ההבדל בין DWDM ל-OTN

DWDM ו-OTN הן שתי מערכות טכניות שפותחו בשנים האחרונות באמצעות טכנולוגיית שידור חלוקת אורכי גל: ניתן להתייחס ל-DWDM כאל ה-PDH (שידור נקודה לנקודה) הקודם, והשירותים המקוונים והלא מקוונים מתבצעים על גבי ODF באמצעות קשיחים; OTN דומה ל-SDH (סוגים שונים של רשתות), עם פונקציית חיבור צולב (בין אם מדובר בחיבור צולב של השכבה החשמלית או השכבה האופטית).

 עם ההאצה המתמשכת של תהליך ALL IP, כיום, ללא קשר למערכת WDM של הרשת הלאומית, המחוזית או הרשת המקומית, OTN הוא המיינסטרים בבחירת ציוד בשלב הראשוני של בניית הרשת. ציוד OTN החליף בהדרגה את ציוד DWDM עם יתרונותיו הייחודיים (בדומה לציוד SDH המחליף ציוד PDH). כטכנולוגיה חדשה וצורת מוצר חדשה, OTN הפך למוקד התעשייה הנוכחית. מאמר זה ינתח וישווה DWDM, ציוד OTN וטכנולוגיה.

1 מושגים בסיסיים של DWDM ו-OTN

עם השינוי בדרישות השירות וברמת הגרנולריות, יש צורך לרבב שירותים בעלי גרנולריות גבוהה באמצעות סיבים אופטיים (סיב יחיד או סיב כפול) ולאחר מכן לחלק אותם לאורכי גל שונים לצורך שידור למרחקים ארוכים. טכנולוגיית ריבוב חלוקת אורכי גל מתפתחת עם הזמן.

DWDM הוא ריבוב חלוקת אורכי גל (Wavelength Division Multiplexing), אשר מרבב אותות אופטיים באורכי גל שונים לאותו סיב לצורך שידור. טכנולוגיית WDM היא טכנולוגיית חלוקת אורכי גל מסורתית בוגרת מאוד מזה יותר מעשר שנים. ניתן לחלק אותה לשני מאפיינים: ריבוב חלוקת אורכי גל דליל (CWDM), עם מרווח אורכי גל גדול (20 ננומטר); ריבוב חלוקת אורכי גל צפוף (DWDM), עם מרווח אורכי גל קטן (קטן או שווה ל-0.8 ננומטר). בשל מרחק השידור הקצר של CWDM, מספר רב של התקני DWDM נפרסים ברשתות השידור הקיימות של מפעילים שונים.

מערכת DWDM הפתוחה מורכבת מהחלקים הבאים: OTM משלימה טעינה ופריקה של שירות עבור תחנת מסוף הקו האופטי, OA משלימה את עיבוד הגברת הממסר האופטי הטהור של האות המרובב עבור תחנת הגברת הקו האופטי, ו-OTU משלימה את אור האות באורך גל לא סטנדרטי כדי לעמוד בפונקציית המרת אורך גל G.694.1(2) של אור אות באורך גל סטנדרטי, OMU/ODU: משלימה את ריבוב/דה-ריבוב של אור אות באורך גל קבוע G.694.1(2), OBA (מגבר הספק) משפר את עוצמת האות האופטי המשולב על ידי הגדלת , ובכך מגדילה את עוצמת הפלט האופטי של כל אורך גל, ו-OPA (קדם-הגברה) משפרת את רגישות הקליטה של ​​כל אורך גל על ​​ידי הגדלת העוצמה האופטי של האות המרובב הקלט.

OTN היא רשת תעבורה אופטית (Optical Transport Network), המכונה גם OTH (Optical Transport Hierarchy) ב-ITU-T. היא פותחה על בסיס חלוקת אורכי גל מסורתית ושילבה את היתרונות של DWDM ו-SDH. היא משלבת את היתרונות של עיבוד דומיין אופטי ודומיין חשמלי, מספקת קיבולת תמסורת עצומה, חיבור שקוף לחלוטין מקצה לקצה באורך גל/תת-אורך גל והגנה ברמת הגל, והיא טכנולוגיה מצוינת להעברת שירותי פס רחב של חלקיקים גדולים. בחמש השנים האחרונות, מפעילים פרסו ציוד OTN בקנה מידה גדול ברשתות תמסורת שונות.

2 השוואה בין מאפיינים טכניים של DWDM ו-OTN

למרות שמערכת DWDM משפרת מאוד את יעילות ההעברה של סיבים אופטיים ותומכת בהעברה של שירותים בעלי גרגירים גדולים, עקב מגבלות טכנולוגיית חלוקת אורכי הגל, אורכי הגל מוגדרים בצורה נקודה לנקודה ולא ניתן להתאים אותם באופן דינמי. שיעור ניצול המשאבים אינו גבוה, וגמישות התאמת השירות אינה מספקת. זרימת העסקים השתנתה, וההתאמה מורכבת מאוד. התזמון בין שירותי DWDM הוא בעיקר תזמון פיזי על גבי ה-ODF. ניהול הרשת עוקב רק אחר ביצועי השכבה האופטית (בייט ניהול הרשת מעטים ומידע ניהול הרשת פשוט), וישנן מעט שיטות לפתרון בעיות וקושי תחזוקה גבוה.

OTN יורש את פונקציית השידור בעלת הקיבולת הגדולה של DWDM ויש לו יכולות תזמון והגנה גמישות של מפרקים אופטואלקטרוניים. באמצעות הכנסת טכנולוגיית ROADM, טכנולוגיית OTH, אנקפסולציה G.709 ומישור בקרה, הוא פותר את הבעיה של רשתות WDM מסורתיות ללא יכולות תזמון שירות של אורך גל/תת-אורך גל, יכולת רשת חלשה, יכולת הגנה חלשה ובעיות אחרות. השכבה החשמלית מיישמת תזמון המבוסס על תת-אורכי גל (כגון חלקיקי GE, 2.5G, 10G, 40G, 100G), ותזמון השכבה האופטית מבוסס בעיקר על אורכי גל של 10G, 40G או 100G, עם ניצול רוחב פס גבוה; יש לו בתים תקורה רבים, ופונקציית ה-OAM /P שלו חזקה יותר מ-WDM.

בנוסף, ניתן להשתמש ב-OTN וב-DWDM במשותף בשכבה האופטית, ההבדל הוא של-OTN יש תת-מסגרת בשכבה חשמלית. לכן, חלק מהתקני DWDM ברשת הקיימת מוסיפים תת-מסגרת אלקטרונית לחיבור צולב ומשודרגים ל-OTN.

3 השוואה בין רשתות DWDM ו-OTN

הרשת המעורבת של OTN ו-DWDM תאבד את היתרונות של OTN (מבנה המסגרת שונה מה-WDM המסורתי, והחיבור ישפיע).

מכיוון שחיבור צולב אופטי של OTN מיושם בעיקר על ידי מודול ROADM (טעון במתג WSS), בהתחשב במחיר הגבוה של ROADM, OM/OD ו-OADM משמשים ליצירת רשת טבעת ורשת שרשרת ברשתות OTN.

עבור רשתות משורשרות (כגון קווי מטען למרחקים ארוכים), היתרונות של OTN אינם בהכרח באים לידי ביטוי במלואם עקב שירותי ביניים ושיטות הגנה קבועות יחסית, אך עדיין ישנם יתרונות בהיבטים מסוימים (יעילות ערוץ גבוהה מובילה לעלויות נמוכות יותר מאשר WDM מסורתי), רשת המטנק הנוכחית משתמשת בעיקר ב-DWDM ו-OTN עבור רשתות סופרפוזשיות.

עבור הרשת המקומית, מכיוון שיש צורך לחבר שירותים לעתים קרובות, מבנה הרשת משתנה ומתוזמן לעתים קרובות, ושיטת ההגנה צריכה להשתנות באופן גמיש, ה-WDM המסורתי חייב להיות לא מסוגל לעשות זאת. היתרונות של שימוש ברשתות OTN ברורים מאליהם.

OTN מספק את היכולת לנהל כל אורך גל בכל סיב, ו-OTN יכול להסתגל טוב יותר לפיתוח רשת עתידי.

4 השוואה בין שירותי DWDM ו-OTN Bearer

הדרישה לחיבור צולב חשמלי של OTN נובעת מהופעתו של קצב 10G חד-גלי. כאשר ערוץ מגיע ל-10G, ה-OTU שלו יכול לשאת 4*2.5G או 8 עד 9 GE; DWDM מאמץ שיטת נקודה לנקודה. אם הדרישה לשירות קטנה, ההשקעה ב-OTU נראית בזבזנית. לשם כך, יש צורך להציג פונקציית חיבור צולב בדומה ל-SDH על DWDM, על מנת לפתח את פונקציית החיבור הצולב החשמלי של OTN.

ל-OTN יש יכולת קרוסאובר חשמלית, כלומר, יכולת קרוסאובר תת-קצב לכל ערוץ (בדומה ל-SDH). יחד עם זאת, חיבור צולב אופטי וחיבור צולב חשמלי אינם תלויים זה בזה. אם יש יכולת חיבור צולב אופטי אך אין חיבור צולב חשמלי, או חיבור צולב חשמלי ללא חיבור צולב אופטי, ניתן לכנותו OTN.

בשל ההבדלים במודלים של בניית רשתות (עלות, חלקיקי שירות וכיוון זרימה), שיטת הקרוסאובר החשמלי משמשת בעיקר בסין, ושיטת הקרוסאובר האופטי משמשת בעיקר בחו"ל.

5 סיכום

באמצעות הניתוח וההשוואה לעיל, ניתן לראות כי OTN ו-DWDM שונים באופן משמעותי מבחינת טכנולוגיה ויישום. מנקודת מבט של קיבולת חיבור צולב, גרגיריות השירות וגמישות הרשת, OTN הוא עוצמתי מאוד ויכול לענות טוב יותר על הצרכים של חיבור צולב רשת עתידי.

בשל שקיפות שידור שירותי מערכת OTN, יכולת תיקון שגיאות חזקה, יכולת תזמון גמישה של שכבות אופטיות/חשמליות, יכולת ניהול תחזוקה ויכולת הרחבה של קיבולת הציוד (ציוד 80*100G כיום מסחרי), רשתות שידור שונות הכנסת ציוד OTN הפכה בלתי נמנעת.