تفاوت بین DWDM و OTN

DWDM و OTN دو سیستم فنی هستند که در سال‌های اخیر توسط فناوری انتقال تقسیم طول موج توسعه یافته‌اند: DWDM را می‌توان به عنوان PDH قبلی (انتقال نقطه به نقطه) در نظر گرفت و سرویس‌های آنلاین و آفلاین از طریق جامپرهای سخت روی ODF تکمیل می‌شوند؛ OTN مانند SDH (انواع مختلف شبکه) است، با عملکرد اتصال متقابل (چه اتصال متقابل لایه الکتریکی باشد و چه لایه نوری).

 با شتاب مداوم روند ALL IP، در حال حاضر، صرف نظر از ستون فقرات ملی، ستون فقرات استانی یا سیستم WDM شبکه محلی، OTN جریان اصلی در انتخاب تجهیزات در مرحله اولیه ساخت شبکه است. تجهیزات OTN به تدریج با مزایای منحصر به فرد خود جایگزین تجهیزات DWDM شده‌اند (مشابه تجهیزات SDH که جایگزین تجهیزات PDH شده‌اند). OTN به عنوان یک فناوری جدید و فرم محصول جدید، به کانون توجه صنعت فعلی تبدیل شده است. این مقاله به تجزیه و تحلیل و مقایسه تجهیزات و فناوری DWDM، OTN می‌پردازد.

۱ مفاهیم اولیه DWDM و OTN

با تغییر الزامات خدمات و جزئیات، لازم است سرویس‌های با جزئیات زیاد از طریق فیبرهای نوری (تک فیبر یا دو فیبر) مالتی پلکس شوند و سپس برای انتقال در مسافت‌های طولانی به طول موج‌های مختلف تقسیم شوند. فناوری مالتی پلکس تقسیم طول موج متناسب با زمان ظهور می‌کند.

DWDM مالتی‌پلکسینگ تقسیم طول موج (Multiplexing Division Wavelength) است که سیگنال‌های نوری با طول موج‌های مختلف را برای انتقال در یک فیبر مالتی‌پلکس می‌کند. فناوری WDM بیش از ده سال است که یک فناوری سنتی تقسیم طول موج بسیار بالغ است. می‌توان آن را به دو نوع تقسیم کرد: مالتی‌پلکسینگ تقسیم طول موج پراکنده (CWDM)، با فاصله طول موج بزرگ (20 نانومتر)؛ مالتی‌پلکسینگ تقسیم طول موج متراکم (DWDM)، با فاصله طول موج کوچک (کمتر یا مساوی 0.8 نانومتر). به دلیل فاصله انتقال کوتاه CWDM، تعداد زیادی از دستگاه‌های DWDM در شبکه‌های انتقال موجود اپراتورهای مختلف مستقر شده‌اند.

سیستم DWDM باز از بخش‌های زیر تشکیل شده است: OTM بارگیری و تخلیه سرویس را برای ایستگاه ترمینال خط نوری تکمیل می‌کند، OA پردازش تقویت رله نوری خالص سیگنال مالتی پلکس شده را برای ایستگاه تقویت خط نوری تکمیل می‌کند و OTU نور سیگنال با طول موج غیر استاندارد را برای برآورده کردن تابع تبدیل طول موج G.694.1(2) نور سیگنال با طول موج استاندارد تکمیل می‌کند، OMU/ODU: مالتی پلکس کردن/دی مالتی پلکس کردن نور سیگنال با طول موج ثابت G.694.1(2) را تکمیل می‌کند، OBA (تقویت‌کننده توان) با افزایش، قدرت سیگنال نوری ترکیبی را بهبود می‌بخشد و در نتیجه توان نوری خروجی هر طول موج را افزایش می‌دهد و OPA (پیش تقویت) با افزایش توان نوری سیگنال مالتی پلکس شده ورودی، حساسیت دریافت هر طول موج را بهبود می‌بخشد.

OTN یک شبکه انتقال نوری (شبکه انتقال نوری) است که در ITU-T با نام OTH (سلسله مراتب انتقال نوری) نیز شناخته می‌شود. این شبکه بر اساس تقسیم طول موج سنتی توسعه یافته و مزایای DWDM و SDH را با هم ترکیب کرده است. این شبکه مزایای پردازش دامنه نوری و دامنه الکتریکی را ادغام می‌کند، ظرفیت انتقال عظیمی را فراهم می‌کند، اتصال طول موج/زیر طول موج انتها به انتها کاملاً شفاف و محافظت در سطح حامل را فراهم می‌کند و یک فناوری عالی برای انتقال خدمات ذرات بزرگ پهن باند است. در پنج سال گذشته، اپراتورها تجهیزات OTN را در مقیاس وسیع در شبکه‌های انتقال مختلف مستقر کرده‌اند.

۲ مقایسه ویژگی‌های فنی DWDM و OTN

اگرچه سیستم DWDM راندمان انتقال فیبرهای نوری را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد و از انتقال سرویس‌های با جزئیات زیاد پشتیبانی می‌کند، اما به دلیل محدودیت فناوری تقسیم طول موج، طول موج‌ها به صورت نقطه به نقطه پیکربندی می‌شوند و نمی‌توان آنها را به صورت پویا تنظیم کرد. میزان استفاده از منابع زیاد نیست و انعطاف‌پذیری تنظیم سرویس کافی نیست. جریان کسب و کار تغییر کرده است و تنظیم آن بسیار پیچیده است. برنامه‌ریزی بین سرویس‌های DWDM عمدتاً برنامه‌ریزی فیزیکی روی ODF است. مدیریت شبکه فقط عملکرد لایه نوری را نظارت می‌کند (بایت‌های مدیریت شبکه کم و اطلاعات مدیریت شبکه ساده است) و روش‌های عیب‌یابی کمی وجود دارد و نگهداری آن دشوار است.

OTN عملکرد انتقال با ظرفیت بالا DWDM را به ارث می‌برد و دارای قابلیت‌های برنامه‌ریزی و حفاظت مشترک اپتوالکترونیکی انعطاف‌پذیر است. از طریق معرفی فناوری ROADM، فناوری OTH، کپسوله‌سازی و صفحه کنترل G.709، مشکل شبکه‌های WDM سنتی بدون قابلیت‌های برنامه‌ریزی سرویس طول موج/زیر طول موج، قابلیت شبکه‌سازی ضعیف، قابلیت حفاظت ضعیف و سایر مشکلات را حل می‌کند. لایه الکتریکی برنامه‌ریزی را بر اساس طول موج‌های زیر طول موج (مانند ذرات GE، 2.5G، 10G، 40G، 100G) پیاده‌سازی می‌کند و برنامه‌ریزی لایه نوری عمدتاً بر اساس طول موج‌های 10G، 40G یا 100G با استفاده از پهنای باند بالا است. بایت‌های سربار فراوانی دارد و عملکرد /P OAM آن از WDM قوی‌تر است.

علاوه بر این، OTN و DWDM می‌توانند به طور مشترک در لایه نوری استفاده شوند، تفاوت این است که OTN دارای یک زیرفریم لایه الکتریکی است. بنابراین، برخی از دستگاه‌های DWDM در شبکه موجود با زیرفریم‌های اتصال متقابل الکترونیکی اضافه شده و به OTN ارتقا می‌یابند.

۳ مقایسه شبکه DWDM و OTN

شبکه‌سازی ترکیبی OTN و DWDM مزایای OTN را از دست خواهد داد (ساختار فریم با WDM سنتی متفاوت است و اتصال تأثیر خواهد گذاشت).

از آنجایی که اتصال متقابل نوری OTN عمدتاً توسط ماژول ROADM (مجهز به سوئیچ WSS) پیاده‌سازی می‌شود، با توجه به قیمت بالای ROADM، از OM/OD و OADM برای تشکیل شبکه حلقه‌ای و شبکه زنجیره‌ای در شبکه‌سازی OTN استفاده می‌شود.

برای شبکه‌های زنجیره‌ای (مانند خطوط ترانک راه دور)، مزایای OTN به دلیل سرویس‌های واسطه‌ای نسبتاً ثابت و روش‌های حفاظتی، لزوماً به طور کامل آشکار نمی‌شوند، اما هنوز هم در برخی جنبه‌ها مزایایی وجود دارد (راندمان بالای کانال منجر به هزینه‌های کمتر نسبت به WDM سنتی می‌شود)، شبکه ترانک فعلی بیشتر از DWDM و OTN برای شبکه‌سازی روی هم قرار گرفته استفاده می‌کند.

برای شبکه محلی، از آنجایی که سرویس‌ها باید مرتباً متصل شوند، ساختار شبکه مرتباً تغییر و برنامه‌ریزی می‌شود و روش حفاظت باید به صورت انعطاف‌پذیر تغییر کند، WDM سنتی نباید قادر به انجام این کار باشد. مزایای استفاده از شبکه OTN بدیهی است.

OTN قابلیت مدیریت هر طول موج را روی هر فیبر فراهم می‌کند و OTN می‌تواند بهتر با توسعه شبکه در آینده سازگار شود.

۴ مقایسه سرویس‌های حامل DWDM و OTN

تقاضا برای کراس‌اوور الکتریکی OTN از ظهور نرخ تک موج 10G ناشی می‌شود. وقتی یک کانال به 10G می‌رسد، OTU آن می‌تواند 4*2.5G یا 8 تا 9 GE را حمل کند. DWDM از روش نقطه به نقطه استفاده می‌کند. اگر تقاضای سرویس کم باشد، سرمایه‌گذاری OTU بیهوده به نظر می‌رسد. برای این منظور، لازم است یک تابع اتصال متقابل مشابه SDH روی DWDM معرفی شود تا تابع اتصال متقابل الکتریکی OTN تکامل یابد.

OTN قابلیت تقاطع الکتریکی دارد، یعنی قابلیت تقاطع زیر نرخ در هر کانال (بسیار شبیه SDH). در عین حال، اتصال متقاطع نوری و اتصال متقاطع الکتریکی مستقل از یکدیگر هستند. اگر قابلیت اتصال متقاطع نوری وجود داشته باشد اما اتصال متقاطع الکتریکی وجود نداشته باشد، یا اتصال متقاطع الکتریکی بدون اتصال متقاطع نوری باشد، می‌توان آن را OTN نامید.

با توجه به تفاوت در مدل‌های ساخت شبکه (هزینه، ذرات سرویس و جهت جریان)، روش تقاطع الکتریکی بیشتر در چین و روش تقاطع نوری بیشتر در خارج از کشور استفاده می‌شود.

۵ نتیجه‌گیری

از طریق تحلیل و مقایسه فوق، می‌توان دریافت که OTN و DWDM از نظر فناوری و کاربرد تفاوت قابل توجهی دارند. از منظر ظرفیت اتصال متقابل، جزئیات خدمات و انعطاف‌پذیری شبکه، OTN بسیار قدرتمند است و می‌تواند نیازهای اتصال متقابل شبکه در آینده را بهتر برآورده کند.

با توجه به شفافیت انتقال خدمات سیستم OTN، قابلیت تصحیح خطای قوی، قابلیت برنامه‌ریزی لایه نوری/الکتریکی انعطاف‌پذیر، قابلیت مدیریت تعمیر و نگهداری و مقیاس‌پذیری ظرفیت تجهیزات (تجهیزات 80*100G اکنون تجاری شده‌اند)، شبکه‌های انتقال مختلف، معرفی تجهیزات OTN اجتناب‌ناپذیر شده است.