DWDM i OTN to dwa systemy techniczne opracowane w ostatnich latach w oparciu o technologię transmisji z podziałem długości fali: DWDM można uznać za poprzedni PDH (transmisja punkt-punkt), a usługi online i offline realizowane są na protokole ODF za pomocą twardych zworek; OTN przypomina SDH (różne typy sieci) i ma funkcję połączeń krzyżowych (niezależnie od tego, czy jest to połączenie krzyżowe warstwy elektrycznej, czy warstwy optycznej).
Wraz z ciągłym przyspieszeniem procesu ALL IP, OTN jest obecnie, niezależnie od tego, czy chodzi o krajową, prowincjonalną sieć szkieletową, czy lokalny system WDM, głównym wyborem sprzętu na wczesnym etapie budowy sieci jest OTN. Sprzęt OTN stopniowo zastępuje sprzęt DWDM, oferując unikalne zalety (podobnie jak sprzęt SDH zastępuje sprzęt PDH). Jako nowa technologia i nowy rodzaj produktu, OTN stał się głównym nurtem współczesnej branży. Niniejszy artykuł analizuje i porównuje sprzęt i technologię DWDM, OTN.
1 Podstawowe koncepcje DWDM i OTN
Wraz ze zmianą wymagań i granularności usług, konieczne staje się multipleksowanie usług o dużej granularności za pomocą światłowodów (pojedynczych lub podwójnych), a następnie ich podział na różne długości fal w celu transmisji dalekosiężnej. Technologia multipleksowania z podziałem długości fali rozwija się wraz z rozwojem technologii.
DWDM to multipleksowanie z podziałem długości fali (Wavelength Division Multiplexing), które multipleksuje sygnały optyczne o różnych długościach fali w tym samym włóknie w celu transmisji. Technologia WDM jest bardzo rozwiniętą, tradycyjną technologią z podziałem długości fali, rozwijaną od ponad dziesięciu lat. Można ją podzielić na dwie specyfikacje: rzadkie multipleksowanie z podziałem długości fali (CWDM) z dużym interwałem długości fali (20 nm) oraz gęste multipleksowanie z podziałem długości fali (DWDM) z małym interwałem długości fali (mniejszym lub równym 0,8 nm). Ze względu na krótki zasięg transmisji CWDM, w istniejących sieciach transmisyjnych różnych operatorów wdrażana jest duża liczba urządzeń DWDM.
Otwarty system DWDM składa się z następujących części: OTM kończy ładowanie i rozładowywanie usług dla stacji końcowej linii optycznej, OA kończy przetwarzanie czystego wzmocnienia przekaźnika optycznego zmultipleksowanego sygnału dla stacji wzmacniającej linię optyczną, a OTU kończy sygnał świetlny o niestandardowej długości fali, aby spełnić funkcję konwersji długości fali G.694.1(2) sygnału świetlnego o standardowej długości fali, OMU/ODU: kończy multipleksowanie/demultipleksowanie sygnału świetlnego o stałej długości fali G.694.1(2), OBA (wzmacniacz mocy) poprawia moc połączonego sygnału optycznego poprzez zwiększenie, a tym samym zwiększenie wyjściowej mocy optycznej każdej długości fali, a OPA (wstępne wzmocnienie) poprawia czułość odbioru każdej długości fali poprzez zwiększenie mocy optycznej zmultipleksowanego sygnału wejściowego.
OTN to sieć transportu optycznego (Optical Transport Network), znana również w ITU-T jako OTH (Optical Transport Hierarchy). Została opracowana w oparciu o tradycyjny podział długości fali i łączy zalety technologii DWDM i SDH. Łączy zalety przetwarzania domeny optycznej i elektrycznej, zapewnia ogromną przepustowość, całkowicie transparentne połączenie typu end-to-end w zakresie długości fali i poddługości fali oraz ochronę na poziomie nośnej, a także stanowi doskonałą technologię do transmisji szerokopasmowych usług wielkocząsteczkowych. W ciągu ostatnich pięciu lat operatorzy wdrożyli na szeroką skalę urządzenia OTN w różnych sieciach transmisyjnych.
2 Porównanie charakterystyk technicznych DWDM i OTN
Chociaż system DWDM znacznie poprawia wydajność transmisji światłowodów i obsługuje transmisję usług o dużej granularności, ze względu na ograniczenia technologii podziału długości fali, długości fali są konfigurowane w formie punkt-punkt i nie można ich dynamicznie dostosowywać. Wskaźnik wykorzystania zasobów jest niski, a elastyczność dostosowywania usług niewystarczająca. Przepływ danych uległ zmianie i dostosowanie jest bardzo skomplikowane. Harmonogramowanie między usługami DWDM opiera się głównie na fizycznym harmonogramowaniu na ODF. Zarządzanie siecią monitoruje jedynie wydajność warstwy optycznej (bajty zarządzania siecią są nieliczne, a informacje o zarządzaniu siecią są proste), a metod rozwiązywania problemów jest niewiele, a konserwacja jest trudna.
OTN dziedziczy funkcję transmisji o dużej pojemności DWDM i ma elastyczne optoelektroniczne wspólne harmonogramowanie i możliwości ochrony. Poprzez wprowadzenie technologii ROADM, technologii OTH, enkapsulacji G.709 i płaszczyzny sterowania, rozwiązuje problem tradycyjnych sieci WDM bez możliwości harmonogramowania usług długości fali/poddługości fali. , Słabe możliwości sieciowe, słabe możliwości ochrony i inne problemy. Warstwa elektryczna implementuje harmonogramowanie w oparciu o poddługości fali (takie jak cząstki GE, 2,5G, 10G, 40G, 100G), a harmonogramowanie warstwy optycznej opiera się głównie na długościach fal 10G, 40G lub 100G, z wysokim wykorzystaniem pasma; ma obfite bajty narzutu, a jego funkcja OAM Funkcja /P jest silniejsza niż WDM.
Ponadto, OTN i DWDM mogą być używane wspólnie w warstwie optycznej, z tą różnicą, że OTN ma podramkę warstwy elektrycznej. Dlatego niektóre urządzenia DWDM w istniejącej sieci są dodawane z elektronicznymi podramkami połączeń krzyżowych i modernizowane do OTN.
3 Porównanie sieci DWDM i OTN
Mieszana sieć OTN i DWDM utraci zalety OTN (struktura ramki będzie inna niż w tradycyjnym WDM, a połączenie będzie miało wpływ).
Ponieważ optyczne połączenie krzyżowe OTN jest realizowane głównie za pomocą modułu ROADM (obciążonego przełącznikiem WSS), biorąc pod uwagę wysoką cenę modułów ROADM, OM/OD i OADM są stosowane do tworzenia sieci pierścieniowej i sieci łańcuchowej w sieciach OTN.
W przypadku sieci łańcuchowych (takich jak dalekobieżne łącza magistralne) zalety technologii OTN nie są koniecznie w pełni widoczne ze względu na stosunkowo stałe usługi pośrednie i metody ochrony, ale w niektórych aspektach nadal występują zalety (wysoka wydajność kanału przekłada się na niższe koszty niż w przypadku tradycyjnego WDM); obecne sieci magistralne wykorzystują głównie DWDM i OTN do nałożonego sieciowania.
W przypadku sieci lokalnej, ponieważ usługi wymagają częstego łączenia, struktura sieci jest często zmieniana i planowana, a metoda ochrony musi być elastycznie modyfikowana, tradycyjny WDM nie może sobie z tym poradzić. Zalety korzystania z sieci OTN są oczywiste.
Technologia OTN umożliwia zarządzanie każdą długością fali na każdym włóknie, dzięki czemu OTN może lepiej dostosować się do przyszłego rozwoju sieci.
4 Porównanie usług nośnych DWDM i OTN
Zapotrzebowanie na elektryczne crossovery OTN wynika z pojawienia się jednofalowej przepustowości 10G. Gdy kanał osiąga 10G, jego OTU może przenosić 4x2,5G lub 8 do 9 GE; DWDM wykorzystuje metodę punkt-punkt. Przy niewielkim zapotrzebowaniu na usługi, inwestycje w OTU wydają się nieopłacalne. W tym celu konieczne jest wprowadzenie funkcji cross-connect podobnej do SDH w DWDM, aby rozwinąć funkcję elektrycznego cross-connect w OTN.
OTN posiada funkcję crossovera elektrycznego, czyli funkcję crossovera sub-rate na kanał (podobnie jak SDH). Jednocześnie, połączenie skrośne optyczne i połączenie skrośne elektryczne są od siebie niezależne. Jeśli istnieje możliwość crossovera optycznego, ale nie ma połączenia skrośnego elektrycznego lub istnieje połączenie skrośne elektryczne bez połączenia skrośnego optycznego, można je nazwać OTN.
Ze względu na różnice w modelach budowy sieci (koszt, liczba cząstek usługi i kierunek przepływu), metoda krzyżowania elektrycznego jest stosowana głównie w Chinach, a metoda krzyżowania optycznego – za granicą.
5. Wnioski
Powyższa analiza i porównanie pokazują, że OTN i DWDM znacząco różnią się pod względem technologii i zastosowań. Z punktu widzenia przepustowości połączeń krzyżowych, granularności usług i elastyczności sieci, OTN jest bardzo wydajny i może lepiej sprostać potrzebom przyszłych połączeń krzyżowych.
Ze względu na przejrzystość transmisji usług systemu OTN, silne możliwości korekcji błędów, elastyczne możliwości planowania warstwy optycznej/elektrycznej, możliwości zarządzania konserwacją i skalowalność pojemności sprzętu (obecnie skomercjalizowany jest sprzęt 80*100G), wprowadzenie sprzętu OTN w różnych sieciach transmisyjnych stało się nieuniknione.
Czas publikacji: 25 października 2022 r.