Супермагистрали для Internet

Часть III. Самые скоростные и самые дальние

Продолжение. Начало в CW-R # 9(74), 13(78)

Поговорим теперь о тех реках информации, куда вливаются потоки от локальных сетей и мелкие ручейки - от отдельных пользователей. Скоростные линии связи предназначены не только (и даже не столько) для Internet. Главное, что эти магистрали существуют, и мощные потоки по ним передаются уже сегодня. Многие из тех, кто сидит за компьютером и "ползает" по Сети, могут и не знать, каким образом струйки данных от их аппаратуры огибают Землю. Цель этой заметки - рассказать новичкам в области электросвязи о самых скоростных и самых дальних системах передачи цифровых сигналов.

На магистральных линиях связи каналами Е1 (скоростями около 2 Мбит/с) уже не обойтись. Для создания мощных потоков используют сейчас две высокоскоростные технологии: PDH (плезиохронная цифровая иерархия) и SDH (синхронная цифровая иерархия). Первая имеет скорости передачи 8, 34, 140 и 565 Мбит/с; вторая - 155, 622 Мбит/с; 2,5 и 10 Гбит/с. Представьте себе, сколько первичных потоков по 2 Мбит/с надо слить, чтобы получить 10 Гбит/с. Вот это и есть настоящая супермагистраль! (Замечу в скобках, то, что часто именуют "супермагистралью", таковой не является.)

Наземные супермагистрали строят на базе электрических кабелей, оптических кабелей и радиорелейных линий (рис. 1). По электрическим кабелям передают потоки до 140 Мбит/с, есть системы даже на 565 Мбит/с. Радиорелейные линии также добились неплохих результатов: часто применяются скорости 155 Мбит/с, достигнуты уже 622 Мбит/с. Спутниковые линии развиваются, но добиться таких скоростей там пока еще не получается. Зато по ним передают телевидение во все уголки Земли и часто используют как резерв для наземных линий. Кстати, телевидение в ближайшие годы станет цифровым, что облегчит передачу данных.

Самые скоростные на сегодняшний день - волоконно-оптические линии связи уже имеют скорости до 10 Гбит/с, в перспективе - еще большие. Развиваются они на удивление быстро. Не так давно шустрая бригада рабочих за пару-тройку дней протащила в кабельную канализацию у моего дома несколько километров французского оптического кабеля. Операция привела к увеличению пропускной способности линии связи в несколько раз, хотя в нее уже был уложен добрый десяток телефонных кабелей.

Появившиеся в последнее время оптические усилители позволили волоконно-оптическим линиям стать еще более конкурентоспособными, по сравнению с радиорелейными и спутниковыми. Переход на оптическое усиление увеличил участок регенерации в два-четыре раза.

Рассмотрим некоторые образцы аппаратуры, пригодной для скоростных цифровых сетей. Большинство уже построенных линий основано на симметричных и коаксильных кабелях связи. В качестве примера цифровой системы передачи для подобных магистралей можно привести LS34S/CX/OF компании Philips. Она обеспечивает передачу цифрового потока 34 Мбит/с по каждой четверке - в симметричном кабеле, или по двум коаксиалам - в коаксиальном. Со стороны системного стыка аппаратура подключается к мультиплексорному оборудованию, имеющему интерфейс G.703 ITU-T (Международного союза электросвязи). Надо заметить, что интерфейс G.703 прямую (непосредственную) стыковку с локальными сетями обеспечивает не всегда.

Система LS34S/CX/OF находит применение на магистральных и зоновых сетях. Возможна параллельная работа с аналоговыми системами по одному кабелю. Учитывая, что в России большинство сетей связи основаны на симметричных кабелях и аналоговых системах передачи, цифровизация этих сетей очень актуальна. Вероятно, существуют и другие мощные цифровые системы передачи для симметричных и коаксиальных кабелей, но на выставках 1996 г. они мне не встретились.

Перейдем теперь к примерам оборудования для высокоскоростных радиорелейных линий связи. Радиорелейная цифровая аппаратура может использоваться как на магистральных, так и на небольших, местных сетях. Для подобных сетей пригодны радиорелейные станции типа MINI-LINK компании Ericsson, работающие в диапазонах 15, 23, 26 и 38 ГГц. Название MINI-LINK присвоено оборудованию радиорелейной линии связи для передачи цифровых потоков до 34 Мбит/с на расстояние до 50 км (один пролет). Аппаратура компактного, модульного, устойчивого к погодным условиям исполнения автоматическая. Она состоит из трех основных частей: антенный модуль, радиомодуль, модуль доступа. Ее можно устанавливать на крыше или стене здания (первые два модуля) в виде единого блока. Модуль доступа (рис. 2) располагается в помещении и крепится в стандартную стойку. Дополнительно поставляются: система управления сетью, набор вспомогательных устройств - крепеж, монтажный инструмент. MINI-LINK обеспечивает передачу цифровых потоков со скоростями 2, 4, 8 и 34 Мбит/с, причем в любом их сочетании. Мультиплексирование каналов выполняется в модуле доступа. Как видно из скоростей передачи, здесь применена технология PDH - основная на европейском рынке до недавнего времени. Радиорелейные системы MINI-LINK комплектуются антенными модулями диаметром 0,3; 0,6; 1,2 м.

Одна из новейших радиорелейных систем предложена компанией Bosch Telecom под названиями DRS 155/ 18700 и DRS 155/23000. Основной режим работы этих станций - SDH, с возможностью передачи цифровых потоков до 622 Мбит/с. Станции имеют встроенные мультиплексоры 63х2 и 21х2 Мбит/с, что позволяет перегонять вместе потоки данных от локальных сетей и, например, от серверов Internet. Радиорелейные станции DRS 155 обеих модификаций имеют компактное, модульное исполнение, легко устанавливаются в любом месте, функционируют практически во всех стандартных режимах передачи. Из встретившихся мне на выставках 1996 г. эти станции - самые быстродействующие.

Выше мы рассмотрели примеры скоростной радиорелейной аппаратуры в компактном, малогабаритном исполнении, работающей в высокочастотном секторе СВЧ-диапазона. Оборудование для трансконтинентальных радиорелейных линий тяжелее по весу, крупнее по размерам, сложнее в монтаже. Наиболее характерный пример - самая длинная в мире радиорелейная линия (около 8 тыс. км) Москва - Хабаровск, оснащенная аппаратурой компаний Siemens (Германия) и NEC (Япония). На этой магистрали смонтированы 162 радиорелейные станции и образованы 8 каналов по 155 Мбит/с в трех диапазонах СВЧ: 3,4-3,9; 4-5; 5,7-6,2 ГГц.

По сверхдальним скоростным волоконно-оптическим линиям связи последние новости такие. В 1996 г. компания AT&T объявила о вводе в эксплуатацию модернизированной кабельной сети (кольца) TAT-12/13, пропускная способность которой в 2 раза выше, чем у действующих трансатлантических волоконно-оптических систем. Это кольцо общей длиной 12 400 км связало США, Англию и Францию в единую систему. Сеть TAT-12/13 использует две пары волоконно-оптических усилителей для обеспечения передач на скорости до 10 Гбит/с.

Консорциум APCN (Asia Pacific Cable Network - Азиатско-Тихоокеанская кабельная сеть) ввел в эксплуатацию новую линию общей пропускной способностью 10 Гбит/с, охватывающую девять стран региона. Трансокеанский оптический кабель протяженностью около 12 тыс. км соединит Гонконг, Индонезию, Японию, Корею, Малайзию, Филиппины, Сингапур, Тайвань и Таиланд.

Компании Cable&Wireless и MFS Comm. планируют проложить оптический кабель между Лондоном и Нью-Йорком, чтобы предоставлять высокоскоростные каналы для услуг связи и операторов Internet. Кабель обеспечит передачу данных со скоростью 10 Гбит/с. Кабельная служба будет носить название Cable Co. International; системы передачи основываются на технологии SDH.

И наконец, самые грандиозные проекты 1997 г. Компания Alcatel заключила контракт на поставку оборудования для трансокеанской сети связи, которая соединит Средний Восток, Южную Азию и Западную Европу. Длина сети составит 38 тыс. км. Это уже второй подобный контракт. Первый был подписан в январе на создание линии между Германией, Средиземноморьем, Сингапуром и Австралией.