Моніторинг та управління в простих мережах DWDM
Постановка мети: чим і навіщо керуватимемо?
Як правило, комплексні DWDM-системи (такі як інтегрована мінісистема Modultech MT-EW) можуть бути поставлені в комплексі зі спеціалізованою системою управління, що повністю охоплює всі її елементи.
У разі використання рішення на окремих компонентах завдання моніторингу слід вирішувати самостійно при впровадженні.
Розглянемо типову схему простої DWDM-мережі.
У такій мережі для моніторингу можуть використовуватися практично всі компоненти, що застосовуються.
Доступні засоби управління у різних вузлах DWDM-системи
1. Оптичний трансівер або транспондер (медіаконвертер).
Як правило, в мережах DWDM використовуються оптичні трансівери та транспондери з функцією цифрового діагностичного моніторингу (DDM). Крім цього, порт підключення трансівера і транспондер обробляє корисний сигнал, що передається - отже, в цій точці ми маємо можливість вимірювати показники якості лінії зв'язку безпосередньо.
Нижче в таблиці наведено параметри, доступні для моніторингу трансівера або транспондера.
Лічильники переданих та переданих байт та пакетів даних
Ці параметри показують корисне навантаження у цьому оптичному каналі. Зазвичай моніторингу використовується похідна величина - швидкість передачі (байт/с і пакетів/с).
Лічильники нескоригованих помилок даних
Перевищення рівня нескоректованих помилок вище за розрахунковий рівень (зазвичай 10 -12 для мереж Ethernet) - перший сигнал тривоги. Для нормально працюючої лінії зв'язку загальна кількість помилок зазвичай є вкрай незначною. Зростання рівня некоригованих помилок - це привід для ретельної перевірки всієї лінії передачі.
Лічильники скоригованихпомилок (для трансіверів та транспондерів з корекцією помилок)
Ці параметри показують ефективність роботи системи корекції помилок. По ньому також можна оцінити експлуатаційний запас лінії зв'язку та - у разі зростання цього показника - попередити появу нескоригованих помилок передачі.
Рівень оптичної потужності, що передається, і рівень оптичної потужності, що приймається
Ці параметри, на відміну від лічильників на інтерфейсі, відносяться до усереднених параметрів оптичного сигналу і можуть використовуватися для діагностики з'єднання як вторинного (стосовно лічильників) параметра і для передбачення майбутніх несправностей. Так, наприклад, зниження рівня сигналу, що передається і приймається може свідчити як про деградацію трансіверів, так і про проблеми на волоконно-оптичній лінії. Кореляція цих параметрів та їх спостереження протягом тривалого часу може точніше вказати на причини того, що відбувається. Падіння рівня сигналу, незважаючи на постійний рівень сигналу, що передається, говорить про проблеми на лінії. Якщо ж падає рівень сигналу, що передається - це свідчення деградації трансівера.
Температура модуля, напруга живлення
Ці параметри характеризують довкілля, у яких працюють трансівери. Найчастіше поява помилок пов'язана не з виходом з ладу приймачів або проблемами на волокні, а перегріванням модулів через погану вентиляцію на вузлі зв'язку.
Так само як і рівні потужності, що передається/приймається, зміна температури модуля може сигналізувати про швидку появу помилок або вихід модуля з ладу.
Для керування трансівером або транспондером, як правило, доступна лише одна команда - на включення або вимкнення сигналу.
2. Мультиплексор
Мультиплексор DWDM - це пасивний пристрій, що поєднує та розділяє сигнали на різних довжинах хвиль із загального групового сигналу. Мультиплексори можуть виготовлятися на основі тонкоплівкових фільтрів (TFF) або з використанням масиву решіток (AWG). Як правило, мультиплексори на хвилеводних ґратах містять у собі схему електронної термостабілізації; тоді як мультиплексори на фільтрах - повністю пасивні елементи.
Крім виконання своєї основної функції, мультиплексори можуть бути оснащені змінними атенюаторами (VOA) на виходах кольорових каналів, а також фотодетекторами на каналах і виходах групових сигналах.
Атенюатори призначені для вирівнювання діапазону групового сигналу. Фотодетектори використовуються для контролю оптичної потужності сигналу в каналах та загальному вході/виході.
Як правило, ці опції (змінні атенюатори та фотодетектори) застосовуються на багатоканальних (40-48 каналів) мультиплексорах для систем високої щільності.
Підбиваючи підсумки, можна сформулювати такі параметри контролю для мультиплексорів:
Температура масиву хвилеводів (для AWG-мультиплексора)
Параметр показує стан масиву хвилеводів. При виході температури за межі робочого діапазону AWG мультиплексор перестане коректно виконувати свою функцію, тому спостереження за цим параметром необхідно постійно.
Стан джерел живлення (для AWG-мультиплексора)
Допоміжний параметр може бути використаний для контролю за станом резервних джерел живлення і за станом блоків живлення власне мультиплексора.
Поточне згасання змінних атенюаторів (для мультиплексора з VOA)
Керований параметр, який використовується при налаштуванні лінії для вирівнювання спектругрупового сигналу У ході нормальної роботи системи контроль цих параметрів, зазвичай, не потрібен. Однак, бажано мати архів значень цього параметра, встановлених після пусконалагодження - цей архів може стати в нагоді при зміні конфігурації системи.
Поточне значення оптичної потужності в каналах та груповому сигналі
Якоюсь мірою, ці параметри дублюють параметри, доступні для читання з інтерфейсів DDM оптичних трансіверів або з інтерфейсу управління підсилювача. Однак, якщо мультиплексор оснащений функцією моніторингу оптичних сигналів, ці параметри можуть служити для додаткового контролю.
3. Оптичний підсилювач
Оптичний підсилювач - складний оптичний пристрій, що має великий набір параметрів для моніторингу та управління.
Серед основних параметрів, важливих у невеликих DWDM-мережах, слід виділити такі:
Кліматичні та електричні параметри (температура пристрою та стан джерел живлення)
Загальні параметри описують умови роботи підсилювача. Інформація про стан джерел живлення може використовуватися як контролю зовнішньої системи енергопостачання, так контролю працездатності вбудованих блоків живлення підсилювача.
Рівень оптичної потужності на вході підсилювача, на його проміжному виході та вході, на загальному виході підсилювача
Основні параметри, що описують поточний режим підсилювача. Їх необхідно контролювати безперервно; коливання цих рівнів може свідчити про проблеми у волоконно-оптичному з'єднанні чи інших компонентах системи.
Коефіцієнти посилення або встановлені значення вихідної оптичної потужності
Основні параметри, що задають режим підсилювача. Як правило, зміна цих параметрівнеобхідно при пусконалагодженні системи та зміні конфігурації лінії.
4. Компенсатор дисперсії
Компенсатор дисперсії – це повністю пасивний елемент, що не вимагає електроживлення та виконує просту функцію. Тому, як правило, він не оснащується засобами моніторингу та не містить органів управління. Тільки у складних комплексних системах компенсатор дисперсії оснащується елементами моніторингу рівня сигналу на вході та виході, але ці системи виходять за межі теми нашої статті.
Приклад моніторингу EDFA-підсилювачів Modultech за допомогою Cacti
Як правило, прості DWDM-системи застосовуються для розширення можливостей існуючих мереж зв'язку. Один із широко застосовуваних продуктів для моніторингу мереж передачі даних – це відкрита система SNMP-моніторингу Cacti (www.cacti.net). Ця система має всі необхідні засоби для організації моніторингу параметрів DWDM-системи, а за допомогою plug-in'аthold ця система може видавати попередження та тривожні сигнали при виході параметрів DWDM-вузлів за межі робочого діапазону.
Після цього в розділі "Data Sources" вводимо три основні параметри для моніторингу: температуру пристрою, вхідну та вихідну потужності. Як шаблон для джерела даних вибираємо "SNMP - Generic OID Template", підставляючи необхідні OID як параметри. OID для використовуваної версії Firmware підсилювача наведено у таблиці: