DWDM과 OTN은 최근 파장 분할 전송 기술을 기반으로 개발된 두 가지 기술 시스템입니다. DWDM은 이전의 PDH(점대점 전송)와 유사하며, ODF(광학 장애 함수) 상에서 하드웨어 점퍼를 통해 온라인 및 오프라인 서비스를 제공합니다. OTN은 SDH(다양한 유형의 네트워킹)와 비슷하며, 상호 연결(전기 계층 또는 광 계층의 상호 연결) 기능을 제공합니다.
ALL IP로의 전환이 가속화됨에 따라, 현재 국가 기간망, 지방 기간망, 지역 네트워크 등 모든 네트워크 구축 초기 단계에서 OTN 장비가 주류를 이루고 있습니다. OTN 장비는 고유한 장점을 바탕으로 DWDM 장비를 점차 대체하고 있습니다(SDH 장비가 PDH 장비를 대체한 것과 유사). 새로운 기술이자 새로운 제품 형태인 OTN은 현재 업계의 주목을 받고 있습니다. 본 글에서는 DWDM과 OTN 장비 및 기술을 분석하고 비교합니다.
1. DWDM 및 OTN의 기본 개념
서비스 요구사항과 세분화 수준의 변화에 따라, 광섬유(단일 또는 이중 광섬유)를 통해 대규모 세분화 서비스를 다중화한 후 장거리 전송을 위해 서로 다른 파장으로 분할하는 것이 필요해졌습니다. 이러한 시대적 요구에 따라 파장 분할 다중화(WDM) 기술이 등장했습니다.
DWDM은 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing)의 약자로, 서로 다른 파장의 광 신호를 하나의 광섬유에 다중화하여 전송하는 기술입니다. WDM 기술은 10년 이상 사용되어 온 매우 성숙한 전통적인 파장 분할 기술입니다. WDM은 파장 간격이 넓은(20nm) 희소 파장 분할 다중화(CWDM)와 파장 간격이 좁은(0.8nm 이하) 고밀도 파장 분할 다중화(DWDM)의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. CWDM은 전송 거리가 짧기 때문에, 다양한 통신 사업자의 기존 전송 네트워크에는 DWDM 장치가 다수 구축되어 있습니다.
개방형 DWDM 시스템은 다음과 같은 부분으로 구성됩니다. OTM은 광 회선 단말 스테이션의 서비스 로딩 및 언로딩을 완료하고, OA는 광 회선 증폭 스테이션의 다중화된 신호에 대한 순수 광 릴레이 증폭 처리를 완료하며, OTU는 비표준 파장 신호광을 표준 파장 신호광의 G.694.1(2) 파장 변환 기능을 충족하도록 완료합니다. OMU/ODU는 G.694.1(2) 고정 파장 신호광의 다중화/역다중화를 완료하고, OBA(전력 증폭기)는 결합된 광 신호의 전력을 증가시켜 각 파장의 출력 광 전력을 증가시키고, OPA(사전 증폭)는 입력 다중화된 신호의 광 전력을 증가시켜 각 파장의 수신 감도를 향상시킵니다.
OTN은 광전송 네트워크(Optical Transport Network)의 약자로, ITU-T에서는 OTH(Optical Transport Hierarchy)라고도 합니다. 기존의 파장 분할 방식을 기반으로 DWDM과 SDH의 장점을 결합하여 개발되었습니다. 광 영역과 전기 영역 처리의 장점을 통합하여 대용량 전송, 완벽한 종단 간 파장/서브파장 연결, 반송파 레벨 보호 기능을 제공하며, 광대역 대용량 데이터 전송에 매우 적합한 기술입니다. 지난 5년간 통신 사업자들은 다양한 전송 네트워크에 OTN 장비를 대규모로 구축해 왔습니다.
2. DWDM과 OTN의 기술적 특성 비교
DWDM 시스템은 광섬유의 전송 효율을 크게 향상시키고 대규모 서비스 전송을 지원하지만, 파장 분할 기술의 한계로 인해 파장이 점대점 방식으로 설정되어 동적으로 조정할 수 없습니다. 자원 활용률이 높지 않고 서비스 조정의 유연성이 부족하며, 비즈니스 흐름이 변경될 경우 조정이 매우 복잡해집니다. DWDM 서비스 간의 스케줄링은 주로 ODF(광섬유 분배기) 상의 물리적 스케줄링에 의존합니다. 네트워크 관리는 광 계층의 성능만 모니터링하므로(네트워크 관리 데이터 양이 적고 네트워크 관리 정보가 단순함) 문제 해결 방법이 제한적이고 유지 관리가 어렵습니다.
OTN은 DWDM의 대용량 전송 기능을 계승하면서 유연한 광전자 공동 스케줄링 및 보호 기능을 갖추고 있습니다. ROADM 기술, OTH 기술, G.709 캡슐화 및 제어 평면을 도입하여 파장/서브파장 서비스 스케줄링 기능이 부족하고, 네트워크 연결성 및 보호 기능이 취약한 기존 WDM 네트워크의 문제점을 해결합니다. 전기 계층은 서브파장(예: GE, 2.5G, 10G, 40G, 100G) 기반 스케줄링을 구현하고, 광 계층은 주로 10G, 40G 또는 100G 파장 기반 스케줄링을 통해 높은 대역폭 활용률을 제공합니다. 또한, 오버헤드 용량이 크고 OAM/P 기능이 WDM보다 강력합니다.
또한, OTN과 DWDM은 광 계층에서 공통으로 사용할 수 있지만, OTN에는 전기 계층 서브프레임이 있다는 차이점이 있습니다. 따라서 기존 네트워크의 일부 DWDM 장치에 전자 교차 연결 서브프레임을 추가하여 OTN으로 업그레이드할 수 있습니다.
3. DWDM과 OTN 네트워킹 비교
OTN과 DWDM을 혼합하여 네트워킹을 구성하면 OTN의 장점을 잃게 됩니다(프레임 구조가 기존 WDM과 다르고 연결에 영향을 미칩니다).
OTN 광 교차 연결은 주로 ROADM 모듈(WSS 스위치 탑재)을 통해 구현되지만, ROADM의 높은 가격을 고려하여 OTN 네트워킹에서는 OM/OD 및 OADM을 사용하여 링 네트워크와 체인 네트워크를 구성합니다.
장거리 간선과 같은 연쇄 네트워크의 경우, 중간 서비스 및 보호 방식이 비교적 고정되어 있어 OTN의 장점이 완전히 드러나지는 않지만, 일부 측면에서는 여전히 이점이 있습니다(높은 채널 효율로 인해 기존 WDM보다 비용이 절감됨). 현재 간선 네트워크는 대부분 DWDM과 OTN을 중첩하여 사용하고 있습니다.
로컬 네트워크의 경우, 서비스 연결이 빈번하게 이루어지고, 네트워크 구조가 자주 변경 및 스케줄링되며, 보호 방식 또한 유연하게 변경되어야 하므로 기존 WDM 방식으로는 이러한 요구 사항을 충족할 수 없습니다. OTN 네트워킹을 사용하는 이점은 자명합니다.
OTN은 각 광섬유의 각 파장을 관리할 수 있는 기능을 제공하며, 향후 네트워크 개발에 더욱 효과적으로 적응할 수 있습니다.
4. DWDM과 OTN 베어러 서비스 비교
OTN 전기적 교차 연결에 대한 수요는 단일 파장 10G 속도의 등장에서 비롯됩니다. 채널이 10G에 도달하면 해당 OTU는 4*2.5G 또는 8~9개의 GE를 전송할 수 있습니다. DWDM은 점대점 방식을 채택하고 있습니다. 서비스 수요가 적을 경우 OTU 투자는 낭비로 여겨질 수 있습니다. 따라서 DWDM의 SDH와 유사한 교차 연결 기능을 도입하여 OTN의 전기적 교차 연결 기능을 발전시킬 필요가 있습니다.
OTN은 전기적 크로스오버 기능을 갖추고 있으며, 이는 채널별로 서브레이트 크로스오버 기능을 제공하는 것을 의미합니다(SDH와 유사). 동시에 광 크로스커넥션과 전기적 크로스커넥션은 서로 독립적입니다. 광 크로스커넥션 기능은 있지만 전기적 크로스커넥션 기능이 없거나, 전기적 크로스커넥션 기능은 있지만 광 크로스커넥션 기능이 없는 경우에도 OTN이라고 부를 수 있습니다.
네트워크 구축 모델(비용, 서비스 제공 방식, 흐름 방향)의 차이로 인해 중국에서는 주로 전기식 교차 방식이 사용되고, 해외에서는 주로 광식 교차 방식이 사용됩니다.
5. 결론
위의 분석 및 비교를 통해 OTN과 DWDM은 기술 및 적용 측면에서 상당한 차이가 있음을 알 수 있습니다. 상호 연결 용량, 서비스 세분화 및 네트워크 유연성 측면에서 OTN은 매우 강력하며 미래 네트워크 상호 연결의 요구 사항을 더 잘 충족할 수 있습니다.
OTN 시스템 서비스 전송의 투명성, 강력한 오류 수정 기능, 유연한 광/전기 계층 스케줄링 기능, 유지 관리 기능 및 장비 용량의 확장성(80*100G 장비가 현재 상용화됨)으로 인해 다양한 전송 네트워크에 OTN 장비를 도입하는 것은 필연적인 일이 되었습니다.
게시 시간: 2022년 10월 25일