Η διαφορά μεταξύ DWDM και OTN

Το DWDM και το OTN είναι δύο τεχνικά συστήματα που αναπτύχθηκαν με τεχνολογία μετάδοσης διαίρεσης μήκους κύματος τα τελευταία χρόνια: Το DWDM μπορεί να θεωρηθεί ως το προηγούμενο PDH (μετάδοση από σημείο σε σημείο) και οι διαδικτυακές και μη διαδικτυακές υπηρεσίες ολοκληρώνονται σε ODF μέσω σκληρών βραχυκυκλωτήρων. Το OTN είναι όπως το SDH (διάφοροι τύποι δικτύωσης), με τη λειτουργία διασταυρούμενης σύνδεσης (είτε πρόκειται για διασταυρούμενη σύνδεση του ηλεκτρικού είτε του οπτικού στρώματος).

 Με τη συνεχή επιτάχυνση της διαδικασίας ALL IP, προς το παρόν, ανεξάρτητα από το εθνικό, το επαρχιακό ή το τοπικό δίκτυο WDM, το OTN αποτελεί την κύρια επιλογή εξοπλισμού στο αρχικό στάδιο κατασκευής δικτύου. Ο εξοπλισμός OTN έχει σταδιακά αντικαταστήσει τον εξοπλισμό DWDM με τα μοναδικά του πλεονεκτήματα (παρόμοια με τον εξοπλισμό SDH που αντικαθιστά τον εξοπλισμό PDH). Ως νέα τεχνολογία και νέα μορφή προϊόντος, το OTN έχει γίνει το επίκεντρο της τρέχουσας βιομηχανίας. Αυτό το άρθρο θα αναλύσει και θα συγκρίνει τον εξοπλισμό και την τεχνολογία DWDM, OTN.

1 Βασικές έννοιες του DWDM και του OTN

Με την αλλαγή των απαιτήσεων υπηρεσιών και της λεπτομέρειας, είναι απαραίτητο να πολυπλεξοποιηθούν υπηρεσίες μεγάλης λεπτομέρειας μέσω οπτικών ινών (μονής ή διπλής ίνας) και στη συνέχεια να διαιρεθούν σε διαφορετικά μήκη κύματος για μετάδοση σε μεγάλες αποστάσεις. Η τεχνολογία πολυπλεξίας διαίρεσης μήκους κύματος αναδύεται καθώς οι καιροί απαιτούν.

Το DWDM είναι πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος (Wavelemong Division Multiplexing), η οποία πολυπλέκει οπτικά σήματα διαφορετικών μηκών κύματος στην ίδια οπτική ίνα για μετάδοση. Η τεχνολογία WDM είναι μια πολύ ώριμη παραδοσιακή τεχνολογία διαίρεσης μήκους κύματος για περισσότερα από δέκα χρόνια. Μπορεί να χωριστεί σε δύο προδιαγραφές: αραιή πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος (CWDM), με μεγάλο διάστημα μήκους κύματος (20nm)· πυκνή πολυπλεξία διαίρεσης μήκους κύματος (DWDM), με μικρό διάστημα μήκους κύματος (μικρότερο ή ίσο με 0,8nm). Λόγω της μικρής απόστασης μετάδοσης του CWDM, ένας μεγάλος αριθμός συσκευών DWDM αναπτύσσεται στα υπάρχοντα δίκτυα μετάδοσης διαφόρων φορέων εκμετάλλευσης.

Το ανοιχτό σύστημα DWDM αποτελείται από τα ακόλουθα μέρη: Το OTM ολοκληρώνει τη φόρτωση και εκφόρτωση υπηρεσιών για τον σταθμό τερματικού οπτικής γραμμής, το OA ολοκληρώνει την καθαρή επεξεργασία ενίσχυσης οπτικού ρελέ του πολυπλεγμένου σήματος για τον σταθμό ενίσχυσης οπτικής γραμμής και το OTU ολοκληρώνει το μη τυποποιημένο φως σήματος κύματος για να ανταποκριθεί στη λειτουργία μετατροπής μήκους κύματος G .694.1(2) του τυπικού φωτός σήματος κύματος, το OMU/ODU: ολοκληρώνει την πολυπλεξία/αποπολυπλεξία του φωτός σήματος σταθερού μήκους κύματος G.694.1(2), το OBA (ενισχυτής ισχύος) βελτιώνει την ισχύ του συνδυασμένου οπτικού σήματος αυξάνοντας το , αυξάνοντας έτσι την οπτική ισχύ εξόδου κάθε μήκους κύματος, και το OPA (προενίσχυση) βελτιώνει την ευαισθησία λήψης κάθε μήκους κύματος αυξάνοντας την οπτική ισχύ του πολυπλεγμένου σήματος εισόδου.

Το OTN είναι ένα Δίκτυο Οπτικής Μεταφοράς (Optical Transport Network), επίσης γνωστό ως OTH (Optical Transport Hierarchy) στην ITU-T. Αναπτύχθηκε με βάση την παραδοσιακή διαίρεση μήκους κύματος και συνδύαζε τα πλεονεκτήματα του DWDM και του SDH. Ενσωματώνει τα πλεονεκτήματα της επεξεργασίας οπτικού και ηλεκτρικού τομέα, παρέχει τεράστια χωρητικότητα μετάδοσης, πλήρως διαφανή σύνδεση μήκους κύματος/υπομήκους κύματος από άκρο σε άκρο και προστασία σε επίπεδο φορέα, και αποτελεί μια εξαιρετική τεχνολογία για τη μετάδοση ευρυζωνικών υπηρεσιών μεγάλων σωματιδίων. Τα τελευταία πέντε χρόνια, οι πάροχοι έχουν αναπτύξει εξοπλισμό OTN σε μεγάλη κλίμακα σε διάφορα δίκτυα μετάδοσης.

2 Σύγκριση τεχνικών χαρακτηριστικών DWDM και OTN

Παρόλο που το σύστημα DWDM βελτιώνει σημαντικά την απόδοση μετάδοσης των οπτικών ινών και υποστηρίζει τη μετάδοση υπηρεσιών μεγάλης κοκκιοποίησης, λόγω του περιορισμού της τεχνολογίας διαίρεσης μήκους κύματος, τα μήκη κύματος διαμορφώνονται σε μορφή σημείου προς σημείο και δεν μπορούν να ρυθμιστούν δυναμικά. Ο ρυθμός αξιοποίησης των πόρων δεν είναι υψηλός και η ευελιξία προσαρμογής των υπηρεσιών δεν είναι αρκετή. Η ροή των εργασιών έχει αλλάξει και η προσαρμογή είναι πολύ περίπλοκη. Ο προγραμματισμός μεταξύ των υπηρεσιών DWDM είναι κυρίως φυσικός προγραμματισμός στο ODF. Η διαχείριση δικτύου παρακολουθεί μόνο την απόδοση του οπτικού επιπέδου (τα byte διαχείρισης δικτύου είναι λίγα και οι πληροφορίες διαχείρισης δικτύου είναι απλές) και υπάρχουν λίγες μέθοδοι αντιμετώπισης προβλημάτων και υψηλή δυσκολία συντήρησης.

Το OTN κληρονομεί τη λειτουργία μετάδοσης μεγάλης χωρητικότητας του DWDM και διαθέτει ευέλικτες δυνατότητες οπτοηλεκτρονικού προγραμματισμού και προστασίας συνδέσεων. Μέσω της εισαγωγής της τεχνολογίας ROADM, της τεχνολογίας OTH, της ενθυλάκωσης G.709 και του επιπέδου ελέγχου, λύνει το πρόβλημα των παραδοσιακών δικτύων WDM χωρίς δυνατότητες προγραμματισμού υπηρεσιών μήκους κύματος/υπομήκους κύματος. Αδύναμη ικανότητα δικτύωσης, ασθενής ικανότητα προστασίας και άλλα προβλήματα. Το ηλεκτρικό επίπεδο εφαρμόζει προγραμματισμό με βάση υπομήκη κύματος (όπως σωματίδια GE, 2.5G, 10G, 40G, 100G) και ο προγραμματισμός του οπτικού επιπέδου βασίζεται κυρίως σε μήκη κύματος 10G, 40G ή 100G, με υψηλή αξιοποίηση εύρους ζώνης. Έχει άφθονα overhead bytes και η συνάρτηση /P OAM είναι ισχυρότερη από το WDM.

Επιπλέον, τα OTN και DWDM μπορούν να χρησιμοποιηθούν από κοινού στο οπτικό επίπεδο, με τη διαφορά ότι το OTN διαθέτει ένα υποπλαίσιο ηλεκτρικού επιπέδου. Επομένως, ορισμένες συσκευές DWDM στο υπάρχον δίκτυο προστίθενται με ηλεκτρονικά υποπλαίσια διασύνδεσης και αναβαθμίζονται σε OTN.

3 Σύγκριση δικτύωσης DWDM και OTN

Η μικτή δικτύωση OTN και DWDM θα χάσει τα πλεονεκτήματα του OTN (η δομή πλαισίου είναι διαφορετική από την παραδοσιακή WDM και η σύνδεση θα έχει αντίκτυπο).

Δεδομένου ότι η οπτική διασύνδεση OTN υλοποιείται κυρίως από τη μονάδα ROADM (φορτωμένη με διακόπτη WSS), λαμβάνοντας υπόψη την υψηλή τιμή του ROADM, τα OM/OD και OADM χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία δικτύου δακτυλίου και δικτύου αλυσίδας σε δικτύωση OTN.

Για αλυσιδωτά δίκτυα (όπως γραμμές κορμού μεγάλων αποστάσεων), τα πλεονεκτήματα του OTN δεν εκδηλώνονται απαραίτητα πλήρως λόγω των σχετικά σταθερών ενδιάμεσων υπηρεσιών και μεθόδων προστασίας, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν πλεονεκτήματα σε ορισμένες πτυχές (η υψηλή απόδοση καναλιού οδηγεί σε χαμηλότερο κόστος από το παραδοσιακό WDM), το τρέχον δίκτυο κορμού χρησιμοποιεί κυρίως DWDM και OTN για επικαλυπτόμενη δικτύωση.

Για το τοπικό δίκτυο, δεδομένου ότι οι υπηρεσίες πρέπει να συνδέονται συχνά, η δομή του δικτύου αλλάζει και προγραμματίζεται συχνά και η μέθοδος προστασίας πρέπει να αλλάζει με ευελιξία, το παραδοσιακό WDM πρέπει να μην είναι σε θέση να το κάνει αυτό. Τα πλεονεκτήματα της χρήσης δικτύωσης OTN είναι αυταπόδεικτα.

Το OTN παρέχει τη δυνατότητα διαχείρισης κάθε μήκους κύματος σε κάθε οπτική ίνα και το OTN μπορεί να προσαρμοστεί καλύτερα στην μελλοντική ανάπτυξη του δικτύου.

4 Σύγκριση Υπηρεσιών Φορέα DWDM και OTN

Η ζήτηση για ηλεκτρική διασταύρωση OTN προέρχεται από την εμφάνιση ενός μονοκύματος ρυθμού 10G. Όταν ένα κανάλι φτάσει τα 10G, η OTU του μπορεί να μεταφέρει 4*2,5G ή 8 έως 9 GE. Το DWDM υιοθετεί μια μέθοδο από σημείο σε σημείο. Εάν η ζήτηση υπηρεσίας είναι μικρή, η επένδυση σε OTU φαίνεται να είναι σπάταλη. Για το σκοπό αυτό, είναι απαραίτητο να εισαχθεί μια συνάρτηση διασταυρούμενης σύνδεσης παρόμοια με την SDH στο DWDM, έτσι ώστε να εξελιχθεί η ηλεκτρική συνάρτηση διασταυρούμενης σύνδεσης του OTN.

Το OTN έχει δυνατότητα ηλεκτρικής διασταύρωσης, δηλαδή δυνατότητα διασταύρωσης υπορυθμού ανά κανάλι (όπως και το SDH). Ταυτόχρονα, η οπτική διασταυρούμενη σύνδεση και η ηλεκτρική διασταυρούμενη σύνδεση είναι ανεξάρτητες η μία από την άλλη. Εάν υπάρχει δυνατότητα οπτικής διασταυρούμενης σύνδεσης αλλά όχι ηλεκτρική διασταυρούμενη σύνδεση ή ηλεκτρική διασταυρούμενη σύνδεση χωρίς οπτική διασταυρούμενη σύνδεση, μπορεί να ονομαστεί OTN.

Λόγω των διαφορών στα μοντέλα κατασκευής δικτύων (κόστος, σωματίδια υπηρεσίας και κατεύθυνση ροής), η μέθοδος ηλεκτρικής διασταύρωσης χρησιμοποιείται κυρίως στην Κίνα και η μέθοδος οπτικής διασταύρωσης χρησιμοποιείται κυρίως στο εξωτερικό.

5 Συμπέρασμα

Μέσω της παραπάνω ανάλυσης και σύγκρισης, μπορεί να φανεί ότι το OTN και το DWDM διαφέρουν σημαντικά όσον αφορά την τεχνολογία και την εφαρμογή. Από την άποψη της χωρητικότητας διασύνδεσης, της λεπτομέρειας των υπηρεσιών και της ευελιξίας δικτύωσης, το OTN είναι πολύ ισχυρό και μπορεί να καλύψει καλύτερα τις ανάγκες της μελλοντικής διασύνδεσης δικτύου.

Λόγω της διαφάνειας της μετάδοσης υπηρεσιών συστήματος OTN, της ισχυρής δυνατότητας διόρθωσης σφαλμάτων, της ευέλικτης δυνατότητας προγραμματισμού οπτικών/ηλεκτρικών επιπέδων, της δυνατότητας διαχείρισης συντήρησης και της επεκτασιμότητας της χωρητικότητας του εξοπλισμού (ο εξοπλισμός 80*100G είναι πλέον εμπορευματοποιημένος), η εισαγωγή εξοπλισμού OTN σε διάφορα δίκτυα μετάδοσης έχει καταστεί αναπόφευκτη.