуг с высокими требованиями к пропускной способности. Платформа NM1000 должна способствовать развертыванию услуг Triple Play и Ethernet для частных и корпоративных клиентов. Ее прежняя версия представляла собой коммутатор DTM с модулями доступа ATM-1, E-1, Ethernet, Video BT 601 и др.

На внедрение операторами услуг Triple Play ориентированы и продукты серии Tellabs 6000 Transport Switching, поддерживающие EoS. По данным компании Tellabs, эти платформы позволяют операторам полнее реализовать потенциал сетей SDH, снизить затраты и быстрее внедрять новые услуги. Для их развертывания предлагается семейство мультиплексоров Tellabs 8000 Managed Access, а система управления обеспечивает сквозное предоставление услуг, мониторинг и управление сетью SDH/PDH. Коммутаторы Tellabs 6300 (включающие широкий спектр продуктов — от 6310 до 6350), по существу являющиеся полноценным оборудованием NG SDH, дополняют транспортные платформы DWDM Tellabs 7000 Optical Transport.

На отечественном рынке предлагается немало решений других производителей, где гибкость Ethernet объединяется с функциями SDH. Занимающая сильные позиции в Европе компания Marconi представила год назад мультисервисную платформу OMS 1664 нового поколения. Она выпускается в трех конфигурациях c емкостью коммутации от 20 до 60 Гбит/с и интерфейсами TDM до STM-64 (в OMS 1654 — до STM-16). Система поддерживает схемы резервирования 2F/4F MS-SPRing и транспорт Ethernet (32 порта GigE или 56 портов Fast Ethernet с реализацией VCAT, GFP и LCAS). Архитектура OMS 1664 со сдвоенными шинами TDM и данных позволяет не отображать трафик данных в виртуальные контейнеры VC.

Китайская компания ZTE выпускает магистральную платформу MSTP ZXSM-10G (STM-16/STM-64) со встроенным коммутатором Ethernet (второго уровня), а также ряд других продуктов SDH. Израильская ECI Telecom предлагает мультисервисные системы MSPP XDM-100/200 с платами EIS для предоставления услуг Ethernet второго уровня по сетям SDH, шлюзы граничных сетей и сетей доступа ECI XDM500 со встроенными средствами DWDM и коммутацией служб Ethernet. Реализуя коммутацию TDM на скорости 30 Гбит/с, она объединяет функции SDH и WDM.

Достаточно большой спектр решений класса EoS для гибкого предоставления услуг локальной сети по сетям SDH предлагает компания RAD Data Communications. В их число входят преобразователи интерфейсов Ethernet-to-SDH, шлюзы GE/STM-1 (см. Рисунок 7), оконечные мультиплексоры EoS (FDC-155), а также преобразователи E-1 (RIC-E1). Оконечные мультиплексоры SDH (OC-3/STM-1) от RAD позволяют передавать трафик одного или двух соединений Ethernet (с помощью EoS) и до четырех каналов E-1.

Использование компактных преобразователей интерфейсов между Ethernet и SDH является, по мнению специалистов компании «СвязьКомплект», наиболее простым решением для связи локальных сетей через сеть SDH. Востребованы также продукты, оптимизированные для предоставления услуг передачи данных и телефонии. Например, компания AXXESSIT производит оборудование SDH для сетей доступа, обеспечивающее построение сети для передачи данных (Ethernet) и голоса (Е-1).

Городские и транспортные сети развиваются в направлении более эффективной поддержки услуг передачи данных, и NG SDH считается одной из ключевых технологий, помогающей решить эти задачи, поскольку создает условия для предоставления гибкого транспортного сервиса с эффективным использованием пропускной способности. За время своего существования SDH эволюционировала в направлении увеличения скорости и функциональности, а появление NG SDH означает поддержку мультисервисности (различного пакетного трафика) и новых функций автоматизации работы сети, упрощающих администрирование. Проработанность стандартов NG SDH и востребованность их рынком будут способствовать разработке новых решений данного класса.

С ростом популярности услуг Ethernet/IP интеграция этой технологии в существующие сети становится все более актуальной, а инвестиции в развертывание новой инфраструктуры IP/MPLS, нередко рассматриваемой в качестве «идеала» мультисервисной сети, зачастую весьма рискованны. Поэтому полная поддержка функциональных возможностей доминирующей технологии SDH вместе с современными сервисами Ethernet гарантирует жизнеспособность решений NG SDH, тем более что операторы часто выбирают оборудование исходя из принципа минимальной цены, максимальных возможностей и простоты интеграции с существующей инфраструктурой. Учитывая назревшую потребность в новом поколении оборудования SDH, производители создают платформы, в которых воплощено большое число технологических новинок.

Несмотря на всю прогрессивность NG SDH, эта технология не станет препятствием фундаментальной тенденции перехода от коммутации каналов к коммутации пакетов. Однако SDH еще не скоро сойдет со сцены, и тот интерес к NG SDH, который демонстрируют поставщики оборудования для сетей передачи данных, свидетельствует о важности данного направления для отрасли телекоммуникаций. Как считает Александр Горнак, когда нужно обеспечить надежный транспорт Ethernet для бизнес-приложений (особенно в сочетании со службами выделенных каналов E-1), наиболее эффективным способом зачастую оказывается именно EoS.

Российские операторы используют в основном оборудование SDH до уровня STM-16., недостаточность этой емкости для мультисервисных услуг и увеличение объемов трафика будет способствовать росту спроса не только на системы SDH нового поколения, но и на оборудование DWDM.

ОАО «Ростелеком»