Jak modernizować infrastrukturę SDH/PDH bez wymiany całego sprzętu?

Dokładnie 30 lat temu magazyn Computerworld pisał o tym, że Polska gotowa jest na rozwój systemów cyfrowych SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Dziś technologie SDH, jak również PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy) postrzegane są jako wąskie gardła, utrudniające osiągnięcie odpowiedniej wydajności i skalowalności. Choć nadal wiele branż opiera na nich funkcjonowanie i ceni je za stabilność, to operatorzy planują systematyczne odchodzenie od nich.

Zarówno w sieciach stacjonarnych, jak i komórkowych, istnieje silna tendencja do migracji do bardziej zaawansowanych technologii. W przypadku sieci stacjonarnych oznacza to przejście na Ethernet, MPLS i światłowody. Proces ten jest zgodny z rekomendacjami Komisji Europejskiej dotyczącymi wdrażania sieci bardzo wysokiej przepustowości (VHCN) z lutego 2024 roku. Komisja zaleca skrócenie okresu migracji z technologii „legacy”, z pięciu do dwóch-trzech lat.

Infrastruktura SDH/PDH zajmuje więcej miejsca i zużywa więcej energii elektrycznej w porównaniu do sieci optycznych. Wyższy pobór mocy wymaga również bardziej niezawodnych rozwiązań chłodzących, co dodatkowo zwiększa koszty operacyjne. Jednak najważniejszym ograniczeniem sieci SDH/PDH jest ich niewystarczająca przepustowość. Systemy PDH, w tym systemy E-carrier (Europa) i T-carrier (Ameryka Północna), oferują przepustowość odpowiednio do 565 Mb/s (E4) i 44,736 Mb/s (T3). Sieci SDH, zaprojektowane w celu ulepszenia PDH, oferują prędkości do 40 Gb/s. To za mało, aby sprostać wymaganiom związanym z 5G, IoT i usługami streamingowymi, ale wystarczająco by wciąż stanowić trzon transmisji danych w wielu branżach takich jak przemysł, wojsko, energetyka czy kolej. Branże te często mają własne sieci TDM (Time-Division Multiplexing), co tym mocniej wiąże je ze starszymi systemami.

Modernizacja systemów SDH/PDH wymaga wymiany sprzętu i dłuższych przestojów. Operatorzy szukają więc rozwiązań pośrednich, które umożliwią zachowanie dla klientów ciągłości usług SDH/PDH, a jednocześnie pozbycie się najbardziej „prądożernych” urządzeń.

- Rozwiązania SDH/PDH montowane 20-30 lat temu są wielkości lodówki, a ich zużycie energii elektrycznej liczymy w kW. Już samo usunięcie ich u klienta czy w węzłach agregacyjnych przyniosłoby znaczne oszczędności. Nawet przy założeniu, że w węzłach centralnych muszą jeszcze zostać – wskazuje Marcin Bała, CEO Salumanus.

Rozwiązaniem jest migracja z tradycyjnych sieci TDM do sieci IP (TDM-over-IP). Pozwala to operatorom telekomunikacyjnym na stopniową modernizację infrastruktury bez konieczności natychmiastowej wymiany całego sprzętu. Wyłączenie SDH/PDH w sieci dostępowej i dystrybucyjnej powoduje, że operator musi utrzymywać tylko jedną sieć - IP - bez konieczności utrzymania równolegle SDH/PDH.

Potrzebne jest do tego rozwiązanie, które pomoże zestawić konkretny link w obrębie istniejącej infrastruktury IP, po którym przeniesiona zostanie transmisja ”legacy”. Moduł, który „opakuje” sygnał z sieci SDH/PDH w strukturę odczytywaną przez sprzęty warstwy drugiej lub trzeciej, czyli switche i routery, korzysta z technologii pseudowire. Tworzy „wirtualny przewód" między dwoma punktami, który umożliwia przenoszenie danych jakby były one przesyłane przez dedykowaną fizyczną linię, mimo że w rzeczywistości dane podróżują przez współdzieloną infrastrukturę sieciową.

- To nie jest zwykły moduł optyczny, który zamienia sygnał z elektrycznego na optyczny i odwrotnie. To urządzenie konwertuje sygnał, aby przesłać go po nowej sieci, a na drugiej strony linku dekonwertuje go z powrotem. Proces ten nazywamy enkapsulacją. Potrzebuje zaledwie 1,5W i montowany jest w istniejącym już w sieci operatora przełączniku czy routerze. Moduły dla transmisji E1 to moduły „miedziane” wyposażone w złącze RJ-45, natomiast moduły do transmisji STM mają typowe złącza optyczne LC – tłumaczy Andrzej Wojnar, Solutions Architekt Salumanus.

Moduły Smart SFP od GBC Photnics nie pozwolą na całkowite wyłączenie i pozbycie się infrastruktury legacy. Wciąż będzie ona potrzebna w węzłach centralnych. Jednak znacząco zwiększą efektywność i wydajność istniejących sieci umożliwiając stopniową, płynną migrację. Minimalizując jednocześnie koszty utrzymania i złożoność operacyjną. Warto wziąć pod uwagę takie rozwiązanie podczas planowanej modernizacji infrastruktury.

‍