Niezawodność optyczna

Przyczyną większości awarii w sieciach szkieletowych nie jest zła jakość, lecz brutalne przerwanie funkcji łącza. Poprawność transmisji zwykle przyjmuje wtedy logikę dwuwartościową bez stanów pośrednich: albo łącze optyczne funkcjonuje poprawnie, albo nie istnieje. W tak funkcjonujących sieciach optycznych inteligentne rutery zapewniają nieprzerwane, odporne na awarie połączenia, dzięki nadmiarowym łączom fizycznym i niezależnym procesom programowym. Dobrze zaprojektowana sieć synchroniczna SDH winna spełniać wymóg przywrócenia przerwanych usług w czasie krótszym niż 50 ms, a stosowane mechanizmy zabezpieczające w urządzeniach IP i ATM pozwalają już na uzyskanie takiego poziomu. Dla jego uzyskania w sieciach optycznych trzeba stosować dodatkowe elementy bezpieczeństwa. Od lat istnieje kilka sposobów zabezpieczenia sieci optycznej poprzez:

• przeniesienie mechanizmów zabezpieczeń do urządzeń pakietowych i korzystanie z powtórnego trasowania przez sieć;
• dodanie prostych mechanizmów przełączających wewnątrz systemów DWDM, uaktywnianych w razie zaniku podstawowego sygnału w łączu optycznym;
• pozostanie przy stosowaniu przełączników cyfrowych ze zwielokrotnieniem czasowym TDM o rozszerzonych możliwościach.

Najwięcej zalet w dziedzinie bezpieczeństwa transmisji wykazują sieci wyposażone w automatyczne przełączniki traktów optycznych OXC (Optical Cross Connect), znajdujące się wewnątrz szkieletowych sieci optycznych. W odróżnieniu od przełączników TDM urządzenia OXC pozwalają jedynie na przezroczyste przełączanie strumieni optycznych (co jest ich podstawową funkcją) bez jakiejkolwiek ingerencji w strukturę przełączanego sygnału. Ich implementacja w newralgicznych punktach sieci optycznej zapewnia możliwość przekierowania strumieni danych pakietowych między wybranymi lokalizacjami sieci. Taka elastyczność w strukturach połączeń w warstwie optycznej pozwala na szybkie i automatyczne nadążanie za zmianami konfiguracji sieci oraz zapewnia uzyskanie poziomu bezpieczeństwa przesyłanych danych wymaganego przez operatora sieci.

Utrzymanie niezawodności połączeń optycznych DWDM na poziomie „pięciu lub sześciu jedynek” (99,999–99,9999 proc.) wymaga stosowania wielu mechanizmów protekcyjnych. Niejednokrotnie stanowią one wzajemnie powiązane, automatycznie zarządzane konfiguracje różnych rodzajów protekcji dla łączy transmisyjnych, wśród których wyróżnia się trzy sposoby zabezpieczeń przed awarią:

• protekcja toru liniowego obejmująca wszystkie transmitowane wewnątrz kanały optyczne DWDM, a w razie wystąpienia awarii system przełącza transmisje na włókno zapasowe (poprowadzone między węzłami sieci);
• protekcja kanałów optycznych dotycząca jedynie wskazanych długości fal l we włóknie. W razie awarii system protekcji przełącza transmisję z uszkodzonych kanałów optycznych l na inne długości fal. W tym sposobie zabezpieczeń wyróżnia się protekcję typu 1:n lub m:n;
• protekcja kompletnego traktu lub całego kanału między użytkownikami końcowymi. Obejmuje również skojarzone z transmisją interfejsy użytkowników końcowych. Inaczej mówiąc, wszystkie elementy transmisji optycznej są podwojone lub zwielokrotnione.