DWDM та OTN – це дві технічні системи, розроблені за допомогою технології передачі з поділом по довжині хвилі в останні роки: DWDM можна розглядати як попередню PDH (передачу між точками), а онлайн та офлайн-послуги виконуються на ODF через апаратні перемички; OTN подібна до SDH (різні типи мереж) з функцією перехресного з'єднання (чи то перехресне з'єднання електричного шару, чи то оптичного шару).
З постійним прискоренням процесу впровадження ALL IP, наразі, незалежно від того, чи це національна магістральна мережа, провінційна магістральна мережа чи локальна мережева система WDM, OTN є основним при виборі обладнання на початковому етапі побудови мережі. Обладнання OTN поступово замінило обладнання DWDM з його унікальними перевагами (подібно до того, як обладнання SDH замінило обладнання PDH). Як нова технологія та новий вид продукту, OTN стала центром уваги сучасної галузі. У цій статті буде проаналізовано та порівняно обладнання та технології DWDM, OTN.
1 Основні концепції DWDM та OTN
Зі зміною вимог до послуг та їхньої гранулярності виникає необхідність мультиплексувати високодеталізовані послуги через оптичні волокна (одно- або двоволокнові), а потім розділяти їх на різні довжини хвиль для передачі на великі відстані. Технологія мультиплексування з поділом довжин хвиль з'являється з часом.
DWDM — це мультиплексування з поділом довжин хвиль (Wavelength Division Multiplexing), яке мультиплексує оптичні сигнали різних довжин хвиль в одне й те саме волокно для передачі. Технологія WDM — це дуже зріла традиційна технологія поділу довжин хвиль, що існує вже понад десять років. Її можна розділити на дві специфікації: розріджене мультиплексування з поділом довжин хвиль (CWDM) з великим інтервалом довжин хвиль (20 нм); щільне мультиплексування з поділом довжин хвиль (DWDM) з малим інтервалом довжин хвиль (менше або дорівнює 0,8 нм). Через коротку відстань передачі CWDM, велика кількість пристроїв DWDM розгорнута в існуючих мережах передачі різних операторів.
Відкрита система DWDM складається з наступних частин: OTM виконує завантаження та розвантаження послуг для кінцевої станції оптичної лінії, OA виконує обробку чистого оптичного релейного посилення мультиплексованого сигналу для станції підсилення оптичної лінії, а OTU виконує обробку світлового сигналу нестандартної довжини хвилі для виконання функції перетворення довжини хвилі стандартного світлового сигналу довжини хвилі G.694.1(2), OMU/ODU: виконує мультиплексування/демультиплексування світлового сигналу фіксованої довжини хвилі G.694.1(2), OBA (підсилювач потужності) покращує потужність комбінованого оптичного сигналу шляхом збільшення , тим самим збільшуючи вихідну оптичну потужність кожної довжини хвилі, а OPA (попереднє посилення) покращує чутливість прийому кожної довжини хвилі шляхом збільшення оптичної потужності вхідного мультиплексованого сигналу.
OTN — це оптична транспортна мережа (Optical Transport Network), також відома як OTH (Optical Transport Hierarchy) в ITU-T. Вона була розроблена на основі традиційного поділу довжин хвиль та поєднує переваги DWDM та SDH. Вона поєднує переваги обробки оптичного та електричного доменів, забезпечує величезну пропускну здатність, повністю прозоре наскрізне з'єднання довжин хвиль/субдовжин хвиль та захист на рівні несучої, а також є чудовою технологією для передачі широкосмугових послуг з великими частинками. За останні п'ять років оператори масштабно розгорнули обладнання OTN у різних мережах передачі.
2 Порівняння технічних характеристик DWDM та OTN
Хоча система DWDM значно покращує ефективність передачі оптичних волокон та підтримує передачу послуг з великою гранулярністю, через обмеження технології поділу довжин хвиль, довжини хвиль налаштовуються у формі "точка-точка" та не можуть бути динамічно налаштовані. Коефіцієнт використання ресурсів невисокий, а гнучкість налаштування послуг недостатня. Потік бізнесу змінився, і його дуже складно налаштувати. Планування між послугами DWDM в основному є фізичним плануванням на ODF. Керування мережею контролює лише продуктивність оптичного рівня (байтів керування мережею мало, а інформація про керування мережею проста), існує мало методів усунення несправностей та висока складність обслуговування.
OTN успадковує функцію передачі великої ємності від DWDM та має гнучкі оптоелектронні спільні можливості планування та захисту. Завдяки впровадженню технологій ROADM, OTH, інкапсуляції G.709 та площини керування, вона вирішує проблему традиційних мереж WDM без можливостей планування обслуговування на основі довжин хвиль/субдовжин хвиль. Слабкі мережеві можливості, слабкі можливості захисту та інші проблеми. Електричний рівень реалізує планування на основі субдовжин хвиль (таких як частинки GE, 2.5G, 10G, 40G, 100G), а планування оптичного рівня в основному базується на довжинах хвиль 10G, 40G або 100G, з високим використанням пропускної здатності; вона має багато байтів службових даних, а її функція OAM /P сильніша, ніж WDM.
Крім того, OTN та DWDM можуть використовуватися спільно на оптичному рівні, різниця полягає в тому, що OTN має підкадр електричного рівня. Тому деякі пристрої DWDM в існуючій мережі додаються з підкадрами електронного крос-з'єднання та оновлюються до OTN.
3 Порівняння мереж DWDM та OTN
Змішані мережі OTN та DWDM втратять переваги OTN (структура кадру відрізняється від традиційного WDM, і це вплине на з'єднання).
Оскільки оптичний крос-коннект OTN в основному реалізується модулем ROADM (завантаженим комутатором WSS), враховуючи високу ціну ROADM, для формування кільцевої мережі та ланцюгової мережі в OTN-мережах використовуються OM/OD та OADM.
Для ланцюгових мереж (таких як магістральні лінії далекого сполучення) переваги OTN не обов'язково проявляються повністю через відносно фіксовані проміжні послуги та методи захисту, але в деяких аспектах переваги все ж є (висока ефективність каналу призводить до зниження витрат, ніж у традиційному WDM), сучасна магістральна мережа здебільшого використовує DWDM та OTN для накладання мереж.
Для локальної мережі, оскільки сервіси потрібно часто підключати, структура мережі часто змінюється та планується, а метод захисту потрібно гнучко змінювати, традиційна WDM повинна бути нездатною до цього. Переваги використання OTN-мереж очевидні.
OTN надає можливість керувати кожною довжиною хвилі на кожному волокні, і OTN може краще адаптуватися до майбутнього розвитку мережі.
4 Порівняння послуг носія DWDM та OTN
Попит на електричне кросоверування OTN виник через появу однохвильової швидкості 10G. Коли канал досягає 10G, його OTU може передавати 4*2.5G або від 8 до 9 GE; DWDM використовує метод "точка-точка". Якщо попит на послугу невеликий, інвестиції в OTU видаються марнотратними. З цією метою необхідно запровадити функцію крос-коннекту, подібну до SDH, на DWDM, щоб розвинути функцію електричного крос-коннекту OTN.
OTN має можливість електричного кросоверу, тобто можливість кросоверу на меншу швидкість для кожного каналу (подібно до SDH). Водночас оптичне та електричне крос-з'єднання незалежні одне від одного. Якщо є можливість оптичного крос-з'єднання, але немає електричного крос-з'єднання, або електричне крос-з'єднання без оптичного крос-з'єднання, це можна назвати OTN.
Через відмінності в моделях побудови мережі (вартість, частинки обслуговування та напрямок потоку), метод електричного кросовера здебільшого використовується в Китаї, а метод оптичного кросовера — за кордоном.
5 Висновок
Завдяки вищезазначеному аналізу та порівнянню можна побачити, що OTN та DWDM суттєво відрізняються з точки зору технології та застосування. З точки зору пропускної здатності крос-з'єднань, деталізації послуг та гнучкості мережі, OTN є дуже потужним і може краще задовольнити потреби майбутнього крос-з'єднання мереж.
Завдяки прозорості передачі послуг OTN-системи, потужним можливостям корекції помилок, гнучким можливостям планування оптичних/електричних рівнів, можливостям управління технічним обслуговуванням та масштабованості потужності обладнання (обладнання 80*100G зараз комерціалізовано), впровадження OTN-обладнання стало неминучим для різних мереж передачі.
Час публікації: 25 жовтня 2022 р.