DWDM a OTN sú dva technické systémy vyvinuté v posledných rokoch pomocou technológie prenosu s delením vlnových dĺžok: DWDM možno považovať za predchádzajúci PDH (prenos z bodu do bodu) a online a offline služby sa vykonávajú na ODF prostredníctvom pevných prepojok; OTN je podobné SDH (rôzne typy sietí) s funkciou krížového prepojenia (či už ide o krížové prepojenie elektrickej alebo optickej vrstvy).
Vzhľadom na neustále zrýchľovanie procesu ALL IP v súčasnosti, bez ohľadu na to, či ide o národnú chrbticovú sieť, provinčnú chrbticovú sieť alebo lokálny sieťový systém WDM, je OTN hlavným prvkom pri výbere zariadení v počiatočnej fáze výstavby siete. Zariadenia OTN postupne nahradili zariadenia DWDM s ich jedinečnými výhodami (podobne ako zariadenia SDH nahradili zariadenia PDH). Ako nová technológia a nový produkt sa OTN stalo stredobodom pozornosti súčasného odvetvia. Tento článok bude analyzovať a porovnávať zariadenia a technológie DWDM, OTN.
1 Základné koncepty DWDM a OTN
So zmenou požiadaviek na služby a ich granularity je potrebné multiplexovať služby s veľkou granularitou prostredníctvom optických vlákien (jednovláknové alebo dvojité vlákno) a potom ich rozdeliť na rôzne vlnové dĺžky pre prenos na dlhé vzdialenosti. Technológia multiplexovania s delením vlnových dĺžok sa objavuje s dobou, ktorú si vyžaduje doba.
DWDM je multiplexovanie s delením vlnových dĺžok (Wavelength Division Multiplexing), ktoré multiplexuje optické signály rôznych vlnových dĺžok do toho istého vlákna na prenos. Technológia WDM je veľmi vyspelá tradičná technológia delenia vlnových dĺžok s viac ako desaťročnou dobou vývoja. Možno ju rozdeliť do dvoch špecifikácií: riedke multiplexovanie s delením vlnových dĺžok (CWDM) s veľkým vlnovým intervalom (20 nm); husté multiplexovanie s delením vlnových dĺžok (DWDM) s malým vlnovým intervalom (menším alebo rovným 0,8 nm). Vzhľadom na krátku prenosovú vzdialenosť CWDM je v existujúcich prenosových sieťach rôznych operátorov nasadené veľké množstvo zariadení DWDM.
Otvorený systém DWDM pozostáva z nasledujúcich častí: OTM dokončuje načítanie a vykladanie služieb pre koncovú stanicu optickej linky, OA dokončuje spracovanie čistého optického reléového zosilnenia multiplexovaného signálu pre stanicu optického zosilňovania a OTU dokončuje signálne svetlo s neštandardnou vlnovou dĺžkou, aby splnilo funkciu konverzie vlnovej dĺžky štandardného signálneho svetla s vlnovou dĺžkou G.694.1(2), OMU/ODU: dokončuje multiplexovanie/demultiplexovanie signálneho svetla s pevnou vlnovou dĺžkou G.694.1(2), OBA (zosilňovač výkonu) zvyšuje výkon kombinovaného optického signálu, čím zvyšuje výstupný optický výkon každej vlnovej dĺžky, a OPA (predzosilnenie) zlepšuje citlivosť príjmu každej vlnovej dĺžky zvýšením optického výkonu vstupného multiplexovaného signálu.
OTN je optická transportná sieť (Optical Transport Network), v ITU-T známa aj ako OTH (Optical Transport Hierarchy). Bola vyvinutá na základe tradičného delenia vlnových dĺžok a kombinuje výhody DWDM a SDH. Integruje výhody spracovania optickej a elektrickej domény, poskytuje obrovskú prenosovú kapacitu, úplne transparentné pripojenie medzi vlnovými/subvlnovými dĺžkami a ochranu na úrovni nosiča a je vynikajúcou technológiou na prenos širokopásmových služieb s veľkými časticami. V posledných piatich rokoch operátori vo veľkom meradle nasadili zariadenia OTN v rôznych prenosových sieťach.
2 Porovnanie technických charakteristík DWDM a OTN
Hoci systém DWDM výrazne zlepšuje prenosovú účinnosť optických vlákien a podporuje prenos služieb s vysokou granularitou, kvôli obmedzeniam technológie delenia vlnových dĺžok sú vlnové dĺžky konfigurované vo forme bod-bod a nemožno ich dynamicky upravovať. Miera využitia zdrojov nie je vysoká a flexibilita úpravy služieb nie je dostatočná. Tok podnikania sa zmenil a jeho úprava je veľmi komplikovaná. Plánovanie medzi službami DWDM je prevažne fyzické plánovanie na ODF. Správa siete monitoruje iba výkon optickej vrstvy (bajtov správy siete je málo a informácie o správe siete sú jednoduché) a existuje len málo metód na riešenie problémov a údržba je náročná.
OTN zdedila funkciu veľkokapacitného prenosu DWDM a má flexibilné optoelektronické spoločné plánovanie a ochranné schopnosti. Zavedením technológie ROADM, technológie OTH, zapuzdrenia G.709 a riadiacej roviny rieši problém tradičných sietí WDM bez možností plánovania služieb vlnových/subvlnových dĺžok. Slabé sieťové schopnosti, slabé ochranné schopnosti a ďalšie problémy. Elektrická vrstva implementuje plánovanie založené na subvlnových dĺžkach (ako napríklad častice GE, 2,5G, 10G, 40G, 100G) a plánovanie optickej vrstvy je založené hlavne na vlnových dĺžkach 10G, 40G alebo 100G s vysokým využitím šírky pásma; má množstvo réžijných bajtov a jej funkcia OAM /P je silnejšia ako WDM.
Okrem toho sa OTN a DWDM môžu používať spoločne na optickej vrstve, rozdiel je v tom, že OTN má subrámec elektrickej vrstvy. Preto sa niektoré zariadenia DWDM v existujúcej sieti pridávajú s elektronickými subrámcami pre krížové prepojenie a aktualizujú sa na OTN.
3 Porovnanie sietí DWDM a OTN
Zmiešané siete OTN a DWDM stratia výhody OTN (štruktúra rámca sa líši od tradičného WDM a pripojenie bude mať vplyv).
Keďže optické prepojenie OTN je implementované hlavne modulom ROADM (s prepínačom WSS), vzhľadom na vysokú cenu ROADM sa na vytvorenie kruhovej siete a reťazovej siete v OTN sieťach používajú OM/OD a OADM.
V prípade reťazených sietí (ako sú napríklad diaľkové diaľkové linky) sa výhody OTN nemusia úplne prejaviť kvôli relatívne fixným medziľahlým službám a metódam ochrany, ale v niektorých aspektoch stále existujú výhody (vysoká efektivita kanálov vedie k nižším nákladom ako tradičné WDM). Súčasná diaľková sieť väčšinou využíva DWDM a OTN na superponované siete.
V prípade lokálnej siete, keďže služby je potrebné často pripájať, štruktúra siete sa často mení a plánuje a metóda ochrany sa musí flexibilne meniť, tradičný WDM to nesmie byť schopný. Výhody používania OTN sietí sú zrejmé.
OTN poskytuje možnosť spravovať každú vlnovú dĺžku na každom vlákne a OTN sa dokáže lepšie prispôsobiť budúcemu vývoju siete.
4 Porovnanie služieb DWDM a OTN Bearer
Dopyt po elektrických kríženiach OTN pramení zo vzniku jednotkovej vlnovej rýchlosti 10G. Keď kanál dosiahne rýchlosť 10G, jeho OTU dokáže prenášať 4 x 2,5G alebo 8 až 9 GE; DWDM prijíma metódu bod-bod. Ak je dopyt po službe malý, investícia do OTU sa javí ako nehospodárna. Na tento účel je potrebné zaviesť funkciu krížového prepojenia podobnú SDH na DWDM, aby sa vyvinula funkcia elektrického krížového prepojenia OTN.
OTN má schopnosť elektrického kríženia, teda schopnosť kríženia s nižšou rýchlosťou na kanál (podobne ako SDH). Zároveň sú optické a elektrické krížové prepojenie od seba nezávislé. Ak existuje možnosť optického krížového prepojenia, ale nie elektrické krížové prepojenie, alebo elektrické krížové prepojenie bez optického krížového prepojenia, možno to nazvať OTN.
Vzhľadom na rozdiely v modeloch výstavby siete (náklady, objem služieb a smer toku) sa v Číne používa najmä metóda elektrického kríženia a v zahraničí metóda optického kríženia.
5 Záver
Z vyššie uvedenej analýzy a porovnania vyplýva, že OTN a DWDM sa výrazne líšia z hľadiska technológie a aplikácie. Z hľadiska kapacity prepojenia, granularity služieb a flexibility siete je OTN veľmi výkonná a dokáže lepšie uspokojiť potreby budúceho sieťového prepojenia.
Vďaka transparentnosti prenosu služieb OTN systému, silnej schopnosti korekcie chýb, flexibilnej schopnosti plánovania optickej/elektrickej vrstvy, schopnosti riadenia údržby a škálovateľnosti kapacity zariadení (zariadenia 80*100G sú teraz komerčne dostupné), sa zavedenie OTN zariadení stalo nevyhnutným v rôznych prenosových sieťach.
Čas uverejnenia: 25. októbra 2022