Nuo 1990 iki 2001 m. gruodžio Kinijos viešieji ryšio tinklai
išsiplėtojo nuo 12 mln. iki daugiau kaip 400 mln. linijų. Vien
2001 m. laidinio telefono ryšio abonentų padaugėjo apytiksliai
34 mln. - maždaug puse likusio pasaulio kasmečio abonentų
prieauglio. Iki 2001 m. pabaigos Kinijos interneto vartotojų
skaičius išaugo iki 33,7 mln. Tokią sparčią tinklo plėtrą lydi ir
atitinkamai didėjantys duomenų srautai. Akivaizdu, kad
tokiems srautams reikia ir didelės pralaidos - optinio - ryšio tinklų
Nuo PDH prie SDH standarto
Kinijos optinio skaidulinio ryšio tinklų istorija nėra labai sena,
tačiau jų vystymosi tempai įspūdingi.
Per praėjusį dešimtmetį Kinijoje buvo
priimti keli strateginiai sprendimai, turėję lemiamos įtakos optinio
skaidulinio ryšio tinklų plėtrai.
Devintojo dešimtmečio pabaigoje, dešimtojo pradžioje Kinija
pradėjo kurti optines skaidulines
duomenų tiekimo sistemas. Iš pradžių visi
projektai buvo grindžiami PDH (Pleisosynchronous Digital
Hierarchy - beveik sinchroninė skaitmeninė
hierarchija) optinio ryšio standartu. Deja,
nuolatinis nacionalinio magistralinio tinklo duomenų srauto didėjimas
(kasmet po 40 - 50 proc.) jį vertė veikti
įtemptu režimu. Apie 1994 m. Kinija
žengė savo pirmąjį strateginį žingsnį,
pereidama prie kito optinio skaidulinio ryšio tinklų standarto - SDH
(Synchronous Digital Hierarchy -
sinchroninė skaitmeninė
hierarchija). Nuo to laiko nacionalinis magistralinis tinklas
ėmė formuotis iš 2,5 Gb/s pralaidos
sistemų - dešimčių tūkstančių SDH
tinklo elementų. Palaipsniui Kinijos
optinio skaidulinio ryšio magistralė -
aukščiausiasis tinklo hierarchijos
lygmuo - tapo grynai SDH standarto. Tiesą sakant, tai - didžiausias pasaulio
SDH skaitmeninių duomenų tiekimo tinklas.
Kinijos magistraliniai tinklai sumontuoti iš apytiksliai 500 tūkst.
kilometrų optinio skaidulinio kabelio. Iš viso šalyje tokio kabelio
sumontuota daugiau negu 1,5 mln. km. Po kruopščios tinklo funkcionavimo
bei duomenų tiekimo analizės ir
atsižvelgiant į šalies tinklo plėtros
strategiją, buvo padaryta išvada, kad vakarų
Kinijos magistraliniam tinklui labiausiai tinka G.652 standarto skaidulos;
jas pradėta montuoti 1995 m. Nuo to laiko atsisakyta tiesti iki šiol
naudotas G.653 skaidulas. Maža to, ir esamos G.653 skaidulos palaipsniui
keičiamos. Visgi nuspręsta, kad
tinkamiausios intensyvaus ryšio rajonams
būtų G.655 standarto - paslinktosios
nenulinės dispersijos skaidulos (non zero dispersion
shifted), ypač rytų Kinijoje. Tačiau ir pastarasis standartas
nėra idealus - Kinijos ryšio tinklams
reikėtų lygesnės dispersinės
priklausomybės, platesnio dažnių diapazono
skaidulų.
Pagrindinė ryšio technologija - WDM
Kadangi Kinijos ryšio tinklų
srautai nuolat didėja, svarbiausias
tinklų tobulinimo klausimas, kurio svarba
ir ateityje nesumenkės, yra jų
pralaidos didinimas. Dažniausiai tai
įgyvendinama banginio tankinimo technologija
- WDM (Wavelength Division Multiplexing). Šiuo metu nacionalinėje ir
provincijų magistralėse įdiegtos 2,5
Gb/s pralaidos WDM sistemos, kurių linijos sutankintos 8 - 32 kanalais. Iš
viso į nacionalinį ryšio magistralinį
tinklą įdiegta dešimtys tūkstančių WDM
sistemų.
Po dvejus metus trukusių tiesioginio ryšio
(point-to-point) bei žiedinės architektūros 10 Gb/s
pralaidos WDM sistemų (nuo 8 iki 40
kanalų) išbandymų, valstybinė Kinijos
įmonė Telecom`as žengė dar vieną
strateginį žingsnį: 2000 m. nacionalinį
magistralinį tinklą imta plėtoti trimis
tolimojo nuotolio žiedinės architektūros
1.6 Tb/s pralaidos 160 kanalų WDM sistemomis. Jų montavimas netrukus
turėtų būti baigtas. Tuo pat metu
Telecom`as pradėjo kurti aukštos
kokybės skaitmeninę pagrindinių miestų
ryšio grandinių komutavimo įrangą.
Šios įrangos montavimas irgi jau turėjo
būti baigtas. Šios sistemos veiks ekonominiu ir politiniu požiūriu
svarbiuose šalies regionuose.
Ne tik Telecom`as, bet ir kiti stambiausi Kinijos operatoriai - dvi
Pekino kompanijos Unicom ir Railway Telecommunications
Company - laikydamiesi tos pačios ryšio tinklų
plėtros strategijos, ėmė kurti tokią pačią
žiedinės architektūros 10 Gb/s WDM
sistemą. Taigi netrukus Kinijos magistralinis tinklas veiks beveik vien
tik šiuolaikinių WDM sistemų pagrindu.
Ateities vizijos
Per pastaruosius penkerius metus Kinijos ryšio tinklų duomenų
srautai didėjo itin sparčiai.
Numatoma, kad iki 2005 m. laidinio telefono vartotojų skaičius padidės iki
220-260 mln., o mobiliojo korinio ryšio - iki 260-290 mln. Manoma, kad iki to
laiko 40 proc. Kinijos gyventojų turės
telefono ryšį. Taip pat prognozuojama, kad iki to laiko duomenų
(multimedijos ir pagal interneto protokolą)
tiekimo paslaugomis naudosis daugiau negu 200 mln. abonentų.
Duomenų srautai kasmet taip sparčiai
didėja (beje, vaizdo duomenys tik pradedami tiekti), kad šiuo metu tiesiog
neįmanoma prognozuoti, kokios
optinių linijų pralaidos šie srautai pareikalaus.
Šiuo metu Kinijos telekomunikacijų kompanijų didžiausias rūpestis
- toliau plėtoti ryšio tinklus, didinti
linijos kanalų skaičių ir duomenų
perdavimo kanalais spartą. Yra svarstomos trys galimybės. Pirmoji -
naudoti tolimojo nuotolio ryšio sistemas, kuriomis neelektriniu būdu būtų
galima prisijungti nuo daugiau negu 3000 km nutolusių ryšio punktų. Antroji -
modifikuoti magistralinį tinklą, į jį
įdiegiant 40 Gb/s pralaidos WDM sistemas. Šis žingsnis padėtų tenkinti
skirtingų tinklų, turinčių 10 Gb/s
sąsajas, poreikius. Tačiau jis galėtų būti
žengtas tik tuo atveju, jei būtų suderinti
40 Gb/s prietaisų bei skaidulų
parametrų ir kainų aspektai. Trečioji
priemonė - perėjimas nuo tiesioginio
ryšio (point-to-point) WDM sistemų
prie naujausiomis technologijomis grindžiamų optinio ryšio tinklų - yra
net dar svarbesnis strateginis žingsnis. Tradicinės tiesioginio ryšio WDM
sistemos yra labai plačiajuostės. Svarbiausia yra šią juostą panaudoti
kuo racionaliau, kad ji būtų naudojama
ne "apskritai", bet atsižvelgiant į
norimais maršrutais siunčiamus realius duomenis. Šiam tikslui įgyvendinti
Kinijos ryšio tinklai neišsiverstų be
automatinio komutavimo optinių
tinklų (Automatic Switched Optical
Network - ASON) sistemų, kurių mazgai
garantuoja visus optinės ryšio sistemos lygmenis. Iš esmės ASON yra
naujas optinio ryšio tinklo tipas - jo mazguose įdiegta programinė įranga,
kuria galima operatyviai vykdyti dinamiškai besikeičiančias ryšio užduotis.
Pareinant nuo tiesioginio optinio ryšio WDM prie ASON sistemų
laimima daug: išvengiama elektronikos įtaisų sukeliamo vadinamojo
"butelio kakliuko" efekto (visos linijos
pralaidą riboja mažiausios pralaidos
mazgas), galima racionaliai naudotis praleidžiamąja dažnių juosta,
galima plėsti tinklus ir nuolat didinti jų
pralaidą, operatyviai keisti tinklo konfigūraciją. Kinijos tinklų sistemoje
nuolat vykdomi darbai, supaprastinantys ir pagreitinantys ryšio
patarnavimus, tinklų apsaugą ir ryšio teikimą
tarp tinklo mazgų. Pastarųjų trukmė
dabar siekia dešimtis ir šimtus milisekundžių. Ryšio sistemos plėtojimo
strategija sudaro galimybę naujas sistemas sujungti su esamomis ir perduoti
bet kurio formato signalus. Tinklų veikimas - ryšio užduočių vykdymas,
maršrutų pasirinkimas - vyksta
automatiškai, tad jau dabar Kinijos ryšio
tinklai yra labai lankstūs ir ekonomiški.
1 pav. Kinijos ateities optinio ryšio tinklo architektūros vizija. Nacionalinis magistralinis tinklas yra mazginės architektūros; mazgai komutuojami optiniu lygmeniu (OXC optical cross-connection) (baltieji kubeliai). Provincijų bei miestų tinklai, atskiri mazgai, nuomojamos laidinio ar optinio ryšio linijos prie magistralinio tinklo gali būti prijungti skaitmeniniais komutavimo mazgais - SDXC (žali kubeliai), standartiniais maršruto nustatymo įrenginiais (routers) (raudonieji diskeliai) ar optiniais add/drop tankintuvais OADM (mėlynieji cilindrai). Miestų optiniuose tinkluose gali būti taikoma SDH, WDM arba kita paketinio ryšio technologija.
Tobulėjant optinio ryšio
tinklų technologijoms, ilgainiui visi
pagrindiniai nacionalinio magistralinio tinklo mazgai bus pakeisti optiniais,
kurie tarpusavyje bus sujungti sutankintomis linijomis pagal dabartinę ar
ateities WDM technologiją. Tokia tinklo architektūra panaši į SDH
tinklų elektrinio lygmens struktūrą.
Ateities Kinijos tinklas įsivaizduotinas kaip
optiškai komutuojamas mazginės architektūros tinklas, kurio visi mazgai
tarpusavyje sujungti daugybe žiedinių grandinių su
add/drop tankinimo technologija (1 pav.). Galiausiai
dabartinis keturių lygmenų tinklas
evoliucionuos į dviejų lygmenų
architektūros tinklą (2 pav.). Optinio ryšio
tinklų technologijos nuolat vystosi, tad
prieš apibrėžiant tinklo reikalavimus ir
detalizuojant realių tinklų
architektūrą, reikia apsispręsti dėl
technologinių charakteristikų: signalinės bei
maršruto nustatymo įrangos, automatinio dispersijos kompensavimo ir pan.
Dvi optinio ryšio tinklų architektūros
Kai šnekama apie "intelektualius" optinio ryšio tinklus (juose
taikomos skaitmeninės technologijos), turimi omeny dviejų architektūrų
tinklai, kurių automatinio valdymo galimybė realizuota skirtinguose
lygmenyse (pagal tarptautinį ISO telekomunikacijų standartą -
atvirųjų sistemų vidaus
sandara - Open System Interconnection (OSI)).
Telekomunikacijų bendruomenės parengtame
kliento-serverio (client-server) modelyje
(kiekvienas tinklo mazgas yra arba klientas, arba serveris) visa sumanaus
valdymo įranga sutelkta optiniame lygmenyje. Kompiuterijos
bendruomenė teikia pirmenybę
lygiateisiam (peer-to-peer) modeliui (kiekvienas tinklo
mazgas turi vienodas galimybes), pagal kurį visas valdymo "intelektas"
sutelktas IP (interneto protokolo) lygmenyje. Dauguma tinklų operatorių,
įskaitant ir Telecom`ą, teikia
pirmenybę kliento modeliui dėl jo aiškios ir
atviros struktūros, palengvinančios
kliento aptarnavimą. Be to, šiuo atveju
optinis ir kliento lygmuo gali keistis it tobulėti nepriklausomai vienas nuo
kito. Todėl visa infrastruktūra nėra
varžoma kliento elektrinio lygmens technologijos. Kliento lygmeniui per
gerai suderintą vartotojo-tinklo
sąsają belieka užsakyti optinės dažnių
juostos patarnavimą. Taigi, visos optinio lygmens detalės nuo kliento
lygmens yra "paslėptos". Sąveika tarp
tinklo posistemių vyksta per tinklo mazgų
sąsajas, tad ir tinklo posistemės gali
plėtotis nepriklausomai viena nuo kitos.
Abu modeliai realizuojami tuo pačiu supaprastintu IP valdikliu,
kuris grindžiamas daugiaprotokolio valdymo
architektūra (MultiProtocol Label
Switching - MPLS). Ji teikia visą paprastų ir išbaigtų protokolų
rinkinį. Optiniam lygmeniui valdyti šie
protokolai virsta į MPLmS (MultiProtocol Lambda
Switching) protokolus. Šiuo atveju maršruto nustatymo
IP protokolai, kaip kad OSPF (Open Shortest Path
First) naudojami nustatyti topologijai, kuriai tinklo įranga
gali paprašyti kitos tinklo įrangos
nustatyti užduoties vykdymo parametrus. O MPLS signaliniai protokolai,
tokie kaip CR-LDP (Constrained based Routing Label Distribution
Protocol) naudojami automatiniam dažnių
juostos teikimui. Kinijos telekomunikacijų specialistų nuomone,
tobulėjant technologijoms ir standartams,
ASON populiarumas didės ir ateityje pagrindinė tinklo architektūra bus
rengiama pagal kliento-serverio modelį
(teikiant ryšį trumpuoju ar vidutiniuoju
nuotoliu). Teikiant ryšį tolimuoju
nuotoliu ar tuo atveju, kai IP ir duomenų
tiekimo lygmenys valdomi to paties operatoriaus, patrauklesnis turėtų būti
lygiateisis modelis.
2 pav. Viena iš Kinijos optinio tinklo vystymosi tendencijų mažinti ryšio protokolo lygmenų skaičių. Šiuo metu esamuose optiniuose tinkluose žemiau duomenų lygmens yra keturi lygmenys: WDM, SDH, ATM ir interneto protokolo lygmuo. Ateityje ryšys turėtų būti teikiamas pagal dviejų lygmenų schemą: WDM ir SDH susijungs į vieną tinklo lygmenį, IP ir ATM į kitą.
Šiuo metu aktyviai aptariamos tolimojo nuotolio ir naujausių
technologijų ASON tinklų techninės
sąlygos, o artimiausiu metu jie bus
išbandomi. Kinijos ryšio tinklai jau susidūrė
su daugeliu analogų neturinčių
sunkumų. Manoma, kad po kelerių metų
Kinijos optinio ryšio tinklai, būdami ir įvairūs, ir "intelektualūs", įvairiais
požiūriais galėtų būti sektinas
pavyzdys visai pasaulinei telekomunikacijų
bendruomenei.