La differenza tra DWDM e OTN

DWDM e OTN sono due sistemi tecnici sviluppati negli ultimi anni con la tecnologia di trasmissione a divisione di lunghezza d'onda: il DWDM può essere considerato il precedente PDH (trasmissione punto-punto), in cui i servizi online e offline vengono completati su ODF tramite ponticelli rigidi; l'OTN è simile all'SDH (suddivisione in vari tipi di rete), con la funzione di interconnessione (sia a livello elettrico che a livello ottico).

 Con la continua accelerazione del processo ALL IP, attualmente, indipendentemente dal fatto che si tratti di una dorsale nazionale, provinciale o di una rete locale WDM, l'OTN rappresenta la soluzione principale nella fase iniziale di progettazione delle apparecchiature. Le apparecchiature OTN hanno gradualmente sostituito le apparecchiature DWDM grazie ai loro vantaggi specifici (analogamente a quanto accaduto con le apparecchiature SDH che hanno sostituito quelle PDH). In quanto nuova tecnologia e nuova tipologia di prodotto, l'OTN è diventato un punto focale del settore. Questo articolo analizzerà e confronterà le apparecchiature e le tecnologie DWDM e OTN.

1. Concetti di base di DWDM e OTN

Con l'evoluzione dei requisiti di servizio e della granularità, si rende necessario multiplexare servizi ad alta granularità attraverso fibre ottiche (singole o doppie) e suddividerli in diverse lunghezze d'onda per la trasmissione a lunga distanza. La tecnologia di multiplexing a divisione di lunghezza d'onda (WDM) emerge proprio in risposta a queste esigenze.

Il DWDM (Dynamic Wavelength Division Multiplexing) è una tecnologia di multiplexing a divisione di lunghezza d'onda che permette di trasmettere segnali ottici di diverse lunghezze d'onda nella stessa fibra. La tecnologia WDM è una tecnologia di divisione di lunghezza d'onda tradizionale molto matura, con oltre dieci anni di esperienza. Può essere suddivisa in due specifiche: multiplexing a divisione di lunghezza d'onda sparsa (CWDM), con un ampio intervallo di lunghezza d'onda (20 nm); multiplexing a divisione di lunghezza d'onda densa (DWDM), con un piccolo intervallo di lunghezza d'onda (inferiore o uguale a 0,8 nm). A causa della breve distanza di trasmissione del CWDM, un gran numero di dispositivi DWDM sono stati implementati nelle reti di trasmissione esistenti di diversi operatori.

Il sistema DWDM aperto è costituito dalle seguenti parti: OTM completa il carico e lo scarico del servizio per la stazione terminale della linea ottica, OA completa l'elaborazione di amplificazione del relè ottico puro del segnale multiplexato per la stazione di amplificazione della linea ottica e OTU completa la luce del segnale a lunghezza d'onda non standard per soddisfare la funzione di conversione della lunghezza d'onda G.694.1(2) della luce del segnale a lunghezza d'onda standard, OMU/ODU: completa la multiplazione/demultiplazione della luce del segnale a lunghezza d'onda fissa G.694.1(2), OBA (amplificatore di potenza) migliora la potenza del segnale ottico combinato aumentando , aumentando così la potenza ottica di uscita di ciascuna lunghezza d'onda e OPA (pre-amplificazione) migliora la sensibilità di ricezione di ciascuna lunghezza d'onda aumentando la potenza ottica del segnale multiplexato in ingresso.

OTN è una rete di trasporto ottico (Optical Transport Network), nota anche come OTH (Optical Transport Hierarchy) nell'ITU-T. È stata sviluppata sulla base della tradizionale divisione di lunghezza d'onda e combina i vantaggi di DWDM e SDH. Integra i vantaggi dell'elaborazione nel dominio ottico ed elettrico, offre un'enorme capacità di trasmissione, una connessione end-to-end completamente trasparente a livello di lunghezza d'onda/sub-lunghezza d'onda e protezione a livello di portante, ed è una tecnologia eccellente per la trasmissione di servizi a banda larga con un elevato numero di particelle. Negli ultimi cinque anni, gli operatori hanno implementato su larga scala apparecchiature OTN in diverse reti di trasmissione.

2 Confronto delle caratteristiche tecniche di DWDM e OTN

Sebbene il sistema DWDM migliori notevolmente l'efficienza di trasmissione delle fibre ottiche e supporti la trasmissione di servizi ad alta granularità, a causa delle limitazioni della tecnologia di divisione di lunghezza d'onda, le lunghezze d'onda sono configurate in modo punto-punto e non possono essere regolate dinamicamente. Il tasso di utilizzo delle risorse non è elevato e la flessibilità di regolazione del servizio è insufficiente. Il flusso di lavoro è cambiato e la regolazione risulta molto complessa. La pianificazione tra i servizi DWDM è principalmente basata sulla pianificazione fisica sull'ODF. La gestione della rete monitora solo le prestazioni del livello ottico (i byte di gestione della rete sono pochi e le informazioni di gestione della rete sono semplici), esistono pochi metodi di risoluzione dei problemi e la manutenzione è complessa.

OTN eredita la funzione di trasmissione ad alta capacità del DWDM e possiede capacità flessibili di pianificazione e protezione optoelettronica congiunta. Grazie all'introduzione della tecnologia ROADM, della tecnologia OTH, dell'incapsulamento G.709 e del piano di controllo, risolve i problemi delle reti WDM tradizionali, quali la scarsa capacità di rete e di protezione. Il livello elettrico implementa la pianificazione basata su sub-lunghezze d'onda (come particelle GE, 2.5G, 10G, 40G, 100G), mentre la pianificazione del livello ottico si basa principalmente su lunghezze d'onda 10G, 40G o 100G, con un elevato utilizzo della larghezza di banda; dispone di un'abbondanza di byte di overhead e la sua funzione OAM/P è più potente di quella del WDM.

Inoltre, OTN e DWDM possono essere utilizzati insieme a livello ottico; la differenza sta nel fatto che OTN dispone di un sottotelaio a livello elettrico. Pertanto, alcuni dispositivi DWDM presenti nella rete esistente vengono dotati di sottotelai di interconnessione elettronica e aggiornati a OTN.

3. Confronto tra reti DWDM e OTN

La rete mista di OTN e DWDM perderà i vantaggi dell'OTN (la struttura del frame è diversa dal WDM tradizionale e la connessione ne risentirà).

Poiché l'interconnessione ottica OTN è implementata principalmente tramite moduli ROADM (con switch WSS integrato), considerando l'elevato costo dei ROADM, i moduli OM/OD e OADM vengono utilizzati per formare reti ad anello e reti a catena nelle reti OTN.

Per le reti a catena (come le linee di trasmissione a lunga distanza), i vantaggi dell'OTN non si manifestano necessariamente in modo completo a causa dei servizi intermedi e dei metodi di protezione relativamente fissi, ma permangono vantaggi in alcuni aspetti (l'elevata efficienza del canale porta a costi inferiori rispetto al WDM tradizionale); l'attuale rete di trasmissione utilizza principalmente DWDM e OTN per la sovrapposizione di reti.

Per le reti locali, poiché i servizi devono essere connessi frequentemente, la struttura di rete viene modificata e programmata di frequente e il metodo di protezione deve essere modificato in modo flessibile, il tradizionale WDM non è in grado di farlo. I vantaggi dell'utilizzo di una rete OTN sono evidenti.

OTN offre la possibilità di gestire ogni lunghezza d'onda su ogni fibra e si adatta meglio ai futuri sviluppi della rete.

4 Confronto tra i servizi di trasporto DWDM e OTN

La richiesta di crossover elettrico OTN deriva dall'avvento di una velocità a onda singola di 10G. Quando un canale raggiunge i 10G, la sua OTU può trasportare 4*2,5G o da 8 a 9 GE; il DWDM adotta un metodo punto-punto. Se la domanda di servizio è bassa, l'investimento in OTU appare uno spreco. A tal fine, è necessario introdurre una funzione di cross-connect simile a SDH sul DWDM, in modo da far evolvere la funzione di cross-connect elettrico dell'OTN.

OTN possiede capacità di crossover elettrico, ovvero capacità di crossover a velocità inferiore per canale (simile a SDH). Allo stesso tempo, il cross-connection ottico e il cross-connection elettrico sono indipendenti l'uno dall'altro. Se è presente la capacità di cross-connection ottico ma non quella elettrica, o viceversa, si può parlare di OTN.

A causa delle differenze nei modelli di costruzione della rete (costo, particella di servizio e direzione del flusso), in Cina si utilizza principalmente il metodo di crossover elettrico, mentre all'estero si utilizza principalmente il metodo di crossover ottico.

5 Conclusion

Dall'analisi e dal confronto sopra riportati, si evince che OTN e DWDM differiscono significativamente in termini di tecnologia e applicazione. Dal punto di vista della capacità di interconnessione, della granularità del servizio e della flessibilità di rete, OTN risulta molto potente e in grado di soddisfare al meglio le esigenze di interconnessione di rete del futuro.

Grazie alla trasparenza della trasmissione del servizio di sistema OTN, alla forte capacità di correzione degli errori, alla flessibilità nella pianificazione del livello ottico/elettrico, alla capacità di gestione della manutenzione e alla scalabilità della capacità delle apparecchiature (attualmente sono commercializzate apparecchiature 80*100G), l'introduzione di apparecchiature OTN in diverse reti di trasmissione è diventata inevitabile.