DWDM وOTN هما نظامان تقنيان تم تطويرهما بواسطة تكنولوجيا الإرسال بتقسيم الطول الموجي في السنوات الأخيرة: يمكن اعتبار DWDM بمثابة PDH السابق (الإرسال من نقطة إلى نقطة)، ويتم إكمال الخدمات عبر الإنترنت وغير المتصلة بالإنترنت على ODF من خلال وصلات صلبة؛OTN يشبه SDH (أنواع مختلفة من الشبكات)، مع وظيفة التوصيل المتقاطع (سواء كان التوصيل المتقاطع للطبقة الكهربائية أو الطبقة الضوئية).
مع التسارع المستمر لعملية ALL IP، في الوقت الحاضر، بغض النظر عن العمود الفقري الوطني أو العمود الفقري الإقليمي أو نظام WDM للشبكة المحلية، فإن OTN هو الاتجاه السائد عند اختيار المعدات في المرحلة الأولية لبناء الشبكة.لقد استبدلت معدات OTN تدريجياً معدات DWDM بمزاياها الفريدة (على غرار معدات SDH التي تحل محل معدات PDH).كتقنية جديدة وشكل منتج جديد، أصبحت OTN محور الصناعة الحالية.ستقوم هذه المقالة بتحليل ومقارنة معدات وتقنيات DWDM و OTN.
1 المفاهيم الأساسية لـ DWDM وOTN
مع تغير متطلبات الخدمة والتفاصيل، من الضروري مضاعفة الخدمات ذات التفاصيل الكبيرة من خلال الألياف الضوئية (ألياف مفردة أو ألياف مزدوجة) ثم تقسيمها إلى أطوال موجية مختلفة للإرسال لمسافات طويلة.تظهر تقنية تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي حسب ما تتطلبه الأوقات.
DWDM هو مضاعفة بتقسيم الطول الموجي (مضاعفة بتقسيم الطول الموجي)، والذي يقوم بمضاعفة الإشارات الضوئية ذات الأطوال الموجية المختلفة في نفس الألياف للإرسال.تعد تقنية WDM تقنية تقسيم الطول الموجي التقليدية الناضجة جدًا لأكثر من عشر سنوات.ويمكن تقسيمها إلى نوعين من المواصفات: تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي المتناثر (CWDM)، مع فاصل زمني كبير للطول الموجي (20 نانومتر)؛مضاعفة تقسيم الطول الموجي الكثيف (DWDM)، مع فاصل زمني صغير للطول الموجي (أقل من أو يساوي 0.8 نانومتر).نظرًا لقصر مسافة الإرسال لـ CWDM، يتم نشر عدد كبير من أجهزة DWDM في شبكات النقل الحالية لمختلف المشغلين.
يتكون نظام DWDM المفتوح من الأجزاء التالية: يكمل OTM تحميل الخدمة وتفريغها لمحطة طرفية للخط البصري، ويكمل OA معالجة تضخيم المرحل البصري النقي للإشارة المتعددة الإرسال لمحطة تضخيم الخط البصري، ويكمل OTU المعالجة غير القياسية ضوء إشارة الطول الموجي لتلبية وظيفة تحويل الطول الموجي G .694.1(2) لضوء إشارة الطول الموجي القياسي، OMU/ODU: يكمل تعدد الإرسال/إزالة تعدد الإرسال لضوء إشارة الطول الموجي الثابت G.694.1(2)، ويحسن OBA (مضخم الطاقة) قوة الإشارة الضوئية المدمجة عن طريق زيادة، وبالتالي زيادة الطاقة الضوئية الناتجة لكل طول موجي، ويعمل OPA (التضخيم المسبق) على تحسين حساسية الاستقبال لكل طول موجي عن طريق زيادة الطاقة الضوئية لإشارة الإدخال المتعددة.
OTN هي شبكة نقل بصرية (شبكة نقل بصرية)، تُعرف أيضًا باسم OTH (التسلسل الهرمي للنقل البصري) في قطاع تقييس الاتصالات.تم تطويره على أساس تقسيم الطول الموجي التقليدي وجمع بين مزايا DWDM وSDH.إنه يدمج مزايا المجال البصري ومعالجة المجال الكهربائي، ويوفر قدرة نقل ضخمة، واتصال بطول موجي/طول موجي شفاف تمامًا من طرف إلى طرف وحماية على مستوى الناقل، وهو تقنية ممتازة لنقل خدمات الجسيمات الكبيرة ذات النطاق العريض.في السنوات الخمس الماضية، قام المشغلون بنشر معدات OTN على نطاق واسع في شبكات النقل المختلفة.
2 مقارنة الخصائص التقنية لـ DWDM وOTN
على الرغم من أن نظام DWDM يعمل على تحسين كفاءة نقل الألياف الضوئية بشكل كبير ويدعم نقل الخدمات ذات التفاصيل الكبيرة، نظرًا لمحدودية تقنية تقسيم الطول الموجي، يتم تكوين الأطوال الموجية في شكل من نقطة إلى نقطة ولا يمكن تعديلها ديناميكيًا.معدل استخدام الموارد ليس مرتفعا، ومرونة تعديل الخدمة ليست كافية.لقد تغير تدفق الأعمال، وأصبح تعديله معقدًا للغاية.الجدولة بين خدمات DWDM هي في الأساس جدولة فعلية على ODF.تراقب إدارة الشبكة أداء الطبقة الضوئية فقط (بايت إدارة الشبكة قليلة ومعلومات إدارة الشبكة بسيطة)، وهناك عدد قليل من طرق استكشاف الأخطاء وإصلاحها وصعوبة الصيانة العالية.
ترث OTN وظيفة النقل ذات السعة الكبيرة لـ DWDM وتتمتع بجدولة مرنة للمفاصل الإلكترونية البصرية وقدرات الحماية.من خلال إدخال تقنية ROADM، وتقنية OTH، ومستوى التغليف والتحكم G.709، فإنه يحل مشكلة شبكات WDM التقليدية دون إمكانات جدولة خدمة الطول الموجي/الطول الموجي الفرعي.وضعف القدرة على التواصل وضعف القدرة على الحماية وغيرها من القضايا.تنفذ الطبقة الكهربائية الجدولة بناءً على الأطوال الموجية الفرعية (مثل جزيئات GE، 2.5G، 10G، 40G، 100G)، وتعتمد جدولة الطبقة الضوئية بشكل أساسي على أطوال موجية 10G، 40G أو 100G، مع استخدام عرض النطاق الترددي العالي؛يحتوي على وحدات بايت حمل وفيرة، كما أن وظيفة OAM الخاصة به /P أقوى من WDM.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام OTN وDWDM بشكل مشترك على الطبقة الضوئية، والفرق هو أن OTN يحتوي على إطار فرعي للطبقة الكهربائية.ولذلك، تتم إضافة بعض أجهزة DWDM الموجودة على الشبكة الحالية بإطارات فرعية إلكترونية متقاطعة ويتم ترقيتها إلى OTN.
3 مقارنة شبكات DWDM وOTN
ستفقد الشبكات المختلطة لـ OTN وDWDM مزايا OTN (يختلف هيكل الإطار عن WDM التقليدي، وسيكون للاتصال تأثيرًا).
نظرًا لأن الاتصال البصري المتقاطع لـ OTN يتم تنفيذه بشكل أساسي بواسطة وحدة ROADM (المحملة بمحول WSS)، مع الأخذ في الاعتبار السعر المرتفع لـ ROADM، يتم استخدام OM/OD وOADM لتشكيل شبكة حلقية وشبكة متسلسلة في شبكات OTN.
بالنسبة للشبكات المتسلسلة (مثل الخطوط الرئيسية لمسافات طويلة)، لا تتجلى مزايا OTN بالضرورة بشكل كامل بسبب الخدمات الوسيطة الثابتة نسبيًا وطرق الحماية، ولكن لا تزال هناك مزايا في بعض الجوانب (تؤدي كفاءة القناة العالية إلى تكاليف أقل من WDM التقليدية) ، تستخدم شبكة الاتصال الرئيسية الحالية في الغالب DWDM وOTN للشبكات المتراكبة.
بالنسبة للشبكة المحلية، نظرًا لأن الخدمات تحتاج إلى الاتصال بشكل متكرر، يتم تغيير بنية الشبكة وجدولتها بشكل متكرر، ويجب تغيير طريقة الحماية بمرونة، يجب أن تكون إدارة WDM التقليدية غير قادرة على القيام بذلك.مزايا استخدام شبكات OTN واضحة بذاتها.
توفر OTN القدرة على إدارة كل طول موجي على كل ألياف، ويمكن لـ OTN التكيف بشكل أفضل مع تطوير الشبكة في المستقبل.
4 مقارنة بين خدمات حامل DWDM وOTN
يأتي الطلب على التقاطع الكهربائي OTN من ظهور معدل 10G للموجة الواحدة.عندما تصل القناة إلى 10G، يمكن أن تحمل OTU 4*2.5G أو 8 إلى 9 GEs؛يعتمد DWDM طريقة نقطة إلى نقطة.إذا كان الطلب على الخدمة صغيرًا، يبدو أن الاستثمار في OTU يعد إسرافًا.ولتحقيق هذه الغاية، من الضروري تقديم وظيفة توصيل متقاطع مشابهة لـ SDH على DWDM، وذلك لتطوير وظيفة التوصيل المتقاطع الكهربائي لـ OTN.
تتمتع OTN بقدرة التقاطع الكهربائي، أي قدرة التقاطع بمعدل فرعي لكل قناة (يشبه إلى حد كبير SDH).وفي الوقت نفسه، فإن التوصيل البصري والتوصيل الكهربائي مستقلان عن بعضهما البعض.إذا كانت هناك إمكانية توصيل بصري متقاطع ولكن لا يوجد اتصال كهربائي متقاطع، أو اتصال كهربائي بدون اتصال متقاطع بصري، فيمكن أن يطلق عليه OTN.
نظرًا للاختلافات في نماذج بناء الشبكة (التكلفة وجسيمات الخدمة واتجاه التدفق)، تُستخدم طريقة التقاطع الكهربائي في الغالب في الصين، وتُستخدم طريقة التقاطع البصري في الغالب في الخارج.
5. الخلاصة
من خلال التحليل والمقارنة أعلاه، يمكن ملاحظة أن OTN وDWDM يختلفان بشكل كبير من حيث التكنولوجيا والتطبيق.من منظور سعة الاتصال المتبادل وتفاصيل الخدمة ومرونة الشبكات، تعد OTN قوية جدًا ويمكنها تلبية احتياجات الاتصال المتبادل للشبكة المستقبلية بشكل أفضل.
نظرًا لشفافية نقل خدمة نظام OTN، والقدرة القوية على تصحيح الأخطاء، والقدرة المرنة على جدولة الطبقة الضوئية/الكهربائية، وإمكانية إدارة الصيانة وقابلية التوسع في سعة المعدات (يتم الآن تسويق معدات 80*100G)، وشبكات النقل المختلفة، فقد تم إدخال معدات OTN تصبح لا مفر منها.
وقت النشر: 25 أكتوبر 2022