سویچینگ نوری در شبكه های كابل زیر دریایی

بكارگیری تجهیزات سویچینگ نوری Coptical Switchinglدرنسل بعد شبكه های كابل زیردریایی روند روبه توسعه فناوری های DWDM در شبكه های گسترده فیبرنوری, انتقال ظرفیت فشرده شده را ازطریق شبكه های كابل زیردریایی ممكن ساخته است

● بكارگیری تجهیزات سویچینگ نوری Coptical Switchinglدرنسل بعد شبكه‌های كابل زیردریایی

روند روبه توسعه فناوری‌های DWDM در شبكه‌های گسترده فیبرنوری، انتقال ظرفیت فشرده شده را ازطریق شبكه‌های كابل زیردریایی ممكن ساخته است.

در حال حاضر، سیستم‌های كابل زیر دریایی اقیانوس گستر ۹۶WOM با ظرفیت ۱۰GBPSبه بهره برداری رسیده است وسیستم ۲۰۰WDMاقیانوس گستر با همین ظرفیت مراحل تست آزمایشگاهی خود را می‌گذراند.

علاوه بر این، افزایش تعداد زوج‌های فیبر در كابل زیر دریایی به ۴و۱۲زوج سبب شده است كه ظرفیت این كابل‌ها به حدود ۱۰ترابیت/ثانیه ارتقاء یابد. این قابلیت نیازفزاینده آتی پهنای باند ترافیك داده بین‌المللی را بر آورده می‌كند.

یكی دیگر از نیازهایی كه نسل بعد كابل‌های زیر دریایی باید به‌آن پاسخ دهد، اتصال كابل زیر دریایی به خود مراكز مخابراتی به جای ایستگاه‌های زمینی (Land Station)می‌باشد.این امر سبب می‌شود كه سیستم‌های زمینی كلان شهرها، مستقیما به ظرفیت كابل زیر دریایی متصل و از مزایای آن بهره‌مند شوند.

در این حالت، در صورتی كه بخواهیم با استفاده از ساختار شبكه حلقه‌ایی مبتنی بر SDH، شبكه یكپارچه DWDM زمینی وزیردریایی ایجاد كنیم، مشكلاتی از قبیل توسعه ناپذیری شبكه، عدم مدیریت و كنترل شبكه وهمچنین محدویت فضا و قیمت بوجود می آید.

اعتقادبر این است كه بكارگیری فناوری‌های سوددهی نوری (Optical-Switching)یكی از راه حل‌های اساسی حل چنین مشكلات می‌باشد.

در این مقاله، راجع به ساختارهای شبكه زیردریایی نسل بعد و پاسخ گویی آنها به نیازهای جدید و پیش رو-مطالبی ذكر خواهد شد. در ساختار پیشنهادی، از طول موج‌های شبكه اتصال متقابل نوری موسوم بهOXC (Optical cross)در گره‌های شبكه هردوایستگاه كابلی (Cable Station)و مركز تلفن كلان شهرها استفاده می‌شود. در این ساختار، شبكه‌های مبتنی بر OXC، با استفاده از آرایش و همبندی (Topology)شبكه نوری (Mesh Network) سبب ساده‌تر شدن ساختار شبكه اصلی، قابلیت توسعه و كارایی و بهره‌برداری بهتر از پهنای باند می‌شوند.

شبكه‌های حلقه‌ای زیر دریایی مبتنی بر SDHشبكه‌های حلقه‌ای زیر دریایی اقیانوس گستر، ابتدا در سال ۱۹۹۵ در شبكه‌های كابل زیر دریایی TAD۱۲و۱۳وTPT-۵استفاده شدند.

این شبكه‌ها با استفاده از تجهیزات حلقه تسهیمی و ساز و كار رفع خرابی خود كار عمل و برای پشتیبانی شبكه حلقه SDH، به هنگام بروز خرابی‌ها، از پروتكل APSكه استاندارد ITU است، استفاده می‌كنند.

تجهیزات پشتیبانی یا حفاظت شبكه (NPE)، كه شبكه حلقه ۴ فیبره را پشتیبانی می‌كند، به نحوی تعریف شده است كه با Aاستاندارد جی ۸۴۱ ITUهمخوانی داشته باشد. در حال حاضر، این ساختار عمدتا ًبرای شبكه‌های زیر دریایی منطقه‌ایی و اقیانوس گستر پذیرفته شده است.

NPE،كه در واقع وظیفه پشتیبانی شبكه را به عهده دارد، در ایستگاه كابلی نصب می‌شود. عمل افزودن یا پیاده‌سازی ظرفیت NPE را سیستم‌های پشتیبانی زمینی بر فناوری SONET/SDH در مراكز عمده مخابراتی تبادل ترافیكی، انجام می‌دهد.

دراین ساختار، هر یك از سیستم‌ها، ساختار مدیریتی خاص خود را دارد. مسئله مدیریت مختلف از نظر بهره‌برداری، وجود سكوی انحصاری متمركز بهتر است، در مدیریت‌های انحصاری و تك قطبی ،سیستم‌های زمینی و زیر دریایی، مسائلی چون خودكار سازی(Economies of Scale)باید در نظر گرفته شود.

در دهه‌های قبل، شبكه‌های زیردریایی بر اساس قراردادهای ساخت ونگهداری، بین كنر سیلی مركب از چندین شركت مخابراتی مجاز انجام می‌شده است ولی با جهانی شدن و مقررات زدایی بخش مخابرات ،شركت های مخابراتی فرابر جهانی (Globel Carrier) ،تجارت جدیدی را آغاز كرده‌اند به نام تجارت فرابری فرابرهاCarrier`s Carrier) (Business این شركت‌ها با احداث شبكه‌های كابل‌های زیردریایی خصوصی، دسترسی را برای ISPهای كلان شهرها فراهم كرده‌اند.

همان طور كه گفته شد، در شبكه‌های حلقه‌ایی مبتنی بر NPE، در زمانی كه قاپ STMسیستم SDH ،توسط خود سیستم SDH ، به سرعت‌های پایین‌تری، پیاده‌سازی می‌شود، برای نصب پشتیبانی شبكه (NPE)و تجهیزات شبكه زمینی، به ده برابر فضای بیشتر نیاز هست از سوی دیگر وقتی تجهیزات بیشتری مورد استفاده قرار گیرد، مصرف برق نیز بیشتر می‌شود. از همین رو، به ناچار برای كاهش اندازه و تعداد تجهیزات، باید از فناوری بسته‌ای استفاده كرد.

در سیستم‌های زیردریایی DWDM،هزینه عمده، هزینه بخش پایانه (Terminal)است كه هزینه واحدها نیز ممكن است به آن افزوده شود. در اینجا، هزینه تجهیزات پایانه به نسبت تعداد طول موج‌های سیستم، افزایش می‌یابد. در سیستم ترابیت، در صورتی كه همین ساختار شبكه مورد استفاده قرار گیرد، هزینه تجهیزات پایانه، به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. بنابراین كاستن از هزینه‌های كلی پایانه، اهمیت خاصی دارد.

شواهد وقرائن فعلی، حكایت از رشد ترافیك دنیا، در مقیاسی بیشتر از ترافیك صوتی TDMدارد اخیراً، ترافیك بسته‌های IP ، با استفاده از تجهیزات مسیریاب واسطه‌های با سرعت بالای ۵/۲گیگا هرتز، برقرار شده بر همین اساس ارزش سیستم‌های SONET/SDH به عنوان لایه همتا و میانی كاهش یافته است. بسیاری از فروشندگان در صدد شكل دهی و توسعه راه حلی هستند كه بتواندترافیكIP را مستقیما از طریق DWDMحمل كنند.

وضعیت فعلی صنعت، استفاده از فناوری‌هایی است كه طول موج‌های شبكه‌ایی را پشتیبانی كنند و بتواند سیگنال نوری را بدون توجه به قالب (Format)اآن حمل كند. تبدیل قالب سیگنال، تجمع سیستم‌های فرعی و مسائل مربوط به نگهداری و بهره‌برداری باید در حاشیه شبكه‌ها قرار گیرند. از آنجایی كه شبكه‌های مبتنی بر طول موج، قادرند كه قالب‌های مختلف سیگنال را روی سكوی مشترك قرار دهند و هم چنین با توجه به ساده‌تر شدن ساختار شبكه‌های ترابری و به حداقل رسیدن تجهیزات، مدیریت چندگانه از بین می‌رود. در شبكه‌های كابلی زیر در یایی مبتنی بر طول موج، بخش عمده‌ایی از تجهیزات فرعی ومواصلاتی SDH/SONNET تحت‌الشعاع تجهیزات شبكه‌های لایه‌ای نوری قرار می گیرد. حداقل سازی (كمینه سازی)تجهیزات شبكه سبب كاهش عمده هزینه‌های سیستم خواهد شد.

● شبكه نوری مبتنی برOXC

پشتیبانی و حفاظت سریع، از مقوله‌های مهم واصلی شبكه‌های زیر دریایی فعلی برای جلوگیری از قطع مكالمات صوتی می‌باشد.

حفاظت سیستمی حلقه‌ای تسهیمی، از حالت پشتیبانی و بازگردانی شبكه نوری، سریع‌تر است.علت این امر، ساده‌تر بودن ساختار و استفاده از ظرفیت پشتیبانی ۱:۱ ذخیره (Reserve)می‌باشد. شایان ذكر است كه پشتیبانی ۱+۱مطابق با استاندارد پشتیبانی ۵۰ میلی ثانیه می‌باشد. در مجموع، شبكه نوری، با توجه به مشخص نبودن میزان دقیق زمان قطعی، نسبت به شبكه حلقه‌ای، قابلیت انعطاف‌پذیری بیشتری دارد. از سوی دیگر، شبكه‌های نوری مجهز به شبكه پشتیبانی با كارایی بسیار بالاتری نسبت به شبكه‌های حلقه‌ای هستند. در شبكه پشتیبانی نوری، عموما گزینه‌های زیادی برای مسیر پشتیبانی وجود دارد و قابلیت حفاظت N+۱نیز در این سیستم گنجانده شده است.

به همین دلیل، شبكه‌های نوری در سناریو‌های خرابی و قطعی‌های مكرر، كارایی بهتر و كاربرد بالاتری دارند. از آن سو، در شبكه‌های حلقه‌ای، حالت پشتیبانی N>۱ N:۱ ،برای هر فیبر به طور جداگانه وجود ندارد. علاوه بر این در شبكه‌های حلقه‌ای چندگانه، همان طور كه در شكل ۳ نشان داده شده است، به ظرفیت‌های بیشتر در پیوندهای مواصلاتی (Inter Conneching Rinks)نیاز هست.

در شبكه‌های سراسری انتها به انتها، شبكه نوری یكپارچه، مزایای بسیار زیادی دارند. ارائه بلادرنگ خدمات باند عریض، یكی از ابزارهای مهم در افزایش تقاضای ناگهانی پهنای باند به شمار می‌آید. در ساختار حلقه كه ذاتاً چندین حوزه مدیریتی دارد، ارائه چنین خدماتی، زمان طولانی‌تری را به خود اختصاص می‌دهد.

نویسنده:شو یا ما مو تو

برگردان :پیمان رضایی

---